《環(huán)境化學(xué) 復(fù)習(xí)要點(diǎn)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《環(huán)境化學(xué) 復(fù)習(xí)要點(diǎn)（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、緒論 1.環(huán)境化學(xué)是一門研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。 2.有害化學(xué)物質(zhì)即環(huán)境污染物：進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成和性質(zhì)發(fā)生變化，這種變化會(huì)直接或間接地有害于人類，這樣的物質(zhì)稱為環(huán)境污染物 3.環(huán)境污染：由于人為因素使環(huán)境的構(gòu)成或狀態(tài)發(fā)生變化，環(huán)境素質(zhì)下降，從而擾亂和破壞了生態(tài)系統(tǒng)和人們的正常生活和生產(chǎn)條件，就叫環(huán)境污染。 4.環(huán)境容量：在人類生存和自然生態(tài)不致受害的前題下，某一環(huán)境所能容納的污染物的最大負(fù)荷量。 5.環(huán)境效應(yīng)—自然過程或人類的生產(chǎn)生活活動(dòng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染和破壞，從而導(dǎo)致環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。 6.

2、環(huán)境化學(xué)效應(yīng)—在各種環(huán)境因素的影響下，物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng) ，分為土壤鹽堿化 地下水硬度增高 光化學(xué)煙霧 地下水污染 酸雨造成土壤酸化、建筑物受腐蝕 環(huán)境物理效應(yīng)—由物理作用引起的環(huán)境效應(yīng)，包括 噪聲 地面沉降 熱島效應(yīng) 溫室效應(yīng) 大氣能見度降低 7. 各圈層的環(huán)境化學(xué)：大氣環(huán)境化學(xué) 水環(huán)境化學(xué) 土壤環(huán)境化學(xué) 環(huán)境生態(tài)學(xué) 第二章 1. 三大環(huán)境熱門話題：全球氣候變化 酸沉降 臭氧損耗 2. 溫度層結(jié)－大氣的溫度在垂直方向的分布 3. 對(duì)流層特點(diǎn)：氣溫隨高度升高而降低：大氣降溫率0.6k/100m；垂直方向?qū)α?，上冷下熱，有利于污染擴(kuò)散；逆溫（上熱下冷）易發(fā)生污染事件；

3、 平流層特點(diǎn)：同溫層：對(duì)流層的下層，大約25km以下，氣溫保持不變或稍有上升; 大約25km以上，溫度隨高度升高而升高平均遞增率為 1.4K/km，到平流層頂，溫度接近0℃ 4. 源－大氣組分產(chǎn)生的途徑和過程 匯－指大氣組分從大氣中去除的途徑和過程 源強(qiáng)－進(jìn)入大氣的組分輸入速率(Fi） 匯強(qiáng)－從大氣輸出組分的速率為（Ri） 某種組分在進(jìn)入大氣后到被清除之前在大氣中停留的平均時(shí)間－稱為平均停留時(shí)間或停留時(shí)間（存在時(shí)間、壽命）－τ τ ＝大氣中的總貯量Mi / Fi 或者Ri 停留時(shí)間意義：某組分的停留時(shí)間越長(zhǎng)，表明該組分在離開大氣或轉(zhuǎn)化成其它物質(zhì)以前，在環(huán)境中存留的時(shí)間也越

4、長(zhǎng)；某組分的停留時(shí)間越長(zhǎng)，表明該組分在大氣中的儲(chǔ)量相對(duì)于輸入（出）來說是很大的，即使人類活動(dòng)大大改變了該組分的的輸入（出）速度，對(duì)其總量的影響也不明顯；若組分停留時(shí)間越短，其輸入（出）速率的改變就對(duì)總貯量很敏感。 5. 在對(duì)流層中，氣溫一般是隨高度增加而降低。但在一定條件下會(huì)出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。這可由垂直遞減率（Г=dT/dz）的變化情況來判斷。 當(dāng)Г＝0時(shí)，稱為等溫氣層；當(dāng)Г< 0時(shí)，稱為逆溫氣層。 例如：在山區(qū)，山峰上方，日光照射，上面的空氣熱，下面冷，就形成逆溫層。 逆溫現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在較低氣層中，這種氣層穩(wěn)定性特強(qiáng)，對(duì)于大氣中垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展起著阻礙作用。逆溫不利于污染物的擴(kuò)散。

5、輻射逆溫產(chǎn)生的條件： 晴朗的夜空 無風(fēng)或風(fēng)速小 原因 ：地面白天升溫，近地面溫度升高； 夜間地面冷卻降溫，近地面層氣溫迅速下降； 高處大氣層降溫較少，從而出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象 6.環(huán)境本底值：指自然環(huán)境在未受污染的情況下,各種環(huán)境要素中的化學(xué)元素或化學(xué)物質(zhì)的基線含量,又叫環(huán)境背景值. 7. 海陸風(fēng)對(duì)空氣污染的影響有如下幾種作用： ① 循環(huán)作用，如果污染源處在局地環(huán)流之下，污染物就可能循環(huán)積累達(dá)到較高濃度。直接排入上層反向氣流的污染物，有一部分也會(huì)隨環(huán)流重新帶回地面，提高了下層上風(fēng)向的濃度。 ② 往返作用，在海陸風(fēng)轉(zhuǎn)換期間，原來隨陸風(fēng)輸向海洋的污染物有會(huì)被發(fā)展起來的海風(fēng)帶回

6、陸地。 海風(fēng)發(fā)展侵入陸地時(shí)，下層海風(fēng)的溫度低，陸地上層氣流的溫度高，在冷暖空氣的交界面上，形成一層傾斜的逆溫頂蓋，阻礙了煙氣向上擴(kuò)散，造成城市空氣污染。 城郊風(fēng)：在城市中，工廠企業(yè)和居民要燃燒大量的燃料，燃燒過程中會(huì)有大量熱能排放到大氣中，于是便造成了市區(qū)的溫度比郊區(qū)高，這個(gè)現(xiàn)象稱為城市熱島效應(yīng)。 城市熱島上暖而輕的空氣上升，四周郊區(qū)的冷空氣向城市流動(dòng)，于是形成城郊環(huán)流。在這種環(huán)流作用下，城市本身排放的煙塵等污染物聚積在城市上空，形成煙幕，導(dǎo)致市區(qū)大氣污染加劇。 8. 光化學(xué)反應(yīng)的初級(jí)過程：化學(xué)物質(zhì)吸收光量子形成激發(fā)態(tài)物種 A+hv → A* A*－物種A的

