土壤重金属形态分析与环境学意义
关于土壤中重金属污染的研究
关于土壤中重金属污染的研究【摘要】本文综述了土壤中重金属污染的研究现状及相关内容。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
在详细讨论了重金属污染的来源、土壤中重金属的迁移与转化、重金属污染对生态环境的影响、重金属污染的监测方法和治理技术。
在展望了未来对土壤中重金属污染的研究方向和总结了本文的主要观点。
本文旨在为进一步研究土壤中重金属污染提供参考，希望能推动相关领域的发展，保护生态环境和人类健康。
【关键词】关键词：土壤、重金属污染、迁移与转化、生态环境、监测方法、治理技术、展望、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景重金属污染是指土壤中重金属元素（如铅、镉、汞等）超过环境容忍度而对生态环境和人类健康造成危害的现象。
随着工业化和城市化进程的加快，重金属污染已成为全球环境问题中的重要内容之一。
重金属污染不仅会直接影响土壤质量，影响作物生长和食品安全，还会通过食物链进入人体，对人体健康造成潜在威胁。
近年来，随着人们对环境保护意识的增强，重金属污染的研究也逐渐受到重视。
了解重金属污染的来源、迁移规律、影响和治理技术对于有效预防和治理土壤中的重金属污染至关重要。
当前，国内外学者围绕土壤中重金属污染展开了大量的研究工作，取得了丰硕的研究成果，但仍有很多问题有待深入探讨和解决。
开展本研究，深入研究土壤中重金属污染的来源、迁移与转化规律、影响及治理技术，具有重要的现实意义和深远的社会影响。
1.2 研究目的研究目的是为了深入了解土壤中重金属污染的现状和影响，探索其来源、迁移与转化规律，揭示这种污染对生态环境的潜在危害。
通过研究重金属污染的监测方法和治理技术，为有效防治土壤重金属污染提供科学依据和技术支持。
通过对土壤中重金属污染的研究展望和未来研究方向的探讨，为我国土壤环境保护和可持续发展提供战略性建议和指导，促进土壤生态环境的改善和生态文明建设。
研究的目的在于为解决土壤重金属污染问题提供理论支撑和实践指导，促进土壤环境的健康发展和生态安全保障。
重金属在土壤中的迁移与转化研究
重金属在土壤中的迁移与转化研究土壤是与人们息息相关的自然资源，它支撑着我们的农业、林业和畜牧业生产，同时也是城市建设和环境治理的基础。
然而由于人类的不当利用和污染，土壤中的重金属含量日益增加，给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。
因此，如何研究重金属在土壤中的迁移与转化，成为当前环境科学界的热点问题。
一、重金属污染的危害重金属是指密度大于4.5g/cm³的金属元素，它们具有高毒性、强残留性、不易分解等特点，往往会在大量积累后危害环境和健康。
重金属污染造成的危害主要有以下几方面：1、土壤质量下降。
重金属会破坏土壤结构，使土壤变得紧密硬化，影响气体和水分的渗透能力，降低土壤的肥力和作物的生长。
2、生态环境受到破坏。
重金属通过空气、水和食物链等途径进入生态系统，对人类、动物和植物的健康造成影响。
重金属还会破坏生态系统的平衡，缩小生物多样性，影响生态景观的形成。
3、危害人体健康。
重金属通过食物、食水和空气等途径进入人体，对神经系统、免疫系统、造血系统和生殖系统等各个系统造成危害，引起头痛、头晕、恶心、呕吐、皮肤瘙痒、气喘、支气管炎、挫伤白细胞的功能、肠胃功能不良等。
二、重金属在土壤中的形态重金属在土壤中的形态多种多样，其化学性质的不同直接影响了其在土壤中的存在形式、吸附态和活性。
通常，重金属在土壤中的形态可分为三种类型：1、可溶性态。
可溶性态的重金属一般与土壤中的水分结合形成溶液，容易遭受淋溶机制带走。
2、交换态。
交换态的重金属可与土壤中的颗粒物结合，形成为土壤中的不易迁移、不易淋溶的形态。
3、残渣态。
残渣态的重金属一般与土壤中的矿物质结合，成为土壤有机质的重要组成部分，几乎不参与活跃的物理、化学反应。
三、重金属在土壤中的迁移与转化重金属在土壤中的迁移与转化受到多种因素的影响，如土壤类型、土壤pH值、氧化还原电位、土壤有机质、微生物等等，下面分别进行讨论：1、土壤类型。
不同类型的土壤中，重金属的吸附能力和生物有效性会出现明显差异。
土壤中重金属的形态分析实验报告
1概述本文主要介绍了土壤中重金属的形态。
重金属是指原子序数大于20的元素，在自然界丰富存在，最常见的有铅、镉、铬、锌、铁、锡等，任何环境都可能出现其中某种类型的重金属元素。
重金属(大多为有毒元素)有4种形态：溶解态、游离态、无机化合物态和有机物态。
溶解态是指重金属溶于水中的形态，它们可以在溶液中易于移动，容易进入生物体，并可能造成轻微的有毒作用，而且对生物致病性也很强。
而游离态是指重金属被释放到气体当中，在空气中可以流动，也会影响生物体的生长和发育。
无机化合物态是重金属与其他元素化合，形成了无机复合物，它们比溶解态和游离态要稳定，不易进入生物体，也不易对生物产生有毒影响。
有机物态是将重金属与有机物结合在一起，它们比溶解态的毒性要弱，但有时会因其它物质的作用而发挥毒性作用。
