典型农药在土壤中的迁移转化.ppt

★ 5.1.2土壤中氮的形态 氮绝大部分是以有机态氮贮存，以无机态氮被植物吸收。 （1）无机态氮 无机态氮主要为铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)，是植物摄取的主要形态。 铵态氮能为带负电荷的土壤胶体所吸附，不易流失。硝态氮能直接被植物吸收，不能被土壤吸附而易流失。 环境化学 （2）有机态氮 表层土的氮大部分是有机氮，约占总氮的90％以上。按溶解度大小及水解难易分为三类： ①水溶性有机态氮 主要是一些较简单的游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物，一般不超过总氮的5％。这类有机氮化合物不能直接被植物吸收，但容易水解放出NH4+，成为植物的速效性氮源。 ②水解性有机态氮 凡是用酸、碱或酶处理能水解成为简单的易溶性化合物或直接生成铵化合物的有机态氮，占总氮的50~70%。如：蛋白质、多肽类、氨基糖等。 ③非水解性有机态氮 不溶于水，也不能用一般的酸碱处理来促使其水解。主要包括杂环氮化合物、糖类和铵类的缩合物等复杂环状结构物质，占土壤总氮的30~50％左右。 土壤中的有机态氮和无机态氮可以相互转化。有机氮转变为无机氮的过程叫做矿化过程。无机氮转化为有机氮的过程称为非流动性过程。这两种过程都是微生物作用的结果。 环境化学 5.1.3 氮素的流失 我国目前氮肥品种主要是碳酸氢氨(称碳氨)和尿素，另外还有少量硫氨、氯化氨等。据已有资料表明：早地土壤上，化学肥料施入土壤后，氨损失33.3-73.6％，水田土壤损失35.7-62.0％。不同的氮肥品种其损失量也各不相同，但总的来说，氮素可通过以下途径流失。 环境化学 （1）挥发损失: 20％ 在pH大于7的石灰性土壤上，氮肥作表施，氨的挥发非常迅速。氨挥发后进入大气，除少部分被绿色植物吸收外，其余随风飘起，其主要部分被大气中的尘埃吸附。由于降雨作用，以干湿沉降物的形式重新回到地面，其中很大部分将进入地表水中，增加了水体额外的氮负荷。 （2）淋溶损失: 10％ 试验结果表明，各种铵态氮肥和尿素施入土壤后，只要20天就可完全被硝化转化为硝酸盐，硝酸根不能被土壤吸附，存在于土壤溶液中，易被灌溉水和雨水淋溶至还原层。 （3）随水流失 稻田中的氮素还会随水流失。据研究，稻田施用氮素化肥后24小时内排水，损失氮10~20％，尿素大于碳铵，因为尿素要经过2~3天水解后方转化为铵而被水稻吸收或被土壤胶体吸附。在有串灌习惯的地区尤为突出。 （4）地表径流和冲刷: 15％ 这是一个破坏性的流失途径。在水土流失严重的地区，施用的氮肥几乎100％流失。 氮素损失总量等于世界上全部氮肥的一半，价值60多亿美元。 环境化学 5.1.4 氮污染 植物能从土壤中吸附过量的硝酸盐氮，这种现象特别发生在干旱条件下施肥过量土壤中，含有过量硝酸盐的庄稼会使反刍类动物中毒。 环境化学 5.2 磷素在土壤中的迁移 5.2.1 土壤磷素的来源 天然来源： 磷的天然源主要来自岩石的风化作用，许多岩石中所含的磷通常以PO43-形态结合至矿物结构中。当岩石风化时，这些磷酸盐大量溶解和变成可被植物利用，显然发育于不同母质的土壤其磷含量会有明显差异。 人为来源： 人为源主要是磷矿废水及施用磷肥。我国磷肥总产量约300万吨P2O5，其中过磷酸钙和钙镁磷肥占总磷肥量的的98.02％．自然界磷通常是沉积循环。 环境化学 5.2.2 土壤中磷的形态 （1）土壤中的无机态磷：几乎全部是正磷酸盐 根据主要阳离子性质不同，磷酸盐化合物分为四类： ①磷酸钙(镁)化合物 PO43-和Ca2+、Mg2+按不同比例形成一系列不同溶解度的磷酸钙、镁盐类。钙盐溶解度小于镁盐，但数量大于镁盐。土壤中常见的磷灰石为氟磷灰石(Ca5(PO4)3F)、羟基磷灰石(Ca5(PO4)3OH) 。 ②磷酸铁和磷酸铝类化合物 如在酸性土壤中，常见的粉红磷铁矿Fe(OH)2 H2 PO4和磷铝石A1 (OH)2 H2 PO4 ，它们溶解度极小，而粉红磷铁矿则更低。 环境化学 ★ ③闭蓄态磷 磷在固定为粉红磷铁矿后，遇到土壤局部pH升高： Fe(OH)2 H2 PO4 + OH- → Fe(OH)3↓ ＋ H2 PO4- 无定形Fe(OH)3 胶体在粉红磷铁矿表面形成一胶状薄膜，溶度积比粉红磷铁矿小得多，因此，胶膜对内部的磷起了掩蔽作用。 这种以Fe(OH)3或其它类似性质的不溶性胶膜所包被的磷酸盐，统称为闭蓄态磷。 环境化学 ④磷酸铁铝和碱金属、碱土金属复合而成的磷酸盐类 这种磷酸盐成分更复杂，种类也多，往往是由化学磷