7、激發(fā)態(tài)/活化分子 hv－光量子 次級(jí)過程：激發(fā)態(tài)A*發(fā)生反應(yīng) A* → A+hv 輻射躍遷熒光或磷光 A*+M → A+M 碰撞失活 這兩種過程均為光物理過程。 A* → B1+B2＋B3… 光離解成兩種或兩種以上的新物種 A*+C → D1+D2… 與C反應(yīng)生成新物種 光化學(xué)過程，對(duì)于環(huán)境化學(xué)中的光化學(xué)過程更為重要。 9. 光化學(xué)第一定律：只有分子吸收的光，才能引起分子的化學(xué)反應(yīng) 光子的能量>化學(xué)鍵能時(shí)，才能引起光離解反應(yīng)；并不是大于該分子化學(xué)鍵能的光子都能引起該分子發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。分子基態(tài)與激發(fā)態(tài)能量

8、是不連續(xù)的，受激分子從基態(tài)激到激發(fā)態(tài)所需的能量要與光子的能量相匹配。分子對(duì)某特定波長(zhǎng)的光要有特征吸收光譜，才能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。 光化學(xué)第二定律：在初級(jí)反應(yīng)中，一個(gè)反應(yīng)分子吸收一個(gè)光子而被活化 吸收1mol光子的能量稱為－“愛因斯坦” E = N0 hν= N0 hc/λ=1.196×105 /λ （kJ/mol） 10. 光子的能量與波長(zhǎng)成反比 E = N0hν= N0hc/λ=1.196×105/λ （kJ/mol） 11. HO2主要來自醛的光解 H2CO＋hv → H＋HCO（λ＜360nm） H+O2＋M → HO2＋M HCO＋O2 →

9、HO2＋CO 亞硝酸酯和H2O2的光解也可生成HO2 CH3ONO＋hv → CH3O＋NO CH3O＋O2 → HO2＋H2CO3 H2O2＋hv → 2HO l HO＋H2O2 → HO2＋H2O R－烷基，量最大的是甲基，它主要來自乙醛和丙酮的光解 CH3CHO＋hv → CH3＋HCO CH3COCH3＋hv → CH3＋CH3CO O和HO與烴類的反應(yīng)也可生成烷基自由基 RH＋O → R＋HO RH＋HO → R＋H2O RO－烷氧基，以甲氧基為主（CH3O），主要來自甲基亞硝酸酯和甲基硝酸酯

10、的光解 CH3ONO＋hv → CH3O＋NO CH3ONO2＋hv → CH3O＋NO2 RO2－大氣中的過氧烷基都是由烷基與空氣中的O2結(jié)合而成 R＋O2 → RO2 12. 清潔大氣，O3的光離解是HO的重要來源 O3＋hv → O＋O2 （λ＜230nm，發(fā)生在平流層） O＋H2O → 2HO 污染大氣，HNO2的光離解是HO的重要來源 HNO2＋hv → HO＋NO（200～400nm） H2O2＋hv → 2HO NO＋HO2 → NO2＋HO H2O＋hv → HO＋H （λ<238nm）

11、13. 波長(zhǎng)＜420nm的光可發(fā)生NO2光解 NO2＋hv → NO＋O O＋O2＋M → O3＋M 大氣中唯一已知O3的人為來源 14. 過氧乙?；跛狨ィ≒AN）形成過程：CH3CO（乙?；玂2→CH3C(O)OO（過氧乙?；? CH3C(O)OO+NO2→CH3C(O)OONO2（PAN） 15. 乙酰基的來源： C2H6＋HO·→C2H5·＋H2O C2H5·＋O2→C2H5O2 C2H5O2＋NO→C2H5O＋NO2 C2H5O＋O2→CH3CHO＋HO2 CH3CHO＋hv → CH3CO＋HO2 16. 烷烴與

12、HO·和O ·發(fā)生氫原子摘除反應(yīng)，生成烷基自由基 RH＋HO· → R·＋H2O RH＋O· → R·＋HO 17.臭氧分子的光離解：O3吸收紫外光后發(fā)生光離解 O3＋ hν → O2＋O (210nm＜λ＜290nm) 消耗大部分紫外光，使地球上的生物免遭了紫外光的傷害?！癘zone Shield” 18. (1)波長(zhǎng)＜420nm的光可發(fā)生NO2光解 NO2＋hv → NO＋O O＋O2＋M → O3＋M 大氣中唯一已知O3的人為來源 NO2吸收光譜特征：290～410nm，連續(xù)吸收光譜； (2)亞硝酸(HNO2)的光離解：200

13、～400nm的光有吸收 HNO2的光化學(xué)反應(yīng)過程:初級(jí)反應(yīng) ：HNO2＋hv → HO＋NO HNO2＋hv → H＋NO2 次級(jí)反應(yīng):HO＋NO → HNO2 HO＋HNO2 → H2O＋NO2 HO＋NO2 → HNO3 (3)硝酸的光離解:120～335nm的光有吸收 HNO3的光化學(xué)反應(yīng)過程：初級(jí)反應(yīng) ：HNO3＋hv → HO＋NO2 次級(jí)反應(yīng)：HO＋CO → CO2＋H H＋O2＋M → HO2＋M 2HO2 → H2O2＋O2 (4)甲醛的光離解: 對(duì)240～360nm的光有吸收 甲醛的光離解:初級(jí)過程 ：H2CO＋hv → H＋HCO

14、H2CO＋hv → H2＋CO 次級(jí)過程： H+HCO → H2＋CO 2H＋M → H2＋M 2HCO → 2CO＋H2 對(duì)流層中，有O2存在： H＋O2 → HO2 HCO＋O2 → HO2＋CO 20. 光化學(xué)煙霧：含有氮氧化合物和碳?xì)浠衔锏纫淮挝廴疚锏拇髿?，在?yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二次污染物，這種由一次污染物和二次污染物的混合所形成的煙霧污染現(xiàn)象。 21.光化學(xué)煙霧形成的物理化學(xué)條件： 氮氧化合物和碳?xì)浠衔锎嬖? 有引起光化學(xué)反應(yīng)的紫外線 烴類特別是烯烴的存在 光化學(xué)煙霧發(fā)生的自然條件：大氣相對(duì)濕度較低 夏、秋季（氣溫24～