2实验目的本实验的目的是分析土壤中重金属的形态，以便更好地控制重金属的污染。
此外，本实验也旨在更好地了解重金属的形态具有怎样的毒性，以准确分析重金属对生物的有毒作用。
3实验方法本实验以土壤为样品，使用X射线荧光表征法（XRF）和石墨炉原子吸收光谱法（GFAS）测定其中重金属各形态分布及比例，以及各重金属单位磷酸盐形态汞浓度，以百分比表示。
由于XRF测试只能测量有机物形态的重金属，GFAS测试只能测量无机物形态的重金属，因此XRF和GFAS结合使用，以及结合样品的化学分析结果，更准确地测定土壤中重金属的分布及比例。
4实验结果经上述实验测试，研究人员得出结论，土壤中各重金属的比例如下：铅：溶解态48.8%；无机化合物态28.2%；有机物态14.5%；游离态8.5%。
镉：溶解态41.2%；无机化合物态27.5%；有机物态48.3%；游离态3.0%。
铬：溶解态20.2%；无机化合物态30.7%；有机物态37.7%；游离态11.4%。
锌：溶解态15.3%；无机化合物态31.6%；有机物态41.2%；游离态12.0%。
铁：溶解态26.7%；无机化合物态39.3%；有机物态27.2%；游离态7.0%。
重金属污染土壤的生态治理与意义
重金属污染土壤的生态治理与意义摘要：随着重金属土壤污染的日益加重生态环境遭到破坏，严重威胁人们生产生活。
土壤污染也越来越被人们所重视。
为了人们的健康，更为了环境的可持续发展，国家将重金属污染防治逐渐提到议事日程上来。
根据国家要求，重金属防治要突出重点，“控制增量，减少存量”。
因此，重金属污染防治工作是一项长期的工作，需要有科学的规划，突出“以防为主”的思想，不冒进，系统化，持续不断的开展重金属污染防治工作。
重金属污染土壤的生态治理主要通过生态系统为核心，通过植物、微生物、动物的综合作用，使重金属污染达到控制和修复的目的，具有成本低、无二次污染、修复效果明显等优点，对扩展修复思路具有较大意义。
关键词：重金属污染；土壤治理；生态保护前言：土壤是重要的自然资源，是生态环境的重要组成部分，我国土壤十分宝贵。
近年来，土壤重金属污染日益严重。
针对土壤重金属污染，国务院部署了重金属防治工作，制订了土壤防治行动计划，现有土壤污染防治政策措施已经趋于完善，已经形成了重金属污染防治整体布局。
但我国土壤重金属污染修复技术的基础薄弱，成本高昂，存在治理不彻低，易造成二次污染的问题。
为了解决上述问题，以后工作应将着力点放在科技研究上，以先进科学技术为依托完成区域土地污染治理工作。
重金属污染防治工作量较大，其不是一蹴而就的，需要相当大的耐心才能够维护好、保护好我们赖以生存的生态环境。
1重金属污染土壤的生态治理原则1.1经济建设与环境保护协调发展。
这一原则是指：经济建设、城乡建设与环境建设必须全面规划，合理布局，把经济建设和环境保护统筹安排。
要反对盲目修复，反对把环境与发展对立起来，只要环境不准发展的观点。
我国是一个发展中国家，正面临着发展经济和保护环境的双重任务，我们既要发展经济、又要保护环境，走可持续发展之路，坚持经济建设与环境保护协调发展的原则，量力而行，脚踏实地。
1.2谁开发谁保护，谁污染谁治理。
这一原则强调了让污染和破坏环境与资源者承担责任。
土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素
当代化工研究Modern Chemical R esearch 132019•06综述与专论土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素*王高飞（海南省地质测试研究中心海南571400）摘耍：土壤中重金属的污染直接导致植物受到伤害，从而威胁到人类和动物的健康.因此，为了对这一环境污■染问题进行深入分析，制定切实可行的阻力和缓解措施，然后，有必要通过重金属元素形态来分析重金属形态分布对重金属污染的影响.建立风险预测机制以确定重金属的活动分类，存在状态和毒性.本研究从土壤中重金属元素形态分布、土壤中重金属元素形态分布测量方法以及澎响其分布的主要因素三个方面进行了简要的阐释.关键词：重金属元素；元素分析；元素形态分布中EB分类号：T文献标识码：ASpeciation Analysis Method of Heavy Metal Elements in Soil and Influencing Factors ofSpeciation DistributionWang Gaofei(Hainan Provincial Geological Testing Research Center,Hainan,571400)Abstract:The pollution of heavy metals in soil directly leads to plant injury,thus threatening the health of human beings and animals. Therefore,in order to deeply analyze this environmental p ollution problem andformulate