土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素

1 土壤重金属来源与分布1.1 随着大气沉降进入土壤的重金属大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。

除汞以外，重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气，经过自然沉降和降水进人土壤。

据Lisk报道，煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属，石油中含有相当量的Hg(O.02～30mg/kg)，这类燃料在燃烧时，部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气，其中1O%～30%沉降在距排放源十几公里的范围内，据估计全世界每年约有1600吨的汞是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去的。

例如比利时每年从大气进入每公顷土壤的重金属量就有Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g。

运输，特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污染。

主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染为主。

它们来自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘，据有关材料报导，汽车排放的尾气中含Pb量多达20～50 μg/L，它们成条带状分布，因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小有明显的差异。

Вериня等研究发现在公路两侧50m的距离有被污染的痕迹，每月每平方米累积的易溶性污染物在4～40 g。

进入环境的强度顺序为：Cu、Pb、Co、Fe和Zn。

在宁-杭公路南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染带，且沿公路延长方向分布，自公路两侧污染强度减弱。

经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染，与重工业发达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度有直接关系，距城市越近污染的程度就越重，污染强弱顺序为：城市-郊区-农村。

1.2 随污水进入土壤的重金属利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术，主要是把污水作为灌溉水源来利用。

污水按来源和数量可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水等。

生活污水中重金属含量很少，但是，由于我国工业迅速发展，工矿企业污水未经分流处理而排人下水道与生活污水混合排放，从而造成污灌区土壤重金属Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加。

重金属在土壤中的环境行为及影响因素作者：罗乐来源：《经营管理者·下旬刊》2017年第10期摘要：重金属的开采、提炼等活动是环境重金属污染最主要的来源，一旦进入外环境并将长期存在且危害是长远的。

本文阐述了重金属在土壤中的环境行为，并分析了影响因素，对于土壤重金属形态的研究和环境风险的评估有重要的意义。

关键词：重金属土壤环境行为一、引言通常地，大多数的重金属元素是周期表中的副族元素，ρ>4.5g/cm3，如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr、Hg、Cd等，对人体伤害极大。

但针对环境领域所指的重金属而言，则是在环境中表现为具有显著生物毒性的重金属。

在自然环境中，具有可变价态的重金属元素往往又能与其他元素结合，表现出极为复杂的环境行为及环境效应。

当含有浓度很小重金属的废水进入水环境时，也有可能造成严重的水体重金属污染，如日本发生的水俣病和骨痛病等公害问题，均是由重金属污染所导致的。

此外，含有重金属的废水、废渣进入土壤环境，也会造成难易修复的土壤环境重金属污染，影响植物生长发育，最终通过食物链的富集作用进入人体，威胁人来健康。

因此，应严防重金属污染。

二、重金属在土壤中的环境行为重金属在土壤中的环境行为大致分为机械迁移、物理化学迁移及生物迁移，其主要表现有元素的溶解和悬浮运动、被植物根系吸收、伴随土壤中微生物的代谢。

1.机械迁移。

土壤中的重金属或络合离子能随地下水或地表水的运动迁移至水环境当中。

但土壤是一个多相的疏松多孔胶体体系，重金属往往会矿物颗粒包裹，或者被吸附在土壤胶体的表面上，伴随着土壤中的水流动而被机械搬运，尤其是在多雨潮湿地区的山坡土壤中，重金属的机械迁移更加明显；但在干旱少雨的土壤环境中，更多的是以尘土形式随风被机械搬运。

在自然环境中，富集作用是机械迁移的一种主要的形式，富集系数是用来表示重金属在土壤中的富集或亏损的程度。

2.物理化学迁移。

物理化学迁移是指重金属元素以简单的粒子、配合离子或可溶性分子在水环境中通过各种物理化学作用达到迁移转化的目的，其结果决定了重金属在环境中的形态、富集程度和潜在危害等级。