15、32℃）晴天 洛杉磯容易發(fā)生光化學(xué)煙霧的原因：洛杉磯機(jī)車擁有量大(＞800萬(wàn)輛)，每天消耗2萬(wàn)噸以上的汽油，排出污染物占90%－充足的一次污染物生成光化學(xué)煙霧； 洛杉磯盆地，容易形成上熱下冷的逆溫現(xiàn)象.一年有300天以上處于逆溫，污染物不易擴(kuò)散;夏季陽(yáng)光非常強(qiáng)烈; 22. 光化學(xué)煙霧形成的簡(jiǎn)化機(jī)制 引發(fā)反應(yīng)：NO2 + hv → NO + O （λ＜430nm） O + O2 + M → O3 + M NO + O3 → NO2 + O2 自由基傳遞反應(yīng)：RH＋HO → RO2＋H2O RC

16、HO＋OH → RC(O)O2＋H2O RCHO＋ hv → RO2 ＋HO2 ＋CO HO2 ＋NO → NO2＋OH RO2 ＋NO → NO2＋RCHO＋HO2 RC(O)O2＋NO → NO2＋RO2＋CO2 鏈終止反應(yīng)：HO ＋NO2 → HNO3 RC(O)O2 ＋NO2 → RC(O)O2NO2 RC(O)O2NO2 → RC(O)O2 ＋ NO2 23.硫酸煙霧型污染：主要由燃煤而排放出來的SO2、顆粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸鹽顆粒所造成的大氣污染；從化學(xué)上看屬于還原性混合物－還原煙霧 一次污染物

17、是SO2和煤煙、二次污染物是硫酸霧和硫酸鹽。 硫酸煙霧型污染形成條件：氣象條件：氣溫較低－冬季 濕度較高 日光較弱 24.二氧化硫的氣相氧化： （1）SO2的直接光氧化：低層大氣中的SO2形成激發(fā)態(tài)SO2分子，而不直接離解 兩種躍遷形式：SO2＋hν→ 1SO2(單重態(tài)) (290～340nm) SO2 ＋hν→ 3SO2(三重態(tài)) (340～400nm) 單重態(tài)能量高，不穩(wěn)定，躍遷到三重態(tài)或基態(tài) SO2＋M→3SO2＋M （三重態(tài)） 1SO2＋M→SO2＋M （基態(tài)） SO2直接氧化成SO3的機(jī)制： 3SO2＋O2→SO4→SO3＋O

18、 SO4＋SO2→2SO3 （2）SO2被自由基氧化：與HO自由基的反應(yīng) （3）被氧原子氧化 SO2的液相氧化 25. 酸性降水定義：指通過雨、雪、霧和冰雹等將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過程 27.影響酸雨形成的因素： （1）污染物－SO2和NOX：降水酸度時(shí)空分布與大氣中SO2和SO42-濃度時(shí)空分布相關(guān)。 （2）大氣中的氨：降水pH取決于硫酸、硝酸與NH3以及堿性塵粒的相互關(guān)系 （3）顆粒物酸度及其緩沖能力： 大氣顆粒物主要來源于土地飛起的揚(yáng)塵，顆粒物的酸堿度取決于土壤的性質(zhì) 礦物燃料顆粒物也相關(guān) 作用：提供SO2反應(yīng)所需催化劑（金屬離子），對(duì)酸起中和作用

19、 （4）天氣形勢(shì)的影響：是否有利于污染物的擴(kuò)散 28.平流層中O3生成的化學(xué)機(jī)理：通常認(rèn)為λ＜243nm的紫外光引起O2光解 O2＋hv → O＋O （ λ≤243nm ） O ＋ O2 + M → O3 + M 總反應(yīng):3O2＋hv + M →2O3 + M ( λ≤243nm ) M為第三種物質(zhì) 平流層中O3破壞的化學(xué)機(jī)理：（1）O3的光解 O3+ hn →O2+O (210nm＜λ＜290nm) 這是臭氧保護(hù)地球生物不受紫外傷害的原因 ② 生成O3的逆反應(yīng) O3＋O →2O2 29.代號(hào)CFC－氯氟烷烴的商品名：CFCnnn

20、－ 個(gè)位代表氟原子個(gè)數(shù) 十位代表氫原子數(shù)加一 百位代表碳原子數(shù)減一 30.氟利昂在大氣環(huán)境中的特征：化學(xué)性質(zhì)不活潑，不與酸和氧化劑作用 不易被雨水沖刷 容易滲入平流層：僅需5年即可完整無損地滲入平流層 壽命長(zhǎng)：CF2Cl2在大氣中的壽命數(shù)十年～100年 氟氯烴的性質(zhì)：作為清洗劑，適用范圍廣 沸點(diǎn)低（CFC-113: 47.6℃）—節(jié)省 難燃燒—安全 穩(wěn)定—使用和保存方便 氟氯烴與臭氧的反應(yīng)：CF2Cl2＋hv→CF2Cl＋Cl· （175 ＜λ＜ 220nm） Cl· ＋O3→ClO· ＋O2 K=7.2×109

21、 ClO· ＋O→Cl· ＋O2 總反應(yīng) O3＋O→2O2 Cl 起催化劑作用, 1個(gè)氯原子可以耗掉10萬(wàn)個(gè)O3分子。 平流層中氯氟烴發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成Cl原子，與O3迅速發(fā)生反應(yīng)， Cl原子起催化劑作用，而消耗大量的O3 31.總懸浮顆粒物 (TSP)：標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器在濾膜上收集的顆粒物總質(zhì)量(mg/m3),空氣流量1.1～1.7m3/min 各種粒徑，一般小于100um PM100 密度為1g/cm3，球形粒子沉降速率 0.25m/s 通常把粒徑在10微米以下的顆粒物稱為PM10，又稱為可吸入顆粒物（IP）。 33.大氣顆

22、粒物的環(huán)境影響：(1)凝結(jié)核作用：在飽和水蒸氣的存在下，粒徑小于0.1um的顆?？勺鳛槟Y(jié)核，逐漸長(zhǎng)成霧滴和云滴，形成云、霧、雨、雪等； (2)降低大氣能見度：粒徑0.1～1.0um，與可見光波長(zhǎng)相近，散射，硫酸鹽顆粒 (3)擴(kuò)大污染范圍：飄塵，長(zhǎng)期懸浮在空中，遠(yuǎn)距離輸送 (4)大氣中污染物的載體和反應(yīng)床，：提供反應(yīng)界面 (5)對(duì)全球氣候變化的影響：碳黑(soot)吸收太陽(yáng)輻射，使大氣溫度升高 硫酸鹽氣溶膠反射太陽(yáng)輻射，使大氣溫度降低 (6)對(duì)酸沉降的影響：碳酸鈣、氨等堿性物質(zhì)中和酸性物質(zhì) NO3-和NH4+對(duì)水體中N的貢獻(xiàn) (7)損害身體健康：大氣中絕大部分的有毒物質(zhì)存在于顆