f easible resistance and mitigation measures,it is necessary to analyze the influence of heavy metal speciation distribution on heavy metal pollution through heavy metal speciation analysis.Establish a risk prediction mechanism to determine the activity classification,presence status and toxicity of h eavy metal This study briefly explained the speciation distribution of h eavy metal elements in soil,the measurement method of t he speciation distribution of h eavy metal elements in soil and the main f actors affecting its distribution.Key words z heavy metal elements\element analysis\element speciation distribution1.前言虽然重金属的有效含量可以反映一定的生物利用度，但难以反映重金属的潜在危害以及不同形式的迁移转化特征；重金属形态的研究可以对重金属活性进行分类，揭示重金属在土壤中的存在状态，迁移转化，生物有效性，毒性和可能的环境影响。
《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》范文
《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》篇一土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究一、引言随着工业化和城市化的快速发展，稀土元素（REEs）和重金属（HMs）的污染问题逐渐凸显，尤其是它们在土壤-植物系统中的复合污染现象引起了广泛关注。
土壤作为生态系统的基石，其污染直接影响着植物的生长与发育，进而影响整个生态系统的平衡。
稀土元素因其独特的物理化学性质，常被用于多种工业领域，而重金属污染则主要来源于工业排放、农业活动等。
本文旨在研究土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用，为环境保护和生态修复提供理论支持。
二、研究背景与意义近年来，稀土元素和重金属在土壤中的积累已成为一个全球性的环境问题。
这些元素在土壤中的存在形态、迁移转化及其对植物生长的影响是当前环境科学研究的热点。
特别是稀土重金属复合污染的情况下，它们之间的交互作用对土壤性质、植物生长及生态系统的影响更为复杂。
因此，深入研究土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用具有重要的科学价值和实践意义。
三、研究方法与数据来源本研究采用野外实地调查与室内实验相结合的方法。
首先，我们在具有代表性的地区进行土壤和植物样品的采集，分析土壤中稀土元素和重金属的含量及分布。
随后，通过室内实验，模拟不同浓度的稀土重金属复合污染条件，观察其对植物生长的影响，并分析其交互作用机制。
数据来源主要包括实验室分析数据、文献资料及网络公开数据。
四、稀土重金属在土壤中的存在形态与交互作用1. 存在形态：稀土元素和重金属在土壤中的存在形态受土壤类型、pH值、氧化还原条件等多种因素影响。
一般来说，它们主要以离子态、络合态及吸附态等形式存在。
2. 交互作用：稀土元素与重金属之间存在竞争吸附、络合反应等交互作用。
在复合污染条件下，这些交互作用可能加剧或缓解稀土元素和重金属的生物有效性，进而影响植物的生长。
五、稀土重金属复合污染对植物生长的影响1. 生长抑制：高浓度的稀土元素和重金属会抑制植物的生长，表现为植株矮小、叶片黄化等症状。
土壤重金属的形态
土壤重金属元素的形态是指土壤环境中金属元素以某种离子、分子或其他结合方式存在的物理化学形式。
这些形态的重金属具有不同的生理活性和毒性，对环境和生物的影响也不同。
以下是一些常见的土壤重金属形态：
1. 水溶态：重金属以离子形式存在于土壤溶液中，这种形态下的重金属具有较高的活性和毒性，易被植物根系吸收并进入食物链。
2. 交换态：重金属离子吸附在土壤颗粒表面，与土壤中的其他阳离子进行交换，这种形态下的重金属也具有较高的活性和毒性。
3. 碳酸盐结合态：重金属与碳酸盐结合形成沉淀，这种形态下的重金属活性较低，但在某些条件下可能重新释放到土壤中。
4. 铁锰氧化物结合态：重金属与铁锰氧化物结合形成复合物，这种形态下的重金属活性较低，但在土壤氧化还原条件改变时可能重新释放。
5. 有机物结合态：重金属与有机物质结合形成复合物，这种形态下的重金属活性取决于有机物的种类和性质。
