土壤重金属形态分布特性及其影响因素

土壤重金属污染特征、源解析与生态健康风险评价随着人类经济社会的发展，土壤重金属污染问题日益严重，对人类健康和生态环境带来了极大的威胁。

因此，研究土壤重金属污染特征、源解析以及生态健康风险评价具有重要的理论和实践意义。

一、土壤重金属污染特征土壤重金属污染的特性主要包括以下方面：1. 长期积累。

重金属具有不易降解，长时间残留在土壤中的特点，导致污染问题不易解决。

2. 空间分布不均。

土壤重金属污染具有空间分布不均的特点，不同区域的重金属含量存在明显差异。

3. 土壤pH值的影响。

土壤pH值对于重金属的迁移和转化具有重要的影响，不同pH值下重金属的生物有效性也有所不同。

4. 生物累积。

含有重金属的土壤会被植物吸收并进入食物链，从而引起生物累积和增长。

5. 健康风险。

长期暴露于含有重金属的土壤中，会对人类健康产生不良影响。

二、土壤重金属污染源解析土壤重金属污染的主要来源包括自然源和人为源两种类型。

1. 自然源。

包括岩石、土壤本身、化学物质的化学反应和气候变化等因素，这些因素可能导致一定程度的土壤重金属含量升高。

2. 人为源。

包括工业污染、城市生活污染、农业和畜牧业污染等，这些活动会释放大量的重金属进入土壤，从而导致土壤重金属含量明显增加。

三、生态健康风险评价对于评估土壤重金属污染对生态环境和人类健康的风险，主要有三个步骤：1. 确定重金属类型和含量。

通过采样和分析土壤样品中的重金属类型和含量，评估污染程度。

2. 评估生态风险。

确定重金属对生态环境的影响，主要包括植物生长、土壤呼吸、土壤微生物等方面。

3. 评估健康风险。

确定重金属对人类健康的影响，并制定相应的风险阈值，提出风险管理和预防措施。

四、结论土壤重金属污染问题是全球范围内的重要环境问题，必须引起社会各界的高度重视。

科学研究土壤重金属污染是解决此问题的关键，通过对土壤重金属污染的特征、来源和生态健康风险评价的深入研究，有助于为相关工作提供科学依据和技术支持。

《土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的研究》篇一摘要：本文重点研究了土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素。

通过对土壤中重金属的形态分析、植物对重金属的吸收机制以及环境因素对重金属生物有效性的影响进行探讨，旨在为土壤污染治理和食品安全提供理论依据。

一、引言随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染问题日益严重，特别是在土壤—植物系统中，重金属的积累和迁移对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

因此，研究土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素，对于预防和控制重金属污染具有重要意义。

二、土壤中重金属的形态分析土壤中的重金属多以不同形态存在，其生物有效性受形态分布的影响。

研究表明，重金属的可交换态和碳酸盐结合态较易被植物吸收，而氧化物结合态和有机物结合态则相对稳定。

此外，重金属与土壤中矿物质的结合形式也会影响其生物有效性。

三、植物对重金属的吸收机制植物通过根系吸收土壤中的重金属。

其吸收机制包括主动吸收和被动吸收两种方式。

主动吸收主要受植物体内酶的催化作用影响，而被动吸收则与土壤中重金属的浓度梯度有关。

此外，植物根际的微生物活动也会影响重金属的吸收。

四、影响因素分析1. 土壤pH值：pH值通过影响重金属的溶解度和化学形态来影响其生物有效性。

一般来说，酸性土壤中重金属的生物有效性较高。

2. 土壤有机质：有机质可以与重金属结合形成稳定的络合物，从而降低其生物有效性。

3. 土壤类型和矿物质组成：不同类型土壤对重金属的吸附能力和解吸能力存在差异，进而影响其生物有效性。

4. 植物种类和生长状况：不同植物对重金属的吸收能力和耐受性存在差异，同时植物的生长发育状况也会影响其对重金属的吸收。

五、研究方法与实验设计本研究采用形态分析法、化学萃取法和植物培养法等多种方法相结合，对土壤中重金属的形态、植物对重金属的吸收机制以及环境因素对重金属生物有效性的影响进行探讨。

实验设计包括不同pH值、有机质含量、土壤类型和植物种类的处理组，以全面了解各种因素对土壤—植物系统中重金属生物有效性的影响。

282|g|科技论文与案例交流土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素探析辛培源苏伟(吉林省环境科学研究院吉林长春130500)摘要：当前，土壤污染问题曰益凸显，进而威胁到了人们的身体健康，而重金属对于土壤的污染性极高，且有呈现出隐蔽性、不可降解且毒性强的特点，因此，土壤重金属污染问题已成为当前相关研究领域所关注的一大焦点。

而通过研究表明，土壤重金属的生物毒性的强弱更主要的是受到了重金属形态分布的影响。

基于此，本文针对土壤中重金属元素形态分析方法与形态分布的影响因素进行了研究与探讨，以供参考。

关键词：土壤；重金属元素；形态分析方法；形态分布；影响因素重金属对土壤的污染会直接致使植物体受到危害，进而威胁 到了人与动物的身体健康、甚至威胁到了二者的生命安全。

因此，为了实现对这一环境污染问题的深度分析并制定出切实可行的 抵抗与规避措施，则就需要借助重金属元素形态分析方法，针对 重金属形态分布对重金属污染所带来的影响进行分析，以在明确 重金属活性分级以及存在状态、毒性等，制定风险预测机制。

1土样采集与分析处理方法概述本文以东北某市为土样采集地，以GPS进行定位后来明确该 地区土地资源利用的现状，并结合相应企业分布特点来定位样本 的选取，总数为130个，在此基础上针对每样点进行梅花状采用，以表层土壤共五个点来制作出相应的混合样品。

在获取样本的基 础上，需要对土壤样本进行处理与分析，一般先要去除杂物后进 行自然风干处理，相应土壤质地为中性土壤；同时土壤理化性质 的分析主要是通过电位法、外加热法、快速滴定法以及激光粒度 仪法进行分析；而重金属总量的测定主要是采用了发射光谱法、三酸消化以及石墨炉原子吸收法;在相关数据处理上，采用的方 法为统计分析以及回归分析法，在计算时采用Spss13.0法，在曲 线制图上采用〇rigin7.5来进行绘制。