23、粒物中，并可通過人的呼吸過程吸入人體內(nèi)而 34. 干沉降/干去除：粒子在重力作用下或與地面及其它物體碰撞后，發(fā)生沉降而被去除; 兩種干沉降機(jī)制：（1）通過重力對(duì)顆粒物的作用，使它降落在土壤、水體的表面或植物、建筑等物體上，粒子的沉降速率與顆粒的粒徑、密度、空氣運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)等有關(guān) （2）粒徑小于0.1um的顆粒，靠布朗運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散、相互碰撞而凝結(jié)成較大的顆粒，通過大氣湍流擴(kuò)散到地面或碰撞而消除 濕沉降：指降雨、下雪使顆粒物消除的過程 雨除：細(xì)粒子作為形成云的凝結(jié)核（＜0.1 mm ） 通過凝結(jié)和碰撞過程形成雨滴或雪晶，適當(dāng)條件下形成降雨或降雪 對(duì)細(xì)顆粒（小于0.1 mm ）顆粒效率較高

24、 對(duì)具有吸濕性和可溶性顆粒更明顯 沖刷：降雨或降雪過程中將大氣中的微粒攜帶、溶解或沖刷下來 “收集”氣溶膠粒子的效率隨粒子直徑的增大而增大 可兼并粒徑大于2 mm的粒子 對(duì)半徑4～5 mm的粒子效率高 濕沉降占大氣中顆粒物消除量的80～90% 第三章 1. 八大離子：四種陽(yáng)離子K+、Na＋、Ca2+、Mg2＋ 四種陰離子HCO3-、NO3-、Cl-、SO42- 總含鹽量TDS [K++Na++Ca++Mg+]＋[HCO3-+Cl-+SO42-] 2. 海水中：Cl- ＞SO42- ＞HCO3-，Na+ ＞Mg2+ ＞Ca2+。 河水中：HCO3-

25、 ＞SO42- ＞Cl-，Ca2+ ＞Na+ ＞Mg2+ 3.（1）亨利定律－稀溶液經(jīng)驗(yàn)定律 在一定溫度下，氣體在液體中的溶解度與其分壓力成正比 [G(aq)]=KH×PG 求CO2在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、25℃飽和中的溶解度 根據(jù)亨利定律－[CO2(aq)]=KH?PCO2，KH已知； 求CO2的分壓PCO2，PCO2 ＝（101302－3167）×0.0314％＝30.8Pa [CO2(aq)]＝3.34×10-7×30.8=1.03×10-5mol/L（摩爾濃度） CO2＋H2O → [H+]+[HCO3-] K1=4.45×10-7 [H+]=[

26、HCO3- ] [H+]2/[CO2]=4.45 ×10-7 [H+]=(1.03×10-5×4.45×10-7)1/2＝2.14×10-6mol/L CO2在水中的溶解度應(yīng)為 1.03×10-5＋2.14×10-6＝1.24 ×10-5 mol/L （2）不同PH下，碳酸體系的主要存在形態(tài)： 封閉體系：特征之一：在低pH區(qū)內(nèi)，溶液中只有CO2+H2CO3 高pH區(qū)內(nèi)，則只有CO32- 中等pH內(nèi)，HCO3-占優(yōu)勢(shì) 特征之二：某種形態(tài)濃度的變化，會(huì)引起其它形態(tài)濃度和pH值的變化 pH值的變化也將引起各碳酸形態(tài)濃度比例的變化 特征

27、之三： pH=8.3為分界點(diǎn)， l 當(dāng)體系pH＜8.3，CO32-含量甚微，水中只有[CO2＋H2CO3] 和HCO3- l 當(dāng)體系PH＞8.3，水中只有HCO3-和CO32- 開放體系：組分隨pH值變化特征 pH＜6，溶液中主要是H2CO3*組分 pH6～10之間時(shí)，溶液中主要為HCO3-組分 pH＞10.3時(shí)，溶液中主要是CO32-組分 （4）開放體系與封閉體系的差異 封閉體系中，總碳酸量CT始終保持不變；開放體系CT隨pH改變 封閉體系總[H2CO3*]隨pH改變，而開放體系中[H2CO3*]始終保持與大氣相平衡的固定數(shù)值. 4. 總堿度是水中各種堿

28、度成分的總和，即加酸至HCO3- 和CO32- 全部轉(zhuǎn)化為H2CO3*。根據(jù)溶液質(zhì)子平衡條件，可以得到堿度的表示式： 總堿度 = [HCO3-] + 2 [CO32-] + [OH-] - [H+] 總堿度 = cT(α1 + 2α2) + Kw / [H+] – [H+] 甲基橙滴定 pH=4.3 如果以酚酞作為指示劑，當(dāng)溶液的pH值降至8.3時(shí)，表示OH- 被中和，CO32- 全部轉(zhuǎn)化為HCO3-，作為碳酸鹽只中和了一半： 酚酞堿度 ＝ [CO32-] + [OH-] – [H2CO3 *] – [H+] 酚酞堿度 = cT(α2 -α0) + K

29、w / [H+] – [H+] 酚酞滴定 pH= 8.3 達(dá)到碳酸全部以CO32- 形式存在，即pHCO32- 所需酸量時(shí)的堿度稱為苛性堿度： 苛性堿度 = [OH-] – [HCO3-] – 2[H2CO3*] – [H+] 苛性堿度 = -cT(α1 + 2α0) + Kw / [H+] – [H+] pH =10.0 總酸度 = [H+] + [HCO3-] +2[H2CO3*] - [OH-] pH=10.8 總酸度 = cT(α1 + 2α0) + [H+] – Kw / [H+]

30、 CO2酸度 = [H+] +[H2CO3*] - [CO32-] - [OH-] 酚酞滴定 pH= 8.3 CO2酸度 = cT(α0 - α2) + [H+] – Kw / [H+] 酚酞滴定 pH= 8.3 無機(jī)酸度 = [H+] - [HCO3-] -2[CO32-] -[OH-] 甲基橙滴定 pH=4.3 無機(jī)酸度 = -cT(α1 + 2α2) + [H+] – Kw / [H+] 甲基橙滴定 pH=4.3 5. 組成水中堿度的物質(zhì) 強(qiáng)堿，NaOH、Ca(OH)2，在溶液中全部電離生成OH-； 弱堿，如NH3、C6H5N