6. 残渣态：重金属以不溶性残渣形式存在于土壤中，这种形态下的重金属活性最低，对环境和生物的影响也最小。
需要注意的是，重金属的形态并不是固定不变的，它们可能随着土壤环境条件的变化而发生转化。
例如，在氧化还
原条件改变时，铁锰氧化物结合态和有机物结合态的重金属可能重新释放到土壤中；在土壤pH值变化时，碳酸盐结合态的重金属也可能发生转化。
因此，在评估土壤重金属污染时，需要综合考虑重金属的形态及其在土壤中的转化情况。
土壤重金属污染的特点及影响
土壤重金属污染的特点及影响摘要：土壤是是构成生态系统的基本环境要素，是人类赖以生存的物质基础，也是经济社会发展不可或缺的重要资源。
由于人类一些不合理经济活动的影响，大量重金属元素进入土壤环境使得土壤环境质量及其安全性能日益下降，直接威胁农产品质量安全，进而危害群众健康。
因此，加强土壤中重金属污染的防治意义重大。
关键词：土壤；重金属；污染；0引言土壤是我们赖以生存的环境，它对于我们有着极其重大的意义，通常来说它的污染具有四个特性分别为：不可逆性、长期性、隐蔽性和滞后性，其污染物又不易在生物物质循环和能量交换中得到分解[1]，当有毒物质的积累超出土壤的承受能力或环境条件发生变化时，有毒物质可能会突然活化，导致严重的环境危害，因而有“化学定时炸弹”的说法[2]。
正是土壤的特殊性和其不可替代的重要性，近些年国内外都十分重视土壤的污染问题，其中重金属污染又可以说是土壤污染里危害最大的一部分。
以我国为例，据相关研究估计，全国仅重金属污染的耕地面积就达2000万hm2，约占耕地总面积的 1/5[3]，每年因土壤污染而减产粮食1000 万吨；另外还有1200万吨粮食受污染而重金属超标，二者的直接经济损失达 200 多亿元[4]。
目前，我国土壤污染具有三大总体趋势：从轻污染向重污染发展、从单一型污染向复合型污染发展、从局部污染向区域污染发展。
1土壤重金属污染简介随着城市的发展，污染废水（主要来源于金属采矿、冶炼、电解、电镀等工业）将其中含有的大量重金属污染物质带入到城市土壤环境中，这也直接导致城市土壤原有功能退化甚至丧失。
这些重金属在土壤中累积的直接影响虽然在短时间内没有办法得到体现，但是重金属元素通过大气、水体或食物链等方式直接或间接地在人体内富集，它最终还是会威胁到了人类的健康。
2土壤重金属的影响(1)对土壤生态结构和功能稳定性的影响。
大多数重金属在土壤中相对稳定，但是大量的重金属进入土壤后，由于重金属本身无法在生物物质循环和能量交换过程中得到分解，因而难以从土壤中迁出。
土壤重金属形态分析与环境学意义
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
PH值
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
Thankyou
[6]Salt D E,Blaylock. M.kumar PBAN,et al.Phytore mediation: A novel stradegy for the removal of toxic metals from the environment using plants. Biotechnology,1995. 13:468-474 [7]Garbisu C, Alkorta.I.Phytoextraction: a cost-effective plantbased technology for the removal of metals from the environment . Bioresource Technology,2001.77:229 [8]Tanushree Bhattacharya, D. K. Banerjeeand Brij Gopal. Heavy Metal Uptake By Scirpus Littoralis Schrad. from Fly Ash Dosed and Metal Spiked Soils. Environmental Monitoring and Assessment, 2006, Volume 121, Numbers 1-3, Pages 361-378 [9]Rutchadaporn Sriprang and Yoshikatsu Murooka. Accumulation and Detoxification of Metals by Plants and Microbes. 2007, Environmental Bioremediation Technologies, Pages 77-100 [10]Clayton L. Rugh. Mercury detoxification with transgenic plants and other biotechnological breakthroughs for phytoremediation. In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant,2001, Volume 37, Number 3, Pages 321-325
土壤中重金属形态分析及其环境学意义(精)