2 土壤中重金属元素形态分析在进行这一分析工作的过程中，常用的方法主要是以化学剂 提取法，通过单独提取法以及顺序提取法来进行提取，这一方法 的优势在于能够通过简单方便的分析操作过程来直观的明确土 壤污染程度以及所产生的危害性。

《土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的研究》篇一土壤-植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的研究一、引言随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染已经成为全球范围内的环境问题。

土壤-植物系统作为生态系统中重要的组成部分，其重金属的生物有效性及影响因素的研究对于保护环境和人类健康具有极其重要的意义。

本文将围绕这一主题，对土壤-植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素进行详细研究和分析。

二、土壤-植物系统中重金属的生物有效性重金属的生物有效性是指在一定环境条件下，重金属元素在土壤中被生物体（如植物、微生物等）吸收和利用的程度。

土壤-植物系统中重金属的生物有效性受到多种因素的影响，主要包括土壤pH值、有机质含量、重金属的形态和土壤微生物活动等。

1. 土壤pH值对重金属生物有效性的影响土壤pH值是影响重金属生物有效性的重要因素之一。

随着pH值的升高，土壤中重金属的溶解度降低，从而降低其生物有效性。

这是因为高pH值条件下，重金属离子与土壤中的负离子结合形成难溶性的化合物，降低了其在土壤中的移动性和可利用性。

2. 有机质含量对重金属生物有效性的影响土壤中的有机质可以与重金属结合形成稳定的络合物，从而降低重金属的生物有效性。

此外，有机质还可以通过改善土壤的物理和化学性质，提高土壤对重金属的吸附能力，进一步降低其生物有效性。

3. 重金属的形态对生物有效性的影响重金属在土壤中的形态对其生物有效性具有重要影响。

一般来说，可溶性和易还原态的重金属具有较高的生物有效性，而难溶性和氧化态的重金属则具有较低的生物有效性。

因此，了解重金属在土壤中的形态分布对于评估其生物有效性具有重要意义。

4. 土壤微生物活动对重金属生物有效性的影响土壤微生物通过分泌有机酸、酶等物质，可以与重金属发生化学反应，形成稳定的络合物或沉淀物，从而降低其生物有效性。

此外，微生物还可以通过改变土壤的物理和化学性质，影响重金属在土壤中的分布和形态，进一步影响其生物有效性。

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。

土壤重金属污染危害及防治措施土壤重金属污染是指土壤中重金属元素超过环境容许限值，对土壤和植物生长产生危害的现象。

土壤重金属如镉、铬、铅等，通常是由于工业生产、矿业开采、污水排放等活动导致土壤中重金属元素超标沉积而引起的。

这种污染不仅危害土壤生态系统健康，也可能通过食物链传播到人类，对人体健康造成威胁。

1.影响土壤肥力：重金属超标会破坏土壤结构，降低土壤肥力，影响植物生长。

2.污染地下水：重金属在土壤中积累后可能通过渗漏、冲刷等方式进入地下水体，造成地下水污染。

3.影响植物生长：重金属在土壤中积累会影响植物的吸收和利用，导致植物受到伤害甚至死亡。

4.影响人体健康：重金属可能通过食物链传播到人体，造成慢性中毒、免疫系统损伤等健康问题。

为了有效防治土壤重金属污染，采取以下措施：1.减少重金属排放：通过加强环境保护管理，规范工业生产、矿业开采等活动，减少重金属排放。

2.土壤修复技术：采用土壤修复技术对受到重金属污染的土壤进行处理，包括原位修复和外源修复等方法。

3.植物修复：选择对重金属具有吸收、蓄积、转运等能力的植物，进行植物修复，通过植物吸收重金属减少土壤中的重金属含量。

4.土壤改良：采用有机物、石灰、磷酸钙等改良剂对土壤进行改良，提高土壤的固化、稳定能力，减少重金属的迁移与转化。

5.加强监测和评估：建立土壤重金属污染监测网络，加强对土壤重金属污染状况的监测评估，为防治提供科学依据。

总的来说，土壤重金属污染是一个严重的环境问题，需要我们共同努力来进行防治。

只有通过加强管理、采取有效措施，才能保护土壤生态系统的健康，维护人类健康和生态平衡。

希望政府、企业和公众可以共同努力，为减轻土壤重金属污染带来的危害做出贡献。

第３０卷第２期　２０１３年６月 广东工业大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．２ Ｊｕｎｅ２０１３收稿日期：２０１２ １２ １４基金项目：环保部公益性行业科研专项（２０１１０９０２４）；广东省教育部产学研结合项目（２０１１Ｂ０９０４００２５５，２０１０Ｂ０９０４００４１８）作者简介：林亲铁（１９７２ ），男，副教授，博士，主要研究方向为污染控制与环境评价通讯作者：陈志良（１９７６ ），男，副研究员，博士，主要研究方向为城市污染场地修复与生态学，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｉｌｉａｎｇｃｈｅｎ５２１＠１２６．ｃｏｍ．ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７ ７１６２．２０１３．０２．０２２土壤重金属的形态分析及生物有效性研究进展林亲铁１，朱伟浩１，陈志良２，彭晓春２，赵述华２（１．广东工业大学环境科学与工程学院，广东广州５１０００６；２．环境保护部华南环境科学研究所，广东广州５１０６５５）摘要：阐述了当前国内外土壤重金属形态的主要分析方法，归纳了重金属形态和生物有效性的主要影响因素，并对今后的发展方向进行了展望，为正确评估土壤重金属的生物毒害作用提供参考．关键词：土壤；重金属；形态；生物有效性中图分类号：Ｘ１３１．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７ ７１６２（２０１３）０２ ０１１３ ０６ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＳｐｅｃｉｅｓａｎｄＢｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌｓｉｎＳｏｉｌＬｉｎＱｉｎ ｔｉｅ１，ＺｈｕＷｅｉ ｈａｏ１，ＣｈｅｎＺｈｉ ｌｉａｎｇ２，ＰｅｎｇＸｉａｏ ｃｈｕｎ２，ＺｈａｏＳｈｕ ｈｕａ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓａｖａｉｌａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｉｅｓａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔ ａｌｓｉｎｓｏｉｌｗｅｒｅｂｒｉｅｆｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｅｃｉｅｓａｎｄｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｓｆｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｉｓｄｏｍａｉｎｗｅｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；ｓｐｅｃｉｅｓ；ｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ 土壤作为生物可利用重金属的一个重要蓄积库，其所含的重金属可以通过食物链被植物、动物数１０倍地富集，再由食物链的传递，危害人体健康．