31、H2，在水中部分發(fā)生反應(yīng)生成OH-； 強(qiáng)堿弱酸鹽，如各種碳酸鹽、重碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、硫化物和腐殖酸鹽等，水解時(shí)生成OH- 或者直接接受質(zhì)子H+。 組成水中酸度的物質(zhì) 強(qiáng)酸：如 HCl、H2SO4、HNO3等； 弱酸：如 CO2、H2CO3、H2S、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸； 強(qiáng)酸弱堿鹽，如：FeCl3、Al2(SO4)3等。 6.水環(huán)境中顆粒物的吸附作用 （1）表面吸附：水體中的顆粒物大都具有膠體的化學(xué)性質(zhì) v 膠體巨大的比表面和表面能，固液界面存在表面吸附作用 表面積越大，吸附作用也越強(qiáng) 物理吸附 （2）離子交換吸附：在中性PH值附近，大多數(shù)膠粒均帶負(fù)電荷

32、吸附陽(yáng)離子 釋放出等量的其它陽(yáng)離子 物理化學(xué)吸附 交換能力與溶質(zhì)的性質(zhì)、濃度和吸附劑性質(zhì)有關(guān) （3）專屬吸附：發(fā)生在雙電層的Stern層中，其它的吸附如離子交換吸附發(fā)生在擴(kuò)散層； l 被吸附的金屬離子進(jìn)入Stern層后，不能被通常提取交換性陽(yáng)離子的提取劑提取，只能被親和力更強(qiáng)的金屬離子取代； l 在中性表面甚至與吸附離子帶相同電荷符號(hào)的表面也能進(jìn)行吸附作用 7. 在中等PH值，所產(chǎn)生的氫氧化物膠粒的凈電荷為零，在該P(yáng)H發(fā)生的情況稱為等點(diǎn)電荷或零點(diǎn)電荷－ZPC l 不同金屬氧化物pHZPC值不同，相同氧化物為常數(shù) l 在環(huán)境膠體化學(xué)中，pHZPC是一種很重要的特征值

33、 8.重金屬污染物的特點(diǎn): (1)天然水中的微量重金屬就可產(chǎn)生毒性效應(yīng)；如汞、鎘產(chǎn)生毒性的濃度范圍是0.001～0.01mg/L (2) 微生物不能降解重金屬，相反某些重金屬元素可在微生物作下轉(zhuǎn)化為金屬有機(jī)化合物，產(chǎn)生更大的毒性；如甲基汞的毒性比無機(jī)汞的毒性大得多 (3)生物體對(duì)重金屬有富集作用；生物體攝取重金屬，經(jīng)過食物鏈的生物放大作用，逐級(jí)在較高的生物體內(nèi)成千上萬(wàn)倍地富集起來。 (4)重金屬可通過食物、飲水、呼吸等多種途徑進(jìn)入人體，從而對(duì)人體健康產(chǎn)生不利的影響； (5)對(duì)人體的毒害具有累積性； (6)形態(tài)不同，穩(wěn)定性和毒性不同； (7)其物理化學(xué)行為具有可逆性，屬于緩沖性污

34、染物； (8)在水體中的遷移，主要以懸浮物和沉積物為主要載體。 9.Cd: 水體中以Cd2+存在，以多種配合物的形式 水遷移元素，除硫化鎘外，都溶于水； 易被懸浮物和沉積物吸附（90％）； 水生生物對(duì)鎘有很強(qiáng)的富集能力 Hg: 在水體、懸浮物和沉積物和生物體中的存在形式 水體Hg2+、Hg(OH)2、CH3Hg+、CH3Hg(OH)、CH3HgCl、C6H5Hg+； 懸浮物和沉積物中Hg2+、HgO、HgS、CH3Hg(SR)、(CH3Hg)2S 生物體中Hg2+、CH3Hg+、CH3HgCH3 能與其它元素形成配合物是汞能隨水流遷移的主要因素之一 Hg2+在還原性水體

35、中還原成Hg，逸散到大氣中 懸浮物和底質(zhì)對(duì)汞有強(qiáng)烈的吸附作用， 生物遷移量有限，微生物能將無機(jī)汞轉(zhuǎn)化成甲基汞: 劇毒 親脂性，易被水生生物吸收， 通過食物鏈富集，而危害人類健康 Pb: 主要化合價(jià)Pb2+和Pb4+，自然界Pb2+ 天然水中鉛含量低0.06～120ug/L 鉛在水體中遷移轉(zhuǎn)化的特點(diǎn): 懸浮物和沉積物對(duì)鉛有強(qiáng)烈的吸附作用 有機(jī)膠體吸附的順序: Pb2＋ ＞Cu2+ ＞Ni2+ ＞Zn2+ ＞Cd2+ ＞ Fe2+ ＞Mn2+ 無機(jī)膠體:Pb2+也占第一位 鉛在離排污口10km處，就有90％被凈化。加上鉛的大部分化合物溶解度都很小，所以水中鉛的濃度不會(huì)很

36、高 Cr::天然水中的存在形式:Cr3+、CrO 2-，CrO42-，Cr2O72- 三價(jià)鉻被底泥吸附，遷移能力弱 六價(jià)鉻在堿性水體中穩(wěn)定，遷移能力強(qiáng) 六價(jià)鉻比三價(jià)鉻毒性大 六價(jià)鉻能被還原成三價(jià)鉻－水中六價(jià)鉻的自凈 10.誘發(fā)沉積物中重金屬釋放的主要因素: (1) 鹽濃度升高:堿金屬和堿土金屬陽(yáng)離子可將吸附在固體顆粒上的金屬離子交換出來； e.g. Ca2+、Na+、Mg2＋離子對(duì)懸浮物中鉛、銅和鋅的交換釋放作用； 在0.5mol/L的Ca2+離子的作用下，懸浮物中的鉛、銅和鋅可以解吸出來。交換順序Zn＞Cu＞Pb (2)氧化還原條件的變化:耗氧物質(zhì)使氧化還原電位降低