土壤中重金属形态分析及其环境学意义3韩春梅1,2王林山2巩宗强133许华夏1(1中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;2东北大学理学院,沈阳110006摘要介绍了土壤重金属的形态及各种分析方法,重点说明了土壤中重金属形态分布及影响因素;讨论了影响土壤环境中重金属形态转化的因素,重金属形态与重金属在土壤中的迁移性、可给性、活性的关系,重金属污染土壤修复与重金属形态分布的关系。
形态分析在一定程度上反映自然与人为作用对土壤中重金属来源的贡献,并反映重金属的生物毒性。
重金属可以因形态中某一个或几个方面不同而表现出不同的毒性和环境行为。
关键词土壤,重金属,形态,形态分析中图分类号X17115文献标识码 A 文章编号1000-4890(200512-1499-04Chemical forms of soil heavy metals and their environmental signif icance.HAN Chunmei 1,2,WAN G Lin 2shan 2,G ON G Z ongqiang 1,XU Huaxia 1(1Institute of A pplied Ecology ,Chinese Academy of Sciences ,S henyang 110016,China ;2College ofScience ,Northeastern U niversity ,S henyang 110006,China .Chi 2nese Journal of Ecology ,2005,24(12:1499~1502.This paper introduced the chemical forms of soil heavy metals and their analytical methods ,with the focus on the distribution and conversion of different form heavy metals and their affecting factors.The chemical forms of soil heavy metals are of significance for evaluating their mobility and bioavailability ,and the possibility of soil remediation ,while chemical form analysis could reflect the contributions of natural and human activities to the sources of soil heavy metals and their ecotoxicities.S oil heavy metals could have different toxicities and en 2vironmental behaviors due to their chemical form conversion.K ey w ords soil ,heavy metal ,chemical form ,chemical form analysis.3国家重点基础研究发展规划项目(2004CB418506和国家自然科学基金重点资助项目(20337010。
土壤中重金属有效态
土壤中重金属有效态土壤中重金属有效态是指土壤中存在的能被植物吸收利用的重金属形态。
重金属是指相对密度大于5的金属元素，包括铅、镉、铬、汞、铜、锌等。
这些重金属在土壤中的存在会对植物生长和人类健康造成严重影响。
重金属的有效态主要有溶解态、可交换态、吸附态和胶结态等。
溶解态是指重金属以离子形式存在于土壤水分中。
溶解态重金属是土壤中最活跃的形态之一，它们容易被植物根系吸收。
然而，过多的溶解态重金属会导致土壤酸化、毒害植物和污染地下水。
因此，合理控制土壤中重金属溶解态的浓度对于保护生态环境和人类健康至关重要。
可交换态重金属是指与土壤颗粒表面上的吸附剂中的离子交换结合的重金属。
可交换态重金属在土壤中的迁移性较高，容易释放到土壤溶液中。
植物根系可以通过离子交换的方式吸收可交换态重金属，但过度吸收会对植物生长产生负面影响。
因此，控制土壤中可交换态重金属的含量对于减少植物吸收和土壤污染具有重要意义。
第三，吸附态重金属是指重金属以吸附形式存在于土壤颗粒表面上的重金属。
吸附态重金属通过静电力和化学吸附与土壤颗粒结合，难以被植物根系吸收。
吸附态重金属的含量和性质受土壤pH值、有机质含量和土壤粒径等因素的影响。
适当调节土壤pH值和添加有机质可以降低土壤中吸附态重金属的含量，减少对植物的影响。
胶结态重金属是指重金属与土壤胶结物质结合形成的复合物。
胶结态重金属对植物的吸收能力较低，但它们对土壤质地和结构的稳定性有着重要影响。
土壤中的胶结态重金属主要通过土壤微生物、根系分泌物和土壤有机质等因素进行转化。
因此，保护土壤微生物群落和增加土壤有机质含量是降低胶结态重金属含量的有效措施。