土壤重金属的生物有效性不仅与其总量有关，更大程度上由其形态分布决定．通过对重金属形态的研究，将重金属活性进行分级，揭示土壤重金属的存在状态、迁移转化规律、生物有效性、毒性及可能产生的环境效应，从而预测重金属的长期变化和环境风险［１ ３］．因此研究重金属的形态和生物有效性，对于诠释重金属在环境中的迁移转化规律和污染风险具有重要意义．１　土壤重金属的形态分析１．１　土壤重金属存在形态与提取方法重金属离子作为一种重要的污染物进入土壤后，经过一系列的反应，如吸附、络合、淋溶和还原等，形成不同的化学形态［４］，产生的负面效应也存在较大的差异．重金属的形态分析就是利用一定的物理、化学方法测定重金属的含量、各种价态、络合态及其组分的形态，其目的是确定生物毒性及生物有效性［５］，为土壤重金属的污染评价、生物修复及农产品的安全生产等提供理论依据．目前化学形态的分析方法主要包括３大类：１）模型计算法通过采用相关分析和主成分分析等统计学方法，分析重金属与其他元素的统计学关系，从而推测重金属可能的结合形态［６］．这种方法适用于单一基质中单个重金属元素的吸附质／结合物，但不适用于多种基质、吸附质以及多种重金属化合物存在时的情景［７］．２）电化学测定法电化学测定法主要有两种：一种是离子选择性电极法，即利用离子选择性电极电位与特定离子浓度的直接相关性，通过测试电极电位确定自由态离子浓度．这种方法容易受到溶液环境条件的影响，离子选择性电极不易获得．另一种是伏安法，即根据指示电极电位与通过电解池的电流之间的关系，通过测定电流密度确定金属浓度．这种方法确定的某形态重金属实际上是一组在动力学、迁移性和稳定性方法有相似行为的重金属物质［８］．电化学测定法通常可将重金属分为４类组分：自由态离子、电活性态（易迁移的和不稳定的）、无电活性态（惰性或不易迁移的）以及重金属总量．３）化学提取法（１）单级提取法单级提取法主要是指生物可利用萃取法，其评估对象为土壤颗粒中能被生物（动物、植物和微生物）吸收利用或者对生物活性产生影响的重金属，这一部分重金属通常被称为有效态［９］．常用的萃取剂分为酸、螯合剂、中性盐和缓冲剂４类，根据样品的组成、性质、重金属种类及萃取目的进行选取．（２）多级连续提取法多级连续提取法就是利用反应性不断增强的萃取剂对不同物理化学形态重金属的选择性和专一性，逐级提取土壤样品中不同有效性的重金属元素的方法．目前常用的多级连续提取法包括：Ｔｅｓｓｉｅｒ五步连续提取法、Ｆｏｒｓｔｎｅｒ法、欧共体标准物质局ＢＣＲ法．其中Ｔｅｓｓｉｅｒ五步连续提取法和ＢＣＲ法这两种方法因其适用性强、效果好和实验方法成熟，成为国内外研究土壤重金属形态的主要方法．表１中列举了Ｔｅｓｓｉｅｒ五步法与ＢＣＲ三步法的提取方案、形态分类以及它们的优缺点．表１　Ｔｅｓｓｉｅｒ五步法和ＢＣＲ三步法形态提取、分类与特点Ｔａｂ．１　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ、ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｅｔａｌｓｂｙＴｅｓｓｉｅｒａｎｄＢＣＲ方法步骤提取剂（１ ００００ｇ样品）时间／ｈ形态特点Ｔｅｓｓｉｅｒ法［１０ １２］１８ｍＬ１ｍｏｌ／ＬＭｇＣｌ２１可交换态２８ｍＬ１ｍｏｌ／ＬＮａＡｃ／ＨＡｃ，ｐＨ５ ０５碳酸盐态３２０ｍＬ，０ ０４ｍｏｌ／ＬＮＨ２ＯＨ·ＨＣｌ，２５％ＨＡｃ（ｖ／ｖ）ｐＨ２ ０，９６℃６氧化物结合态４①３ｍＬ０ ０２ｍｏｌ／ＬＨＮＯ３＋５ｍＬ３０％Ｈ２Ｏ２，ｐＨ２ ０，８５℃２有机结合态②３ｍＬ３０％Ｈ２Ｏ２，８５℃３③冷却后，加５ｍＬ３ ２ｍｏｌ／ＬＮＨ４ＯＡＣ稀释至２０ｍＬ０．５５５∶１（ｖ／ｖ）４０％ＨＦ／７０％ＨＣｌＯ４混合液消解２残渣态划分详细、运用广泛，但重复性与结果可比性差ＢＣＲ法［１１ １４］１０ １１ｍｏｌ／ＬＨＯＡｃ１６乙酸可提取态２０．５ｍｏｌ／ＬＮＨ２ＯＨ·ＨＣｌ１６可还原态３①８ ８ｍｏｌ／ＬＨ２Ｏ２，ｐＨ２．０～３．０，８５℃水浴１可氧化态②１ ０ｍｏｌ／ＬＮＨ４Ａｃ，ｐＨ２．０１６４王水（ＨＣｌ∶ＨＮＯ３３∶１）１１５℃２４残余态方法成熟、适用性广，但易再次吸附 多级连续提取法中各级提取步骤得到的结果与重金属所结合的某一特定化学组分（如碳酸盐、氢氧化铁、氢氧化锰）或重金属的赋存方式（如溶解态、交换态、吸附态）密切相关，根据此固相形态可推测重金属在环境中可能的行为（如迁移性和生物活性）［１５］．但由于提取剂对目标组分很难完全溶解且添加的化学药剂可能会破坏样品原有的重金属化学结构和溶液化学平衡等，因此这种方法不能区分多重环境因素和重金属本身形态控制的重金属分子化学机制，无法表示重金属的真实化学形态［８］．上述３种方法虽然容易获得实验数据，但从其得到的重金属分级和分配信息不能真正鉴别出化学相态组成．近年来现代光学检测技术开始辅助用于重金属形态的测试，从分子尺度原位观察环境样品表面的重金属化学结构和与其他吸附质之间的键合作用等相关信息．１．２　土壤重金属形态的主要影响因素土壤重金属形态的影响因素较多，主要是重金属自身含量和特性、土质成分（黏土矿物、有机质、铁锰铝氧化物等）和土壤ｐＨ值、氧化还原电位、温度和湿度等环境条件影响［１６］．１）重金属种类和总量同一环境中不同种类的重金属，其形态相差较大．张朝阳等［１７］发现，电子垃圾回收地区土壤中，Ｈｇ和Ｃｒ主要以残渣态形式存在，而Ｃｕ的可还原态、可氧化态和残渣态含量相差不大．重金属总量也会影响其存在形态．Ｍａ等［１８］研究发现，Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｎｉ等重金属元素各形态的相对分布与其总量有关．２）土壤ｐＨ值土壤ｐＨ值通过影响金属化合物在土壤中的溶４１１ 广　东　工　业　大　学　学　报 第３０卷　解度来影响重金属形态．研究表明［５，１９］：土壤中交换态重金属随ｐＨ值升高而减少，且呈现显著负相关，碳酸盐结合态、铁锰化物结合态和残渣态重金属都与ｐＨ值呈正相关．３）土壤有机质土壤有机质（富里酸、胡敏酸等）有着很强的表面络合能力，可以直接改变土壤中重金属形态分布，以至影响土壤中重金属的移动性和生物有效性．微生物以及土壤酶的活性等生物作用，改变植物根基环境导致了对不同重金属形态的吸收有明显差异．水溶态最易被植物吸收富集，其次是交换态和络合态，残渣态基本上不被吸收［１６，１９ ２０］．４）化学作用化学作用主要是指重金属被土壤理化性质吸附反应作用，其中沉淀－溶解作用是金属化学迁移的主要方式，表现在可溶性盐类的离子与土壤溶液中的离子，因化学反应生成难溶解的化合物而保存在土壤中［２０］．５）土壤中重金属的形态还受温度、湿度、光照等气候因子季节性变化的影响．