37、 鐵、錳氧化物部分或全部溶解 被其吸附或與之共沉淀的金屬離子釋放 (3)PH值的降低 導(dǎo)致碳酸鹽和氫氧化物溶解 其原因既有H＋ 離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用 (4)增加水中配合劑的含量 配合劑與重金屬形成可溶性配合物 使重金屬?gòu)墓腆w顆粒上解吸下來 11. pE＝-lg(ae) ae為水溶液中電子的活度，它用來衡量物質(zhì)接受或遷出電子的能力 pE的熱力學(xué)定義 2H+(aq)+2e ? H2(g) 當(dāng)2H+(aq)在一個(gè)單位活度與1atmH2平衡的介質(zhì)中，電子活度ae為1.00，pE＝0 l pE是平衡狀態(tài)下假想 的電子活度，它衡溶液接受或遷移電子的相對(duì)趨勢(shì) l pE越小，電子

38、的活度越高，體系提供電子傾向越強(qiáng)★ l pE越大，電子濃度越低，體系接受電子趨向越強(qiáng)★ 12. 天然水中多種氧化劑－溶解氧、Fe(+3價(jià))、Mn(+4)和S(+6價(jià)) 多種還原劑－有機(jī)化合物、Fe(+2)、Mn（＋2）和S（-2） l pE應(yīng)介于各個(gè)單體系之間，若某個(gè)單體系的含量比其它體系高很多，則此時(shí)該單體系電位幾乎等于混合復(fù)雜體系的pE，稱之為決定電位。 一般天然水體中，溶解氧是決定電位物質(zhì) 有機(jī)物累積的厭氧環(huán)境中，有機(jī)物是“決定電位”物質(zhì) 13. R－氣體常數(shù)8.314 F－法拉第常數(shù)96500C/mol, n－電子的計(jì)量系數(shù) Ox+ne ? Red l 當(dāng)

39、反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) l K－標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 據(jù)Nernst方程，pE的一般表達(dá)式:pE＝pE0+(1/n) ×lg([反應(yīng)物]/[產(chǎn)物]) 14.腐殖質(zhì)的組成：富里酸（Fulvic Acid, 以FA表示）；它既可溶于堿，又可溶于酸的部分，相對(duì)分子質(zhì)量在幾百到幾千，有人稱作黃腐酸 腐植酸(Humic Acid, 以HA表示)，它只可溶于稀堿中，但堿萃取液酸化后就沉淀，相對(duì)分子質(zhì)量由幾千到幾萬(wàn)； 胡敏酸(Humin)，有人稱為腐黑物，它是用稀堿和稀酸都不能苯取出來的腐植質(zhì)部分 分子特點(diǎn)：三維方向上帶有很多活性基團(tuán)的芳烴 苯羧基、酚羥基、醇羥基、羰基、甲氧基、醛基、醌基和氨基等多種，并以

40、氫鍵組成網(wǎng)絡(luò) 這種結(jié)構(gòu)孔洞很多，具有特別好的吸附表面 具有收縮性和膨脹性 與脂肪族的單羥基和多羥基物質(zhì)(如檸檬酸、酒石酸、葡糖酸)不同，腐植質(zhì)的分子是很好的吸附載體。它們能與金屬離子和金屬水合氧化物發(fā)生廣泛的反應(yīng) 有離子交換，表面吸附，絡(luò)合和螯合，凝結(jié)和膠溶作用 化學(xué)特征：(1)很多不同來源的腐植物質(zhì)，在性質(zhì)的總體上都是相似 沒有完整的結(jié)構(gòu)和固定的化學(xué)構(gòu)型,復(fù)雜的混合體系； 被認(rèn)為是那些在土壤底泥等特殊壞境里瞬時(shí)可得的酚類單元隨機(jī)聚集的芳香多聚物, 化學(xué)性質(zhì)上總體相似，只是在相對(duì)分子質(zhì)量、元素和官能團(tuán)含量上有差別。 (2)具有抵抗微生物降解的能力、這也是水體常產(chǎn)生污泥淤積的重要

41、原因之一。 (3)具有同金屬離子和金屬水合氧化物形成絡(luò)合物或螯合物的能力 Pb2+ ＞ Cu2+ ＞ Ni2+ ＞ Co2+ ＞Zn2+ ＞Cd2+ ＞ Fe2+ ＞ Mn2+ ＞ Mg2+ (4) 具有與粘土礦物和有機(jī)物相互作用的能力。 (5) 具有弱酸性 (6) 具有凝聚作用。腐植質(zhì)可以看作是大離子的真溶液或帶負(fù)電荷的親水膠體。所以它們能為電解質(zhì)所凝聚， 15. 氧化物和氫氧化物 Me(OH)n(s) 　? Men+ +nOH- Ksp=[Men+]×[OH-]n 　　　　[Men+]=Ksp/[OH-]n 　　∵H2O ? H+ +

42、 OH- Kw=[H+]×[OH-] [OH-]=Kw/[H+] 　代入上式得 [Men+]=Ksp×[H+]n/Kwn -lg [Men+] = -lgKsp-nlg[H+]+nlgKw pc=pKsp-npKw+npH 16. Zn2+＋NH3→ZnNH32+ K1=[ZnNH32+]/[Zn2+][NH3]=3.9×102 ZnNH32+繼續(xù)與NH3反應(yīng)生成Zn(NH3)22+ ZnNH32+ ＋NH3→ Zn(NH3)22+ K2=[Zn(NH3)22+]/[ZnNH32+][NH3]=2.1×102 K1和K2

43、稱為逐級(jí)生成常數(shù)或逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù) 表明NH3離子加到中心離子Zn2+上是一個(gè)逐步的過程 累積穩(wěn)定常數(shù)－幾個(gè)配位體加到中心金屬離子過程的加和。 18.分配理論： 分配系數(shù)：分配系數(shù)－非離子性有機(jī)化合物可通過溶解作用分配到土壤有機(jī)質(zhì)中，并經(jīng)過一定時(shí)間達(dá)到分配平衡，此時(shí)有機(jī)化合物在土壤有機(jī)質(zhì)和水中含量的比值稱為分配系數(shù)★ 19. Kp=Koc[0.2(1-f)Xocs+f Xocf ] ★f－細(xì)顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（d＜50um） Xocs －粗沉積物組分的有機(jī)碳含量 Xocf－細(xì)沉積物組分的有機(jī)碳含量 Koc＝0.63Kow Kow－辛醇-水分配系數(shù)，即化學(xué)物質(zhì)在辛醇中濃度和