土壤中的重金属有效态包括溶解态、可交换态、吸附态和胶结态等形式。
了解不同重金属有效态的特点和影响因素，可以采取相应的措施来减少土壤中重金属的含量，保护生态环境和人类健康。
这一问题的解决需要从源头控制、土壤修复和科学耕作等方面综合考虑，以实现可持续发展和人与自然和谐共生。
杭州城市土壤重金属的化学形态及环境效应
元 素
Ｈｇ Ｃｄ Ｐ ｂ Ｚ ｎ Ｃｕ
面 积，ｍ ｌ （
１ ５ ３ ６ ｌ ｇ） （ ・ 。 ｍｏ ｋ
０８ ２ ．０ ０２７ ． ８ ５ ． ９４ １ ４８ ８ ． ９ ． ８５
衬 度
２１ ．２ １３ ．２ １３ ．２ １５ ．４ １９ ．７
随 着Ｔ业 生 产和 乡镇 企业 经济 的快 速发 展 ，工 业“ 废” ｊ 的排 放 、汽 车尾 气 、城市 污 泥和 垃圾 等造 成 的环 境污 染 Ｈ趋严 重 。Ｆ于城 市周 边地 区 土壤物 ｝ １ 质 来源 多元 化 、化 学成 分 复杂 、有 毒有 害物 质增 多 和 人工 扰 动明显 等情 况 ，对 生态 环境 已造 成 较严 重
２ 取 样 和 样 品分 析
将 野 外 采 集 的 土 壤 形 态 分 析 样 品经 室 内 自然 风干 、磨细过 １０ 目筛以备实验用 。采用 Ｔ ｓ ｅ ０ ｅｓ ｒ ｉ 等 连 续提 取法 进行 Ｈｇ ｄ ｂ Ｊ 、Ｃ 、Ｐ 、Ａｓ ｒ ｌ 、Ｃ 、Ｚ１ 、
１ 土壤地球化学特征
异 常 区所 在 地 质 背 景 为 第 四 系洪 冲积 成 因 的
的危害，其中以土壤污染最为严重 。Ｆ于重金属在 ｝ １ 土 壤 中不 断 累积 ，这些 重金 属通 过作 物 根部 吸收 进 入可食部分， 导致食物链污染 ， 严重危害人类健康 ， 已引起 社 会广 泛 的关 注 【 Ｊ Ｊ 。因此 ， 研究 重金 属在 土
壤 中的赋存 形 态 、迁 移能 力 和生物 有 效性 ，采取 有 效对 策减 少重 金属 对生 态环 境造 成 的危 害 ，具有 重 要 的现实 意义 。 本次研究根据浙江省农业地质环境 调查总体 要求 ，在 土壤地 球 化学 调查 的基 础上 ，选择 杭 州市 经 济发达 、人 口较 为密集 的城 区以及 Ｔ业 发 达 、污 染企 业相 对集 中的城镇 分 ｊ个 异常 区 采集土 壤 、作 物样 品 ，进行 形 态分 析研 究 ，调查 总 面积 ２ ０ ｍ２ ０ 。 ｋ 共 采集 表层 土壤样 ８ 件 ，深层 土壤 样 ４ １ ８件 ，有效 态 样 品 ４件 ，重金 属形 态样 品 ５件 ，水 系沉积 物样 品 ３件 。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中的重金属分布特征及其对环境和生态系统的风险评价一直是环境科学研究的重要内容之一。
重金属在自然界中普遍存在，但过量的重金属含量会对生态环境造成严重影响。
1. 重金属的分布特征：重金属的分布主要受到土壤来源、土壤性质、人类活动等因素的影响。
一般来说，重金属在土壤中的分布具有以下特征：- 垂直分布：重金属通常以深度渐减的趋势存在于土壤中，表层土壤中的重金属含量较高，随着深度增加逐渐降低。
- 水平分布：重金属的分布通常呈现高度异质性，后果受到土地利用和人类活动的影响很大。
- 空间变异：重金属在不同的土壤质地、土壤类型和地理区域之间存在显著的空间变异。
2. 重金属的生态风险评价：重金属的生态风险评价是评估重金属对生态系统和人体健康的潜在影响。
常用的评价方法包括生物有效性评估、污染程度评价和生态风险指数评价等。
- 生物有效性评估：通过测定土壤中重金属的可溶态、交换态和胶结态等形态，评估重金属的生物有效性。
生物有效性高的重金属更容易吸收到植物体内，对生态系统产生潜在影响。
- 污染程度评价：通过测定土壤中重金属的浓度与环境质量标准相比较，判断土壤的污染程度。
超过环境质量标准的土壤被认为是污染土壤，可能对生态系统和人体健康造成潜在威胁。
- 生态风险指数评价：综合考虑重金属的毒性效应和环境因子的影响，建立生态风险评价模型，评估重金属对生态系统的风险程度。
3. 影响土壤重金属分布和生态风险的因素：- 土壤来源：土壤中重金属含量与土壤来源密切相关，沉积土壤通常含有更高的重金属含量。
- 土壤性质：土壤质地、有机质含量、pH值等因素都会影响重金属在土壤中的分布和迁移行为。
- 人类活动：冶炼、工矿企业排放、农药和化肥使用等人类活动都会导致土壤中重金属超标。
- 植物吸收：植物对重金属有不同的吸收和累积能力，不同植物对重金属的吸收程度也不同，其中有些植物可以通过吸收重金属净化土壤。
了解土壤中重金属的分布特征以及对生态系统和人体健康的风险评价是保护环境、维护人类健康的重要内容。
土壤中重金属有效态
土壤中重金属有效态一、引言土壤是植物生长的根基，而其中的重金属元素则是影响土壤质量和作物安全的重要因素。
重金属的存在形态可以分为无机态和有机态，其中无机态重金属被认为是土壤中的有效态，对环境和人体健康产生较大的影响。
因此，研究土壤中重金属的有效态成为了当前环境科学领域的热点问题之一。
二、重金属在土壤中的形态重金属在土壤中主要以无机态存在，这是因为它们在土壤中容易与无机物质发生反应形成稳定的络合物。