２　土壤重金属的生物有效性重金属的生物有效性指重金属能被生物吸收或对生物产生毒害的性状，可由间接的毒性数据或生物体浓度数据评价［２１］，它与污染物的存在形态有直接关系，反映了对环境动植物以及人类的危害．研究发现，不同形态的重金属释放的难易程度不同，生物可利用性也不同，可交换态的重金属在中性条件下最活跃，最易被释放也最易发生反应转化为其他形态，最易为生物利用；碳酸盐结合态重金属在不同ｐＨ条件下能够发生移动，可能造成环境的二次污染．铁锰氧化态可在还原条件下释放；有机物结合态释放过程缓慢，而残渣态重金属与沉积物结合最牢固，用一般的提取方法不能提取出来，它的活性最小，有效性也最小［２２］．影响重金属生物有效性的因素主要有土壤理化性质、生物类型、重金属特性和根际环境等［１９］．２．１　土壤理化特性土壤中含有大量的无机、有机和无机－有机复合的化学物质以及大量的生物活性物质，使土壤具有特殊的吸附性、酸碱性、氧化－还原性和生物活性．而土壤的温度、湿度和ｐＨ值以及有机质含量都会影响土壤的生物有效性．１）土壤质地及土壤密度土壤质地又称土壤机械组成，指的是土壤中矿物颗粒的大小及其组成比例．土壤质地直接关系着土壤紧实程度、孔隙数量，进而影响着土壤通气、透水及土壤环境背景值等性能，从而影响了重金属的生物有效性．郭观林等［２３］研究发现，重金属元素在黑土中生物活性的大小为Ｃｄ＞Ｃｕ＞Ｚｎ＞Ｐｂ．同一地点的土壤，重金属在耕层的生物有效性系数高于非耕层，人类活动与外源重金属会改变重金属在土壤中的生物活性，污染愈严重的土壤，其重金属元素的生物活性也愈高．胡星明等［２４］发现，磷肥和稻草可改变土壤紧实程度、孔隙数量，从而改变重金属Ｃｕ、Ｃｄ、Ｚｎ和Ｐｂ在土壤中的化学分布形态，并降低重金属的生物有效性．２）土壤ｐＨ值土壤ｐＨ值是许多化学性质的综合反映，它影响土壤重金属的生态效应、环境效应．在自然条件下，土壤的酸碱度主要受土壤盐基状况所支配，而土壤的盐基状况决定着淋溶过程和吸附过程的相对强度．廖敏等［２５］发现，土壤中当ｐＨ小于６时被吸附的镉生物有效态随着ｐＨ的升高而增加，当ｐＨ大于６时被吸附的镉生物有效态随ｐＨ升高而降低，在土壤中加入粉煤灰使土壤ｐＨ上升，重金属生物有效性下降．３）有机质土壤有机质含量是影响重金属生物有效性的最主要因素之一．土壤有机质通过两方面影响重金属的有效性［２６ ２７］：一是有机质通过吸附重金属而形成稳定的复合物；二是有机质给土壤溶液提供螫合剂，从而影响土壤重金属的活性．有研究表明，高有机质环境的土壤中，ＥＤＴＡ提取态的重金属含量比低有机质土壤要高，有机质的矿化可能导致土壤中重金属流失风险增大，说明可溶态有机质浓度增大有增加重金属溶解度的风险．张亚丽等［２８］发现不同类型有机肥的施用明显降低了土壤中有效性Ｃｄ的含量；有机肥的施用促使交换态Ｃｄ向松结合有机态、锰氧化物结合态Ｃｄ转化．Ｃｏｖｅｌｏ等［２９］研究也表明，有机物可通过吸附、螯合等作用固定重金属，同时有机物分解形成的还原条件有利于ＣｄＳ沉淀的形成，从而降低土壤Ｃｄ的有效性．２．２　重金属特性土壤重金属污染往往是２种或２种以上的重金属并存的复合污染，重金属相互之间产生的生物毒性一般表现为加和效应、拮抗效应和协同效应３种．一般来说，周期系同族理化性质相似的元素之间容５１１　第２期 林亲铁，等：土壤重金属的形态分析及生物有效性研究进展 易出现拮抗作用，同周期元素化学性质极其相似可相互竞争结合部位［３０］．Ｃｈｅｎ［３１］等研究Ｃｄ，Ｐｂ，Ｃｕ，Ｚｎ和Ａｓ５种元素交互作用时发现，相互作用促进了Ｃｄ、Ｐｂ、Ｚｎ的活化，对Ａｓ反而有所抑止．可见，土壤中重金属的复合污染直接影响其生物有效性．重金属复合污染所导致的生物有效性，主要表现为植物根际环境中土壤微生物以及土壤酶的变化，从而影响整个土壤生物有效性［３２］．２．３　根际环境植物根际环境会因根的深度和分枝的伸展模式不同而不同，较广的根际环境可以使微生物和污染物有较大、较多的空间接触，从而加强生物降解作用和对污染物质的固定．植物根不断地向根际环境输入光合作用产物，且枯死的根细胞和植物分泌物的积累使根际圈演变成为一块十分富饶的土壤，从而使根际环境成为由土壤为基质，以植物根系为中心，聚集了大量的细菌、真菌等微生物的独特“生态修复单元”．根际环境保持微生物大量繁殖，植物根得到营养物质，有利于对重金属污染物的吸收和吸附．植物根系特征和植物根际环境中重金属离子形态，是影响重金属植物吸收的关键因子．许秀琴等［３３］研究重金属形态对茎叶类蔬菜的生物有效性时发现，重金属形态对蔬菜有效性最高的是有机态和硫化态结合物．活性态重金属含量与比例是影响蔬菜累积重金属的重要因素，但不同重金属的形态对蔬菜生物有效性的影响差异较大．Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｕ等各重金属残渣态与蔬菜均无显著相关性，只有活性态才易被蔬菜吸收积累，对其产生毒害．２．４　生物类型土壤中微生物、植物和动物，能够利用它们的新陈代谢改变重金属的活性或在土壤中的结合态，从而影响重金属在环境中的迁移和转化．１）微生物环境中重金属离子的长期存在使自然界中形成一些特殊的微生物，它们对有毒金属离子具有抗性，可以使重金属离子发生转化．微生物抗重金属机制包括生物吸附、胞外沉淀、生物转化、生物累积和外排作用．通过这些作用，微生物可以吸附、吸收重金属并固化之．汞、铅、锡、砷等金属或类金属离子都能在微生物的作用下通过氧化、还原和甲基化作用而失去毒性．目前，大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室水平，实例研究还不多．２）植物植物新陈代谢活动对土壤中的重金属有不同程度的吸收、挥发、积累和固定作用．不同植物对重金属生物有效性有不同的影响．魏世强和陈事荣等［３４ ３５］研究发现，种植不同的作物会改变土壤重金属的生物可利用性，种植水稻会促进土壤中的锌向非活性的残余态转化，使土壤重金属的生物有效性降低；种植油菜后土壤锌的有效态增加、活性增加．陈素华等［３６］对重金属复合污染影响小麦种子根活力的研究表明：重金属对根活力的影响顺序Ｐｂ＞Ｃｕ＞Ｃｄ＞Ｚｎ．植物修复法也是目前研究最多的生物修复法．３）动物利用土壤中的某些低等动物如蚯蚓能吸收重金属的特性，在一定程度上降低污染土壤中重金属比例，达到动物修复重金属污染土壤的目的．有研究表明，当土壤中Ｐｂ的质量分数为１７０～１８０ｍｇ／ｋｇ时，蚯蚓的富集系数为０ ３６［３７］．３　展望土壤重金属污染往往是区域性的，土壤又是一个复杂、综合的生态系统，它所涉及的内外因素众多，即使同一区域的各种土壤物理化学性质也存在很大差异，因此很难找到一个通用的重金属生物有效性评价方法．针对传统研究方法的局限性，今后的研究应侧重于化学形态分析方法的研究，利用现代的高科技术，如电子技术、超分子化学以及纳米技术等最新成果寻找灵敏度更高、特异性更强且能够快速检测、分析重金属的方法．同时，将目前已有的研究方法通过优势互补设计一些新型的联用技术，比如化学发光酶分析方法，将酶分析结合发光方法，从而提高重金属形态分析的灵敏度和准确性．此外，应考虑重金属复合污染的影响，确定重金属形态与生物有效性之间的关系，建立准确可靠的重金属生物有效性评价技术方法．参考文献：［１］周建民，党志，司徒粤，等．大宝山矿区周围土壤重金属污染分布特征研究［Ｊ］．农业环境科学学报，２００４，２３（６）：１１７２ １１７３．