44、水中濃度的比例 lgKow＝5.00－0.670×lg(Sw×103/M） M－有機(jī)物的分子量 Sw－有機(jī)物在水中的溶解度（mg/L） 20. 水中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化 吸附作用 揮發(fā)作用 水解作用 光解作用 生物富集 生物降解 21. Cu、Zn或Cu、Fe金屬對(duì)可將DDT還原為DDD，將六六六還原為苯及氯離子。 六六六催化還原的總反應(yīng)式 ?C6H6Cl6 ＋金屬對(duì)→ C6H6 + 6Cl- 在中性條件下，Zn或Fe對(duì)六六六均無還原作用，只有與Cu組成金屬對(duì)以后才能將六六六還原。 金屬對(duì)在水中猶如一個(gè)小電池，與水中極少量的氫離子發(fā)生電子轉(zhuǎn)移： ??Cu-Zn

45、+ 2H+ = Cu + Zn2++ 2H?C6H6Cl6 + 6H = C6H6 + 6HCl HCl→ H+ + Cl－ Zn或Fe起了還原劑作用，Cu2+起催化作用 在酸性條件下，由于氫離子濃度較高，故上述反應(yīng)很快。 22.生長(zhǎng)代謝特點(diǎn)：有機(jī)毒物可以象天然有機(jī)化合物那樣作為微生物的生長(zhǎng)基質(zhì)； 微生物可以對(duì)有毒物質(zhì)進(jìn)行徹底的降解或礦化作用；具有去毒效應(yīng)、對(duì)環(huán)境的威脅小。 共代謝：有機(jī)污染物不能單獨(dú)作為微生物唯一的碳源和能源，必須有另外的化合物存在提供能源或碳源時(shí)，該有機(jī)物才能被降解； 共代謝在那些難降解的化合物代謝過程中其重要作用； 特點(diǎn)－不提供微生物體任何能量，不影響種

46、群多少 第四章 1.同晶置換：在黏土礦物的形成過程中，常常發(fā)生半徑相近的離子取代一部分鋁(Ⅲ)或硅(Ⅳ)的現(xiàn)象，即同晶替代作用－P204。 如Mg2+、Fe3+等離子取代Al3+，Al3+取代Si4+，同晶替代的結(jié)果，使黏土礦物微粒具有過剩的負(fù)電荷。此負(fù)電荷由處于層狀結(jié)構(gòu)外部的K+、Na+等來平衡。這一特征決定了黏土礦物具有離子交換吸附等性能。 2.土壤有機(jī)質(zhì)的作用 (1)含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素，在自身緩慢的分解過程中，把生成的CO2釋放到空氣中，成為光合作用的物質(zhì)來源； (2)產(chǎn)生的有機(jī)酸可以促進(jìn)礦物養(yǎng)分的溶出，為作物生長(zhǎng)提供豐富的養(yǎng)分。 (3)土壤有機(jī)質(zhì)，尤其是胡敏酸具有芳香族多

47、元酚官能團(tuán)，能增強(qiáng)植物呼吸，提高細(xì)胞膜的滲透性，促進(jìn)根系的生長(zhǎng)。 (4)有機(jī)質(zhì)中的維生素、生長(zhǎng)素、抗生素等對(duì)植物起促生長(zhǎng)、抗病害的作用。 (5)有機(jī)質(zhì)還能促進(jìn)土壤良好結(jié)構(gòu)的形成，增加土壤疏松性、通氣性、透水性和保水性 (6)腐殖質(zhì)有巨大的比表面，可強(qiáng)烈吸附土壤中可溶性養(yǎng)分，保持土壤肥力。 (7)具有兩性膠體性質(zhì)的有機(jī)物可緩沖土壤溶液的pH。 (8)有機(jī)物可作為土壤微生物的營(yíng)養(yǎng)物，而微生物活動(dòng)又增加土壤養(yǎng)分，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。 3. 活性酸度和潛性酸度，及其關(guān)系 (1) 活性酸度－土壤溶液中氫離子濃度的直接反映，有效酸度 （2）潛性酸度來源－土壤膠體吸附的可代換性H+和和鋁離子。

48、 關(guān)系：同一平衡體系的兩種酸度可以相互轉(zhuǎn)化 土壤活性酸度－有效酸度 土壤膠體是H+和Al3+的貯存庫(kù)，潛性酸度則是活性酸度的儲(chǔ)備。 土壤的潛性酸度比活性酸度大得多。 4.土壤緩沖性的構(gòu)成：①土壤溶液的緩沖作用 碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和有機(jī)酸及其鹽類 某些有機(jī)酸是兩性物質(zhì)，如：蛋白質(zhì)、氨基酸、胡敏酸等。 碳酸及其鈉鹽與酸或者堿的反應(yīng) l Na2CO3＋2HCl ?2NaCl＋H2CO3 l H2CO3 ＋ Ca(OH)2 ?2H2O＋CaCO3 ②土壤膠體的緩沖作用 土壤膠體吸附各種陽(yáng)離子 鹽基離子對(duì)酸起緩沖作用 氫離子對(duì)堿起緩沖作用 ③鋁離子對(duì)堿的緩沖作用

49、酸性土壤（pH<5），Al(H2O)63+與堿作用，當(dāng)加入堿使土壤溶液中OH-增加時(shí)，Al3+周圍水分子離解H+，中和OH-，使土壤pH不致發(fā)生大的變化 2Al(H2O)63+ + 2 OH- ? [Al2(OH)2(H2O)8]4+ + 4H2O 5. 影響重金屬在土壤－植物體系中轉(zhuǎn)移的因素 (1) 植物種類：植物吸收轉(zhuǎn)移重金屬的能力不同，“耐性品種”。 (2)土壤種類：酸堿性，腐殖質(zhì)含量 (3)重金屬形態(tài) ：如CdSO4、Cd3(PO4)2和CdS 三種不同形態(tài)的鎘在土壤中，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)水稻生長(zhǎng)的抑制與鎘的溶解度有關(guān)，此外土壤pH值、PE值的變化都可影響植物對(duì)重

50、金屬的吸收。 (4)重金屬在植物體內(nèi)的遷移能力 (p218) 9.掌握常見農(nóng)藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)式（DDT，林丹，樂果甲基對(duì)硫磷）和在土壤中的主要降解方式？ 10. 影響農(nóng)藥在土壤中擴(kuò)散的因素 ①水分含量: 干燥土壤中無擴(kuò)散，含水4% 總擴(kuò)散系數(shù)和非氣態(tài)擴(kuò)散系數(shù)最大；含水4-20%，氣態(tài)擴(kuò)散系數(shù)>50%；含水30% 主要為非氣態(tài)擴(kuò)散；含水<4% 隨水分的增加，兩種擴(kuò)散系數(shù)都增加；含水>4% 隨水分的增加，總擴(kuò)散系數(shù)下降；含水4-16% 隨水分的增加，非氣體擴(kuò)散系數(shù)下降；含水>16% 隨水分的增加，非氣體擴(kuò)散系數(shù)增加 ②土壤吸附作用: 吸附作用是農(nóng)藥與土壤固相之間相互作用的主要過程，直接影響