土壤中重金属存在形态土壤里的重金属啊，可不是只有一种存在的样子，就像人在不同场合会有不同的状态一样。

先说说可交换态吧。

这就好比是住在旅店的客人，很容易就搬走。

在土壤里，可交换态的重金属就附着在土壤颗粒表面，就像那些客人暂时住在旅店房间里。

我记得有一次去乡下亲戚家，他们家那块地旁边有个小工厂。

后来发现那块地里的庄稼长得不太好，一查才知道是土壤里有重金属污染，而且部分重金属是可交换态的。

这种形态的重金属很容易被植物吸收，就像旅店客人很容易退房走人一样。

植物在生长过程中，根就像一个个小手，很容易就把这些可交换态的重金属拉进自己身体里，这对植物可不好了。

还有碳酸盐结合态。

这就像是住在合租屋里的人，虽然相对稳定一点，但也不是特别牢固的状态。

在土壤里，这种形态的重金属和碳酸盐结合在一起。

如果土壤的酸碱度发生变化，就像合租屋的一些条件改变了，这些重金属可能就会被释放出来。

比如说下了酸雨，土壤变酸了，碳酸盐结合态的重金属就可能会脱离出来，然后又变成像可交换态那样容易被植物吸收或者跑到别的地方去。

铁锰氧化物结合态的重金属呢，就像是住在那种有点安全措施的房子里的人。

这种形态的重金属和土壤里的铁锰氧化物结合得比较紧密。

就像房子有了门锁一样，相对比较难出来。

不过要是土壤环境发生比较大的变化，比如说土壤里的氧气含量或者氧化还原电位改变了，这就像有人把房子的锁给弄坏了，这些重金属也会跑出来捣乱。

有机结合态的重金属就像是住在豪华公寓里的人，和土壤里的有机物结合得很紧密。

这就好比豪华公寓的设施齐全，住的人就很稳定。

一般情况下，这种形态的重金属不太容易出来活动。

但是如果土壤里的微生物大量繁殖或者死亡，就像公寓周围突然来了很多人或者发生了什么大事，微生物会分解有机物，这样有机结合态的重金属也可能会被释放出来。

残渣态的重金属就像是住在城堡里的人，是最稳定的。

这种重金属被包裹在土壤的矿物残渣里，就像城堡的城墙很坚固一样。

正常情况下，它们几乎不会出来，对环境和植物的影响也最小。

某地区土壤重金属含量特征及影响因素研究摘要：伴随社会经济快速发展，土壤重金属污染越来越成为人们关注的环境问题。

为有效预防土壤重金属污染，以福建某市区表层土壤为研究对象，应用经典统计分析、随机森林等方法，研究重金属元素含量特征及其影响因素，而土壤成因、土壤类型对重金属形态组成的影响较小。

研究表明土壤重金属形态组成及其富集区与其全量不尽一致，土壤重金属生态风险评价应考虑土壤重金属形态分布特征。

关键词：土壤重金属;土壤成因;影响因素1 样品采集与分析测试1. 1 样品采集与加工处理福建某區域地处九龙江下游，中部为冲积平原，北部、西部、南部三面环山，东南部临海。

地貌类型以侵蚀剥蚀地貌为主，平原次之。

境内土壤类型多样，有平原区的水稻土、丘陵山区的红壤、滨海地带的滨海砂泥、沿江平原及滨海地带的潮土。

根据该区域地质资料，以典型性、代表性为原则，兼顾样点空间分布总体均匀性，在全市约1000km2范围内采集了表层土壤样品56 件。

在预设采样点位处，采集表层土壤样品。

1. 2 样品分析方法及质量控制土壤样品测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb等元素全量以及pH、CEC、有机质等14项指标。

采用原子荧光光谱法测定As、Hg，电感耦合等离子体质谱法测定 Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 及各重金属形态含量，X荧光法测定Al、Fe、Si，滴定法测定CEC、有机质，电位法测定pH，分析方法的检出限。

采用电感藕合等离子发射光谱法测定Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr 含量，原子荧光光谱法测定As、Hg含量。

测定土壤重金属形态时，基本样与重复样一同分析，计算基本样与重复样测量值的相对偏差。

除水溶态元素尤其是水溶态Cd重复分析相对偏差较大外，其他形态分析质量均较好，全部单元素单形态分析数据合格，能够满足研究需求。

2土壤重金属元素含量特征土壤元素全量的地球化学统计参数与全国土壤元素含量算术平均值相比，该区域土壤重金属元素Pb，Hg含量较高，这与该区域Pb地球化学高背景相吻合。