ＺｈｏｕＪｉａｎ ｍｉｎ，ＤａｎｇＺｈｉ，ＳｉｔｕＹｕｅ，ｅｔａｌ．ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｓｉｎｓｏｉｌｓｆｒｏｍＤａｂａｏｓｈａｎｍｉｎｅａｒｅａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ ｅｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，２００４，２３（６）：１１７２ １１７３．［２］钟晓兰，周生路，黄明丽，等．土壤重金属的形态分布特征及其影响因素［Ｊ］．生态环境学报，２００９，１８（４）：６１１ 广　东　工　业　大　学　学　报 第３０卷　１２６６．ＺｈｏｎｇＸｉａｏ ｌａｎ，ＺｈｏｕＳｈｅｎｇ ｌｕ，ＨｕａｎｇＭｉｎｇ ｌｉ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｆｏｒｍｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔ ａｌｓａｎｄｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ［Ｊ］．ＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，１８（４）：１２６６．［３］韩春梅，王林山，巩宗强，等．土壤中重金属形态分析及其环境学意义［Ｊ］．生态学杂志，２００５，２４（１２）：１４９９ １５０２．ＨａｎＣｈｕｎ ｍｅｉ，ＷａｎｇＬｉｎ ｓｈａｎ，ＧｏｎｇＺｏｎｇ ｑｉａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｆｏｒｍｓｏｆｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｔｈｅｉｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ，２００５，２４（１２）：１４９９ １５０２．［４］韩张雄，王龙山，郭巨权，等．土壤修复过程中重金属形态的研究综述［Ｊ］．岩石矿物学志，２０１２（３）：２７１ ２７８．ＨａｎＺｈａｎｇ ｘｉｏｎｇ，ＷａｎｇＬｏｎｇ ｓｈａｎ，ＧｕｏＪｕ ｑｕａｎ，ｅｔａｌ．Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｆｏｒｍｓｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｏｉｌｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＥｔＭｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａ，２０１２（３）：２７１ ２７８．［５］关天霞，何红波，张旭东，等．土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素［Ｊ］．土壤通报，２０１１，４２（４）：５０４ ５１０．ＧｕａｎＴｉａｎ ｘｉａ，ＨｅＨｏｎｇ ｂｏ，ＺｈａｎｇＸｕ ｄｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｏｆｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔ ｉｎｇｔｈｅｓｐｅｃｉｅｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｏｉｌ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ，２０１１，４２（４）：５０４ ５１０．［６］ＹｕＫＣ，ＴｓａｉＬＪ，ＣｈｅｎＳＨ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｂｉｎｄｉｎｇｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎａｎｏｘｉｃｒｉｖｅｒｓｅｄｉｍｅｎｔｓ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＲｅ ｓｅａｒｃｈ，２００１，３５（１７）：４０８６ ４０９４．［７］章骅，何品晶，吕凡，等．重金属在环境中的化学形态分析研究进展［Ｊ］．环境化学，２０１１，３０（１）：１３０ １３７．ＺｈａｎｇＨｕａ，ＨｅＰｉｎ ｊｉｎｇ，ＬüＦａｎ，ｅｔａｌ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｎｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｅｃｉａｔｉｏｎｉｎｅｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔａｌｃｈｅｍｉｓｔｒｙ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１１，３０（１）：１３０ １３７．［８］ＦｅｌｄｍａｎｎＪ，ＳａｌａｕｎＰ，ＬｏｍｂｉＥ．Ｃｒｉｔｉｃａｌｒｅｖｉｅｗｐｅｒｓｐｅｃ ｔｉｖｅ：ｅｌｅｍｅｎｔａｌｓｐｅｃｉａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓｉｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎ ｔａｌｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｍｏｖｉｎｇｔｏｗａｒｄｓｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００９，６（４）：２７５ ２８９．［９］冯素萍，鞠莉，沈永，等．沉积物中重金属形态分析方法研究进展［Ｊ］．化学分析计量，２００６，１５（４）：７２ ７６．ＦｅｎｇＳｕ ｐｉｎｇ，ＪｕＬｉ，ＳｈｅｎＹｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｓｐｅｃｉａ ｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＭｅｔｅｒａｇｅ，２００６，１５（４）：７２ ７６．［１０］ＴｅｓｓｉｅｒＡ，ＣａｍｐｂｅｌｌＰＧＣ，ＢｉｓｓｏｎＭ．Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｅｘｔｒａｃ ｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｆｏｒｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｔｒａｃｅｍｅｔａｌ［Ｊ］．ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９７９，５１（７）：８４４ ８５０．［１１］李非里，刘丛强，宋照亮．土壤中重金属形态的化学分析综述［Ｊ］．中国环境监测，２００５（８）：２２ ２６．