重金属生物有效性受土壤性质影响

2023-12-02 理论教育版权反馈

【摘要】：大量的试验证明，pH值升高，土壤对重金属的吸附量增加。温琰茂等的试验结果表明，在接受污泥的酸性土壤中，适当加入石灰将pH值提高到中性至微碱性，将会抑制Ni，Zn，Cd等重金属的生物有效性，使植物对其的吸收量减少。土壤pH值为4.5～7.2时，介质中水溶性镉含量与pH值呈显著负相关。

四、土壤性质对重金属生物有效性的影响

土壤的理化性质通过影响重金属在土壤中的存在形态而影响重金属的生物有效性。土壤的理化性质主要包括pH值、土壤质地、土壤氧化还原电位、有机质含量、CEC等。

pH值的大小显著影响土壤中重金属的存在形态（朱燕婉等, 1993）和土壤对重金属的吸附量（陆雅海等,1995）。由于土壤胶体一般带负电荷，而重金属在土壤—农作物系统中大都以阳离子的形式存在，因此，一般来说，土壤pH值越低，H⁺越多，重金属被解吸的越多，其活动性就越强（中科院生态环境组,1979），从而加大了土壤中的重金属向生物体内迁移的数量。但对部分主要以阴离子状态存在的重金属来说，情况正好相反。如砷，在土壤中，As主要是通过阴离子交换机制而被专性吸附，当体系的pH值升高时，有利于砷的解吸（陈国斌等,1996）。大量的试验证明，pH值升高，土壤对重金属的吸附量增加。如在pH=4时，土壤中镉的溶出率超过50%，当pH达7.5时，镉就很难溶出（陈涛等, 1980）。廖敏等（1999）的试验表明，pH值＞7.5时，94%以上的水溶态镉进入土壤中，这时的镉主要以黏土矿物和氧化物结合态及残留形式存在。温琰茂等（1999）的试验结果表明，在接受污泥的酸性土壤中，适当加入石灰将pH值提高到中性至微碱性，将会抑制Ni，Zn，Cd等重金属的生物有效性，使植物对其的吸收量减少。张士灌区的试验表明（吴燕玉等,1985），影响水稻籽实吸镉量的主要因素是pH值。有人研究发现，随着土壤pH值的增加，红壤吸附镉的数量明显增多。这可能是因为pH值下降，氢离子增多，被胶体和黏土矿物颗粒吸附的镉与H⁺发生交换，Cd²⁺被解吸下来，从而使介质溶液中Cd²⁺的浓度增加，提高了镉的有效性。根据pH值的变化会改变镉的溶解状况，当土壤pH值为7.6时，50mg/kg镉离子就会形成沉淀，此时，pH值每升高一个单位，镉的浓度就下降100倍。土壤pH值为4.5～7.2时，介质中水溶性镉含量与pH值呈显著负相关。当pH值为4时，镉的溶出率为50%，pH值升至7.5时，就很难溶出（Del等,1995）。(www.chuimin.cn)

土壤质地影响着土壤颗粒对重金属的吸附。一般来说，质地黏重的土壤对重金属的吸附力强，降低了重金属的迁移转化能力。白瑛（1988）盆栽小麦试验结果表明，随着土壤质地从砂变黏，砂壤→轻壤→中壤→重壤→黏土，麦粒对汞的吸收率呈规律性减少。谢正苗等（1991）的研究表明，水稻砷害与土壤类型密切相关，水稻砷害程度表现出红砂土（砂性）＞青紫泥田（较黏）＞黄筋泥田（黏性）的规律。土壤越黏重，吸附砷的能力越强，水稻受害程度越轻。陈怀满（1998）的研究表明，黏粒含量的上升能增加Cd的吸附量。相同的土壤类型对不同的重金属离子的吸附力明显不同，如砖红壤表面的吸附顺序是Cu²⁺＞Zn²⁺＞Co²⁺＞Ni²⁺＞Cd²⁺，红壤黏粒的吸附强度为Co²⁺＞Cu²⁺≥Pb²⁺＞Zn²⁺（王维君等,1995）。这个研究结果与Allawary的结论相一致（曹洪法,1981）。

重金属生物有效性受土壤性质影响

相关推荐