常见的无机态重金属形态包括可交换态、结合态和沉淀态。
可交换态重金属是指与土壤颗粒表面的交换性阳离子交换形成的络合物，它们容易被土壤微生物和植物根系吸收利用。
结合态重金属则是指与土壤胶体颗粒表面或有机物质结合形成的络合物，它们对植物的吸收利用能力较低。
沉淀态重金属则是指重金属以氢氧化物或碳酸盐等形式沉淀在土壤中，对植物的有效利用能力较差。
三、影响重金属有效态的因素1. pH值：土壤的pH值是影响重金属有效态的重要因素之一。
通常情况下，土壤的pH值越低，重金属的可交换态和可溶态就越高；反之，土壤的pH值越高，重金属的结合态和沉淀态就越高。
2. 有机质含量：土壤中的有机质对重金属的有效态有着重要的影响。
有机质含量高的土壤能够吸附更多的重金属，使其转化为结合态或沉淀态，减少其对植物的生物利用能力。
3. 微生物活动：土壤微生物的活动对重金属的有效态转化起着重要作用。
一些微生物能够通过还原或氧化等代谢过程改变土壤中重金属的形态，影响其有效性。
4. 配位离子：土壤中存在的其他离子也会影响重金属的有效态。
一些离子能够与重金属形成络合物，使其转化为结合态或沉淀态。
四、重金属有效态的环境效应重金属的存在对环境和生态系统产生较大的影响。
首先，重金属的积累会引起土壤污染，降低土壤质量。
其次，重金属会进入植物体内，影响作物的生长和品质。
植物吸收过多的重金属会导致生理代谢异常，甚至引发生长受阻和死亡。
此外，重金属还会通过食物链进入人体，对人体健康产生潜在风险。
关于土壤中重金属形态的化学分析
由于土壤中无硅酸盐一般被铁锰氧化物质包围住，不可能单纯的通过分析重金属分布准确的确定重金属元素的化学形态，加之，电子物探技术也很容易受到外界因素干扰，所以SXRFS技术被广泛应用起来，显著提升了灵敏性和分辨率，能够准确获得土壤中不同重金属元素的分布情况，为接下来分析重金属元素化学形态奠定了良好基础。
第二步 在固体残渣中加入40mL的NH4OH?HCI，之后操作如上步。
第三步 在上一实验环节中留下的固体残渣中加入10mL过氧化氢，盖上盖子后，常温下静置1h，期间间歇性的摇晃，之后用水浴加热到85℃左右，再加入过氧化氢，在85℃恒温水浴箱内静置1h。前半小时内间歇性振荡，后半小时对其进行加热处理，使溶液减少到3mL以下。加入50mL醋酸铵，振荡、加热后，使溶液减少到1mL，放入振动器内连续振荡16h，如第一步操作，最后将清液倒入聚乙烯容器中。
三、土壤中重金属元素化学形态的分析方法
现阶段，经过多年研究与发展，土壤中重金属元素化学形态的分析研究已经取到了显著成绩，形成了多种化学形态分析方法，主要有电化学分析法脉冲极谱法、单扫描极谱法、新极谱法、溶出伏安法、同位素方法、表面分析技术等。随着显微技术的不断发展，专家们应用电子显微镜技术去鉴定土壤中Pb、Au等重金属元素的化学形态。此外，微区x线衍射技术在鉴定土壤中重金属元素化学形态上的应用也较为频繁。
BCR法是连续提取方法中的一种，通常是依次采用中性、弱酸性、中酸性、强酸性提取剂进行提取、分离试验操作。根据欧洲参考交流局提出的最新四步BCR法，将土壤中重金属元素化学形态分为酸溶态如碳酸盐结合态、可还原态如无定型氧化铁结合态、可氧化态如有机结合态、残渣态。
第一步 从风干土样中准确称量1g土壤，放入100mL离心管内，加入40mL的乙酸，置于振动器中连续振荡16h，温度宜为18℃25℃之间，再放入离心机内进行离心，速度为3000g，时间为20min。最后用水稀释，将上面清液倒入容器中，留下固体残渣。
土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性_刘恩玲
土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性刘恩玲,王亮 (浙江省温州市农业科学院生态环境研究所,浙江温州325006)摘要 不同形态的重金属有不同的生物有效性,对环境的危害程度也不一样。
概述了土壤中重金属的形态划分、形态分布与转化及其生物有效性的研究进展。
关键词 土壤重金属;形态划分;形态转化;生物有效性中图分类号 S151.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2006)03-0547-02Distri bution of Different Hea vy Metal Form s in Soil and Their Bio-availa bilityLIU En-ling et al (Institute of Ecology and Environ ment,Wenz hou Acad emy of Agriculture Science,Wenz hou,Zhejian g325006)A bstract In addition to the different bio-availablities,the different forms of heavy metals d id the different d egrees of harm to environm en t.In the arti-cle,a s ystematic s um mary of the progress in the following aspect:t he forms of heavy metal,their d istribution,tran sform an d bio-availablities are m ad e. Key w ords Heavy m etal in soil;Di vision of form;Trans formation;Bio-availabilit y 随着工业生产特别是乡镇企业的发展,农村环境迅速恶化,污水灌溉、工厂排放的废气飘尘、汽车尾气中的铅镉及污泥和城市垃圾农用等原因造成农业生态领域的重金属污染日益严重[1]。