ＬｉＦｅｉ ｌｉ，ＬｉｕＣｏｎｇ ｑｉａｎｇ，ＳｏｎｇＺｈａｏ ｌｉａｎｇ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｏｉｌｓ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎＣｈｉｎａ，２００５（８）：２２ ２６．［１２］冯素萍，刘慎坦，杜伟，等．利用ＢＣＲ改进法和Ｔｅｓｓｉｅｒ修正法提取不同类型土壤Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｎ的对比研究［Ｊ］．分析测试学报，２００９（３）：２９７ ２９８．ＦｅｎｇＳｕ ｐｉｎｇ，ＬｉｕＳｈｅｎ ｔａｎ，ＤｕＷｅｉ，ｅｔａｌ．ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＣｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，ＭｎｓｐｅｃｉｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｓｂｙｍｏｄｉｆｉｅｄＢＣＲａｎｄｔｅｓｓｉｅｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎ ｓｔｒｕｍｅｎｔａｌＡｎａｌｙｓｉｓ，２００９（３）：２９７ ２９８．［１３］ＱｕｅｖａｕｖｉｌｌｅｒＰ，ＲａｕｒｅｔＧ，ＧｒｉｅｐｉｎｋＢ．Ｓｉｎｇｌｅａｎｄｓｅ ｑｕｅｎｔｉａｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓａｎｄｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９３，（５１）：２３１ ２３５．［１４］ＲａｕｒｅｔＧ，Ｌｏｐｅｚ ＳａｎｃｈｅｚＪＦ，ＳａｈｕｑｕｉｌｌｏＡ，ｅｔａｌ．Ｉｍ ｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅＢＣＲｔｈｒｅｅｓｔｅｐｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏ ｃｅｄｕｒｅｐｒｉｏｒｔｏｔｈｅｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｅｗｓｅｄｉｍｅｎｔａｎｄｓｏｉｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏ ｒｉｎｇ，１９９９，１：５７ ６１．［１５］ＨａｓｓＡ，ＦｉｎｅＰ．Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｖｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅ ｄｕｒｅｓｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｏｉｌｓ，ｓｅｄｉｍｅｎｔ，ａｎｄｗａｓｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｃｒｉｔｉｃａｌｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．ＣｒｉｔｉｃａｌＲｅｖｉｅｗｓｉｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，４０（５）：３６５ ３９９［１６］任理想．土壤重金属形态与溶解性有机物的环境行为［Ｊ］．环境科学与技术，２００８，７（７）：７０ ７１．ＲｅｎＬｉ ｘｉａｎｇ．Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｅｃｉｅｓｉｎｓｏｉｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，７（７）：７０ ７１．［１７］张朝阳，彭平安，刘承帅，等．华南电子垃圾回收区农田土壤重金属污染及其化学形态分布［Ｊ］．生态环境学报，２０１２，２１（１０）：１７４２ １７４８．ＺｈａｎｇＣｈａｏ ｙａｎｇ，ＰｅｎｇＰｉｎｇ ａｎ，ＬｉｕＣｈｅｎ ｓｈｕａｉ，ｅｔａｌ．Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｓａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｐｅｃｉａｔｉｏｎｏｆｆａｒｍｌａｎｄｓｏｉｌｓｉｎａｎｅ ｗａｓｔｅｒｅｃｙｃｌｉｎｇｔｏｗｎｉｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１２，２１（１０）：１７４２ １７４８．［１８］ＭａＬＱ，ＲａｏＧＮ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆｃａｄｍｉｕｍ，ｃｏｐｐｅｒ，ｎｉｃｋｅｌ，ａｎｄｚｉｎｃｉｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＱｕａｌｉｔｙ，１９９７，２６（１）：２５９ ２６４．［１９］刘霞，刘树庆．土壤重金属形态分布特征与生物效应的研究进展［Ｊ］．农业环境科学学报，２００６，（３）：４０７ ４１０．ＬｉｕＸｉａ，ＬｉｕＳｈｕＱｉｎｇ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｅｌａｔｉｏｎ ｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｅｃｉａｔｉｏｎａｎｄｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，２００６，（３）：４０７ ４１０．［２０］王亚平，鲍征宇，侯书恩．尾矿库周围土壤中重金属存在形态特征研究［Ｊ］．岩矿测试，２０００，１（３）：７ １２．ＷａｎｇＹａ ｐｉｎｇ，ＢａｏＺｈｅｎｇ ｙｕ，ＨｏｕＳｈｕ ｅｎ．Ｓｔｕｄｙｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｅｃｉｅｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌｓｎｅａｒｔｈｅｔａｉｌｉｎｇｓ［Ｊ］．ＲｏｃｋａｎｄＭｉｎｅｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓ，２０００，１（３）：７７１１　第２期 林亲铁，等：土壤重金属的形态分析及生物有效性研究进展 １２．［２１］朱阓婉，沈壬水，钱钦文．土壤中金属元素的五个组分的连续提取法［Ｊ］．土壤，１９８９，１０（５）：１６３ １６６．ＺｈｕＹａｎ ｗａｎ，ＳｈｅｎＲｅｎ ｓｈｕｉ，ＱｉａｎＱｉｎ ｗｅｎ．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｍｅｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ，１９８９，１０（５）：１６３ 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９１．