51、其他過程的發(fā)生，如土壤對(duì)除草劑2,4－D的化學(xué)吸附，使其有效擴(kuò)散系數(shù)降低。 ③ 土壤的緊實(shí)度: 影響土壤孔隙率和界面性質(zhì)的參數(shù)，提高土壤的緊實(shí)程度，土壤的充氣孔隙率降低，擴(kuò)散系數(shù)也降低。 緊實(shí)度1.0→1.55g/cm3，水分保持不變， 充氣孔隙率0.515→0.263，林丹在土壤中的擴(kuò)散系數(shù) 16.5→7.5mm2/周 ④溫度: 溫度升高，有機(jī)物的蒸汽密度升高，總的效應(yīng)是擴(kuò)散系數(shù)增大， 林丹的擴(kuò)散系數(shù)隨溫度的升高而呈指數(shù)增大 溫度由20℃提高到40℃，總擴(kuò)散系數(shù)增加10倍 ⑤氣流速度: 增加氣流，促使土壤表面水分降低，使農(nóng)藥蒸氣更快的離開土壤表面，同時(shí)也農(nóng)藥蒸氣向土壤表面運(yùn)動(dòng)

52、的速度加快。 ⑥農(nóng)藥性質(zhì): 不同農(nóng)藥的擴(kuò)散行為不同 樂果，水分含量增大，擴(kuò)散系數(shù)增加 乙拌磷（Disyston－敵死通、西梅脫，劇毒二硫代磷酸酯類殺蟲、殺螨劑）變化不大 12. 植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性的幾種機(jī)制： (1) 植物根系通過改變根際化學(xué)性狀、原生質(zhì)泌溢等作用限制重金屬離子的跨膜吸收。 植物對(duì)重金屬吸收可根據(jù)植物的特性和重金屬的性質(zhì)分為耐性植物和非耐性植物，耐性植物具有降低根系吸收重金屬的機(jī)制 （2）重金屬與植物細(xì)胞壁結(jié)合 耐性植物中重金屬分布在根系細(xì)胞壁上 耐性植物中Zn向植物地上部分移動(dòng)的量很少,在細(xì)胞各部分中，主要分布在細(xì)胞壁上（60%），以離子形式存

53、在或與細(xì)胞壁中的纖維素、木質(zhì)素結(jié)合 由于金屬離子被局限于細(xì)胞壁上，而不能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)影響細(xì)胞內(nèi)的代謝活動(dòng)，使植物對(duì)重金屬表現(xiàn)出耐性。只有飽和時(shí)，多余的金屬離子才會(huì)進(jìn)入細(xì)胞壁。 (3) 酶系統(tǒng)的作用 重金屬過多可使植物中酶的活性破壞，而耐 性植物中某些酶的活性可能不變，甚至增加，具有保護(hù)酶活性的機(jī)制。 耐性植物中有些酶的活性在重金屬含量增加時(shí)仍能維持正常水平，而非耐性植物的酶的活性在重金屬含量增加時(shí)明顯降低。 (4)形成重金屬硫蛋白（MT）或植物絡(luò)合素 MT的作用： MT是動(dòng)物和人體最主要的重金屬解毒劑 參與必需金屬元素的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和代謝 一般認(rèn)為植物耐受重金屬污染

54、的重要機(jī)制之一是金屬結(jié)合蛋白的解毒作用。即，金屬結(jié)合蛋白與進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)的重金屬結(jié)合，使其以不具生物活性的無毒的螯合物形式存在，降低了金屬離子的活性，減輕或解除了其毒害作用。 而當(dāng)重金屬含量超過金屬結(jié)合蛋白的最大束縛能力時(shí)，金屬才以自由態(tài)存在或與酶結(jié)合，引起細(xì)胞代謝紊亂，出現(xiàn)植物中毒 13. 土壤中氮的存在形式：有機(jī)氮，占總氮的90%。 無機(jī)氮主要有氨氮、亞硝鹽氮和硝酸鹽氮，其中銨鹽(NH4+)、硝酸鹽氮(NO3-）是植物攝取的主要形式。 土壤中還存在著一些化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定、僅以過渡態(tài)存在的含氮化合物，如N2O、NO、NO2及NH2OH、HNO2。 土壤中氮的轉(zhuǎn)化：植物攝取的幾乎都是

55、無機(jī)氮，土壤中氮以有機(jī)態(tài)來儲(chǔ)存，以無機(jī)態(tài)被植物所吸收 有機(jī)氮與無機(jī)氮之間的轉(zhuǎn)換： 有機(jī)氮轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機(jī)氮的過程叫做礦化過程 無機(jī)氮轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮的過程稱為非流動(dòng)性過程。 土壤中氮的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化是十分活躍的。在土壤中的氮主要有四類形式： 無機(jī)氮(NH4+、NO2-、NO3-) 活有機(jī)質(zhì)結(jié)合氮(NLO) 死有機(jī)質(zhì)結(jié)合氮(NDO) 氣態(tài)形式結(jié)合氮(NGF) 四種形態(tài)之間，通過各類微生物的幫助，彼此相互轉(zhuǎn)化, 主要的表征性反應(yīng)方程歸納如下： (1) 氮的生物固定 NGF —→ NLO (活有機(jī)質(zhì)結(jié)合氯) (2) 氫化作用 NDO —→ NH4+ (3) 生物硝化作用 NH4+ —→ NH2- —→ NH3 —→ NO2- —→ NO3- (4) 生物反硝化作用 NO3- —→ NO2- —→ NGF（氣態(tài)形式結(jié)合氮） (5) 植物吸收 NH4+ —→ NLO, NO3- —→NLO(活有機(jī)質(zhì)結(jié)合氯) (6) 排泄和死亡 NLO —→ NDO (死有機(jī)質(zhì)結(jié)合氯) 硝化菌和反硝化菌在轉(zhuǎn)化土壤中氮素方面有重要作用。土壤中有機(jī)態(tài)氮和無機(jī)態(tài)氮之間的轉(zhuǎn)化，完全是生物控制的?？傔^程如下：