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镉的迁移转化

镉一般在土壤表层0~15cm处积累。

在土壤中,镉主要以CdCO3,Cd(PO4)2,
Cd(OH)2的形态存在,其中以CdCO3为主,尤其在碱性土壤中。

镉在土壤-植物系统中的迁移转化
1.2.1镉在土壤环境中的存在形态
镉在土壤中以水溶性镉和非水溶性镉两种形式存在。

水溶性镉常以简单离子或简单配离子的形式存在,如Cd2+、CdCl+,CdSO3,石灰性土壤中还有CdHCO3+。

非水溶性镉主要为CdS、CdCO3及胶体吸附态镉等。

其中,镉在旱地土壤中以CdCO3、Cd3(P04)2和Cd(OH)2的形态存在,并以CdCO3为主,尤其是在pH值>7的石灰性土壤中更以CdCO3居多;CdCO3形成的反应为
Cd2++CO2+H2O=== CdCO3+2H+lgK=-6.07
可导出土壤中为–lg[Cd2+]=-6.07+2pH+lg[CO2]
可见旱地土壤中Cd2+浓度与pH呈负相关。

而镉在淹水土壤中则多以CdS的形态存在。

由于土壤对镉的吸附能力很强,土壤中呈吸附交换态的所占比例较大。

但土壤胶体吸附的镉一般随pH值的下降其溶出率增加,当pH=4时,溶出率超过50%,而当pH=7.5时,交换吸附态的镉则很难被溶出。

1.2.2镉的迁移转化
由于土壤的强吸附作用,镉很少发生向下的再迁移而累积于土壤表层。

镉一般在土壤表层0~15cm处积累。

大多数土壤对镉的吸附率为80%~95%。

不同土壤吸附顺序为:腐殖质土>重壤土壤>壤质土>砂质冲积土。

因此镉的吸附与土壤中胶体的性质有关。

在降水的影响下,土壤表层的镉的可溶态部分随水流动就可能发生水平迁移,进入界面土壤和附近的河流或湖泊而造成次生污染。

土壤中水溶性镉和非水溶镉在一定的条件下可相互转化,其主要影响因素为土壤的酸碱度、氧化一还原条件和碳酸盐的含量。

1.2.3镉的生物迁移
土壤中的镉非常容易被植物所吸收。

土壤中镉的含量稍有增加,就会使植物体内镉的含量相应增高。

镉在同一作物的各部位分布是不均匀的,在被镉污染的水田中种植的水稻其各器官对镉的浓缩系数按根>杆>枝>叶鞘>叶身>稻壳>糙米的顺序递减。

不同种类的植物对镉的吸收存在着明显的差异,谷类作物如小麦、玉米、水稻、燕麦和栗子都可通过根系吸收镉,其吸收量依次是玉米>小麦>水稻。

植物在不同的生长阶段对镉的吸收量也不一样,其中以生长期吸收量最大。

镉在植物体内可取代锌,破坏参与呼吸和其他生理过程的含锌酶的功能,从而抑制植物生长并导致其死亡。

与铅、铜、锌、砷及铬等相比较,土壤中镉的环境容量要小得多,这是土壤镉污染的一个重要特点。

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