［２７］ＫａｒｉＹｌｉｖａｉｎｉｏ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｒｏｎｃｈｅｌａｔｅｓｏｎｔｈｅｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｃａｌｃａｒｅｏｕｓｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｏｌ ｌｕｔｉｏｎ，２０１０，１５８：３１９４ ３２００．［２８］张亚丽，沈其荣，姜洋．有机肥料对镉污染土壤的改良效应［Ｊ］．土壤学报，２００１，３８（２）：２１２ ２１８．ＺｈａｎｇＹａ ｌｉ，ＳｈｅｎＱｉ ｒｏｎｇ，ＪｉａｎｇＹａｎｇ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｏｒｇａｎ ｉｃｍａｎｕｒｅｏｎｔｈｅａｍｅｌｉｏｒａｔｉｏｎｏｆＣｄ ｐｏｌｌｕｔｅｄｓｏｉｌ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｅｄｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００１，３８（２）：２１２ ２１８．［２９］ＣｏｖｅｌｏＥＦ，ＶｅｇａＦＡ，ＡｎｄｒａｄｅＭＬ．Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｓｏｒｐ ｔｉｏｎａｎｄｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｂｙｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｏｉｌｃｏｍ ｐｏｎａｎｔｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１４０（１ ２）：３０８ ３１５．［３０］王学锋，杨艳琴．土壤－植物系统重金属形态分析和生物有效性研究进展［Ｊ］．化工环保，２００４，２４（１）：２４ ２８．ＷａｎｇＸｕｅ ｆｅｎｇ，ＹａｎｇＹａｎ ｑｉｎ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｐｅｃｉａｔｉｏｎａｎｄｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｏｉｌ ｐｌａｎｔｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓ ｔｒｙ，２００４，２４（１）：２４ ２８．［３１］ＣｈｅｎＨｕａｉ ｍａｎ，ＺｈｅｎｇＣｈｕｎ ｒｏｎｇ，ＷａｎｇＳｈｅｎ ｑｉａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｈｅａｖｙｍｅｔ ａｌｓｉｎＲｅｄＳｏｉｌ［Ｊ］．Ｐｅｄｏｓｐｈｅｒｅ，２０００，１０（２）：１１７ １２４．［３２］许嘉林，杨居荣．陆地生态系统中的重金属［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，１９９５．［３３］许秀琴，朱勇，孙亚米，等．土壤重金属的形态特征及其对蔬菜的影响研究［Ｊ］．安徽农学通报，２０１２，１８（９）：９１ ９２．ＸｕＸｉｕ ｑｉｎ，ＺｈｕＹｏｎｇ，ＳｕｎＹａ ｍｉ，ｅｔａｌ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｆｏｒｍｓｉｎｓｏｉｌａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｓｏｎｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ［Ｊ］．ＡｎｈｕｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＢｕｌｌｅｔｉｎ，２０１２，１８（０９），９１ ９２．［３４］魏世强，陈事荣，刘陈．水稻对紫色土锌的形态转化和有效性影响的研究［Ｊ］．西南农业大学学报，１９９０，１２（６）：６０４ ６０８．ＷｅｉＳｈｉ ｑｉａｎｇ，ＣｈｅｎＳｈｉ ｒｏｎｇ，ＬｉｕＣｈｅｎ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｚｉｎｃｆｏｒｍｓ，ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅｓｏｉｌｕｎ ｄｅｒｒｉｃｅｃｒｏｐ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉ ｖｅｒｓｉｔｙ，１９９０，１２（６）：６０４ ６０８．［３５］陈事荣，魏世强，刘陈，等．油菜对紫色土锌的形态转化和有效性影响的研究［Ｊ］．西南农业大学学报，１９９０，１２（６）：６１３ ６１６．ＣｈｅｎＳｈｉ ｒｏｎｇ，ＷｅｉＳｈｉ ｑｉａｎｇ，ＬｉｕＣｈｅｎ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｒａｐｅｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎｏｎｆｏｒｍｓｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｖａｉｌ ａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｏｉｌｚｉｎｃ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９９０，１２（６）：６１３ ６１６．［３６］陈素华，孙铁珩，周启星．重金属复合污染对小麦种子根活力的影响［Ｊ］．应用生态学报，２００３，１４（４）：５７７ ５８０．ＣｈｅｎＳｕ ｈｕａ，ＳｕｎＴｉｅ ｈｅｎｇ，ＺｈｏｕＱｉ ｘｉｎｇ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｏｎｒｏｏｔｖｉｔａｌｉｔｙｏｆｗｈｅａｔｓｅｅｄｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇｙ，２００３，１４（４）：５７７ ５８０．［３７］宋于侬．土壤重金属污染的生物修复法研究［Ｊ］．广东化工，２０１１，３８（９）：１２２ １２３．ＳｏｎｇＹｕ ｎｏｎｇ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｐａｉｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｔｏｔｒｅａｔｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｉｎｓｏｉｌ［Ｊ］．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１１，３８（９）：１２２ １２３．８１１ 广　东　工　业　大　学　学　报 第３０卷　。

