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土壤重金属形态分析与环境学意义


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铁-锰氧化物结合态
一般是以矿物的外囊物和细粉散颗粒存在,活性的铁 锰氧化物比表面积大,吸附或共沉淀阴离子而形成。 土壤中PH值和氧化还原条件变化对铁锰氧化物结合态 有重要影响,PH和氧化还原电位较高时,有利于铁锰 氧化物的形成。铁锰氧化物则反映人文活动对环境的 污染。
有机结合态
是土壤中各种有机物如动植物体、腐殖质及矿 物颗粒的包裹层等与土壤中重金属形成的螯合 物。 有机结合态重金属反映水生生物活动及人类排放 富含有机物的污水的结果。
重金属形态
铁-锰氧化物结合态 有机结合态
可还原态 可氧化态
残渣态
可交换态
吸附在粘土、腐殖质及其它成分上的金属,对 环境变化敏感,易于迁移转化,能被植物吸收。
可交换态重金属反映人类近期排污影响及对生 物毒性作用
碳酸盐结合态
土壤中重金属元素在碳酸盐矿物上形成的共沉淀结合 态。
对土壤环境特别是反,PH值升高有利于 碳酸盐的生成。
参考文献:
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土壤重金属形态分析的环境学意义
1 可交换态和碳酸盐结合态这两组分重金属与土壤结合 较弱,最易被释放,有较大的可移动性。
2 有机结合态重金属在有机质分解时会逐渐释放。 3 铁锰氧化态重金属在还原条件下易溶解释放。
4 残渣态属于不溶态重金属,它只有通过化学反应转化 成可溶态物质才能对生物产生影响。
土壤重金属形态分析的环境学意义
呈极显著负相关
与PH
呈显著正相关 呈正相关 呈正相关
碳酸盐结合态重金属与有机质含量呈负相关,但相关性 不显著。
交换态和有机结合态重金属与有机质含量正相关,增加有 机质可使碳酸盐结合态向有机结合态转化。
土壤中全量重金属、各形态重金属含量与过氧化氢酶、碱性 磷酸酶活性均呈显著或极显著负相关,而与脲酶活性的负相 关性很小,只有交换态镉与转化酶,有机结合态镉与脲酶活 性的相关性显著。
重金属的测定方法
仪器: AA800原子吸收光谱仪
目前形态分析中存在的缺陷
1、实验过程对提取的有效性有影响。 2 、样品和试剂比会影响结果的准确性。 3、粒度分布与矿物组成影响浓度准确性。 4、样品制备过程形态将发生改变。
影响土壤重金属形态分布的因素
交换态重金属
碳酸盐结合态重金属 有机态重金属 铁锰氧化态重金属
研究目的
重金属总量可以作为环境污染程度的重要标志,但不能真 正反映其潜在的生态危害性。重金属有不同的存在形态、 不同形态重金属环境行为和生态效应不同。
因此研究重金属形态分布特征,不仅有助于理解土壤污染 状况,也为土壤环境研究和污染治理提供第一手资料。
二、 土壤重金属的形态分析
可交换态 弱酸溶解态 碳酸盐结合态
残渣态
一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物等土壤晶格中,是 自然地质风化的结果,在自然界正常条件下不易释放, 能长期稳定存在,不易为植物吸收。
残渣态结合的重金属主要受矿物成分及岩石风化和土 壤侵蚀的影响。
土壤重金属形态分析方法
Tessier连续提取法
BCR三步法
(l)酸溶态(AS)。代表当环境条件变酸时,能释放到环境中的金属元素,其活性 很大,对环境的危害最大。BCR方法中的酸溶态金属相当于长提取程序中的 易溶态和碳酸盐结合态金属的总和。BCR程序中所用的提取剂是lmol/L醋酸溶 液,需提取16h。 (2)还原态(Redu)。代表与铁锰氧化物结合在一起的金属,当环境条件变为还 原状态时,这部分金属可以释放到环境中去,相当于长程序提取方法中的铁 锰氧化物结合态。BCR程序中用1mol/L的盐酸羟胺溶液,需提取18h。 (3)氧化态(oxid)。代表与有机质和硫化物结合的金属,当环境条件变为氧化 状态时,这部分金属可以释放到环境中去。相当于长程序提取方法中的有机 结合态。BCR方法中先用30%双氧水在85℃时提取2h,再用lmol/L醋酸氨提取 16h。
1可交换态重金属反应人类近期排污影响及对生物毒性的大小。 2铁锰氧化物结合态主要反映人类活动对环境的影响 3有机结合态重金属反映水生生物活动及人类排放富含有机物 的污水结果。
不同形态的重金属产生不同的环境效应与生物毒性, 土壤中以可交换态存在的重金属活性最大,碳酸盐态 重金属在PH变化时,可被生物利用,在强氧化条件 下,铁锰氧化态和有机态重金属可能被释放,引起生 物毒性。
土壤重金属污染 土壤重金属形态分析 影响土壤重金属形态分布的因素
土壤重金属形态分析的环境学意义
一、土壤重金属污染
重金属:指密度大于4或5(g/cm3)的金属。 是指由于人类活动,土壤中的微量有害元素在土壤 中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高, 统称为土壤重金属污染。 污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅 (Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素, 以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。
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