土壤重金属形态分析与环境学意义
土壤重金属形态分析与环境学意义土壤重金属形态分析是研究土壤中重金属形态的组成、分布和转化过程的科学方法。
它能够揭示土壤中重金属的存在形式和迁移转化规律，进而对重金属的环境行为、生物有效性以及对生态系统的影响进行评估和预测。
具体而言，土壤重金属形态分析通过以下几个方面具有环境学意义。
首先，土壤重金属形态分析可以确定重金属的各种形态，包括可交换态、膜膜结合态、氧化态等。
这些形态决定了重金属在土壤中的迁移转化能力和生物有效性。
例如，可交换态和溶解态的重金属更容易进入水体和生物体内，从而产生毒性效应。
而固定态和结合态的重金属则相对稳定，不容易释放出来。
因此，通过形态分析可以了解土壤中重金属的存在形式，有助于预测重金属的迁移、积累和生物有效性。
再次，土壤重金属形态分析可以研究重金属的迁移转化过程和机制。
重金属在土壤中的迁移转化涉及水文地球化学、微生物、根际界面等多个过程，形态分析可以揭示重金属的存在形式与这些过程之间的关系。
例如，土壤pH值对重金属形态的分布和转化有重要影响，酸性土壤环境会导致重金属的释放和可溶性提高。
因此，通过形态分析可以了解土壤重金属的迁移转化规律，有助于预测土壤重金属的迁移路径和累积规律。
最后，土壤重金属形态分析对于重金属污染修复和环境风险评估具有重要意义。
修复重金属污染的关键是了解重金属的形态分布和转化机制，并选择合适的修复技术。
形态分析可以提供有关修复目标的基础数据，以及评估修复效果的依据。
此外，形态分析还可以用于评估土壤中重金属的环境风险。
通过对重金属形态的分析和评估，可以确定土壤重金属对生态系统和人体健康的潜在风险，为环境管理和政策制定提供科学依据。
总之，土壤重金属形态分析在环境学中有着重要的意义。
它能够揭示土壤重金属的存在形式和迁移转化规律，评估重金属的生物有效性和环境风险，为土壤重金属污染的防治和修复提供科学依据，为可持续发展和生态健康提供保障。
土壤中重金属形态
土壤中重金属形态重金属是指相对密度大于5g/cm³的金属元素，它们具有高毒性和难降解的特点。
由于不断增加的人类活动和工业化进程，重金属污染已成为全球环境问题的重要组成部分。
土壤是重金属的主要储存和传输介质之一，了解土壤中重金属的形态对于环境保护和土壤修复至关重要。
土壤中的重金属主要以离子态、有机态和结合态存在。
1. 离子态：离子态重金属是指金属以阳离子的形式存在于土壤溶液中。
这种形态下的重金属具有较高的活性和毒性，易被植物根系吸收并进入食物链。
一些常见的离子态重金属包括铅离子（Pb2+）、铜离子（Cu2+）、锌离子（Zn2+）等。
这些离子态重金属在酸性土壤中容易被溶解和释放，增加其对环境的危害。
2. 有机态：有机态重金属是指金属与有机物质结合形成的复合物。
这种形态下的重金属通常不易被植物吸收，对环境的危害相对较低。
有机态重金属主要存在于土壤有机质中，如腐殖质和有机胶体等。
它们通过与有机物质的结合，形成稳定的化合物，减少了其活性和溶解度，降低了对生物体的毒性。
3. 结合态：结合态重金属是指金属与土壤固体颗粒表面或内部结合形成的化合物。
这种形态下的重金属通常具有较低的活性和溶解度，难以被植物吸收。
结合态重金属主要存在于土壤中的矿物质中，如氧化铁、矿物质和粘土等。
它们与土壤颗粒之间的结合力较强，不容易被水洗走或迁移，对环境的潜在危害较小。
在土壤中，重金属的形态不仅与土壤性质有关，也与重金属自身的性质密切相关。
例如，pH值对重金属的形态分布有重要影响。
在酸性土壤中，重金属更容易以离子态存在；而在碱性土壤中，重金属更容易以结合态存在。
此外，土壤中的有机质含量和土壤质地也会影响重金属的形态。
有机质含量高的土壤通常含有更多的有机态重金属，而土壤颗粒较细的粘土含有更多的结合态重金属。
了解土壤中重金属的形态对于制定科学合理的土壤修复和污染防治策略至关重要。
如果土壤中重金属以离子态存在，采取中和或沉淀技术可以有效降低其毒性；如果以有机态存在，可以通过增加土壤有机质含量或利用生物修复方法来降低其生物可利用性；如果以结合态存在，可以考虑增加土壤pH值或利用土壤改良剂来改变重金属的形态分布。
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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。