管理及其他M anagement and other土壤Zn、Mo、B养分元素分布特征及影响因素研究周 芳摘要：本文研究了位于甘肃省西部地区的一个区域，以土壤中的锌、钼、硼等养分元素为研究对象。

旨在了解该区域土壤中营养元素的空间分布特点，并对其主要影响因子进行探讨。

研究收集了1966份土壤样本，并对取样点的经纬度、高程、坡向、坡度、成土母质、土壤类型等进行了分析。

通过室内试验，对土壤中的氮、磷、钾、硼、锰、钼、硒、锌、铜、锗等元素进行了分析，并对土壤的pH值、有机质含量和理化性质进行了研究。

关键词：甘肃；养分元素；分布特征；影响因素1 样品采集、测试与数据质量监控1.1 样品采集（1）采样点布设。

土壤锌、钼、硼在土壤中的分布特点及其影响因子是进行土壤品质评估、开发和利用的重要手段。

本研究以农田土壤为研究对象，采用栅格法、点法等方法进行分析。

采用格子布置，确保了样品的空间分布比较均匀；采取点位布置，确保土壤样本主要分布于农田（耕地、林地、园地、草地）；样点布置是根据用地现状图进行的，在第二次土地普查中，每一块土地必须按一定比例分配土壤样本。

土壤样本的平均浓度为9点/km2～16点/km2，符合《土地质量地球化学评价规范（DZ/T0295-2016）》的规定。

（2）采样方法。

取样工具采用不锈钢铲子，取样点位于20m～30m的半径20m～30m，取样点2个～3个取样点（林地），取样深度0～20cm，均匀混合，形成混合样本。

在取样点为矩形的情况下，采用“S”字形布置采样点；在取样点附近，将取样点按“X”字形排列。

现场采样时，采样人员要依据现场条件，合理调整采样点，尽量控制样点的大小，尽量选择最有代表性的样点。

各采样点的位置、深度和重量基本一致，确保样品重量超过1千克。

现场用颜料或红布标示取样点的位置，并在记录卡的注记上标明取样点的名称，并画出取样点的简略位置图，其中包含采样点、地形、地形等，并对GPS航迹进行记录。

北京市大兴区土壤重金属含量的空间分布特征北京市大兴区土壤重金属含量的空间分布特征摘要：北京市大兴区是中国首都北京市的一个城区，也是城市化和工业化快速发展的地区之一。

随着工业和人口的增加，重金属污染逐渐成为该地区环境保护的重点关注对象。

本研究通过采集大兴区的土壤样品并进行分析，研究了土壤重金属含量的空间分布特征。

结果显示，大兴区土壤中的重金属含量呈现明显的空间差异，主要受到工业污染、城市发展和土壤性质等因素的影响。

研究结果对于制定土壤污染防治策略和采取相应的控制措施具有重要的参考价值。

关键词：大兴区，土壤重金属，空间分布特征，污染防治策略1. 引言随着城市化和工业化的进程不断加快，土壤污染问题日益严重，尤其是重金属污染。

重金属污染对人体健康和生态环境造成严重危害，因此对土壤重金属含量的研究具有重要的科学意义和实践价值。

北京市大兴区作为北京市的一个城区，在城市化和工业化进程中面临着重金属污染的严重问题。

因此，研究大兴区土壤重金属的空间分布特征对于制定土壤污染防治策略具有重要意义。

2. 材料与方法2.1 采样点选择本研究在大兴区随机选择了40个采样点，涵盖了城市和农村地区，以确保研究结果的代表性。

2.2 采样与分析对每个采样点，我们分别采集了0-20 cm和20-40 cm两个深度的土壤样品。

土壤样品经过干燥、研磨和筛选后，采用ICP-MS仪器对土壤中的重金属元素含量进行了分析。

3. 结果与分析3.1 大兴区土壤重金属含量的空间分布特征根据分析结果，大兴区土壤中包含了多种重金属元素，如铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）等。

各个重金属元素的含量呈现明显的空间分布差异。

在城市地区，由于工业和交通污染的影响，土壤重金属含量较高，尤其是镉和铅元素的含量超过了土壤环境质量标准。

而在农村地区，土壤重金属含量相对较低，但仍存在一定程度的污染。

3.2 影响土壤重金属含量的因素土壤重金属含量的空间分布特征主要受到工业污染、城市发展和土壤性质等因素的影响。