土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性

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。本文对土壤中的重金属的形态划分、形态分布与转化及其生物有效性的研究进展进行系统概述。     

城市生活污泥堆肥过程中重金属钝化规律及影响因素的研究

城市污泥中重金属含量及其生物有效性是限制污泥农用的主要因素之一,研究污泥堆肥过程中重金属形态及其生物迁移规律具有重要意义。用BCR顺序提取法浸提堆体中各种形态重金属,研究堆肥过程中不同形态重金属的变化规律以及主要影响因素。结果表明:除Zn、Cd外,城市污泥中Cu、Ni、Cr、Pb主要以可氧化态及残渣态存在,生物有效性较低;堆肥处理改变了重金属的形态分布,使污泥中的酸溶态及可还原态的重金属向更稳定的可氧化态及残渣态转变,显著降低了重金属的生物有效性;堆肥结束时Cu、Zn、Ni、Cd、Cr、Pb六种重金属残渣态含量比堆肥初始均有所增加,增幅分别达6.3%、6.7%、22.0%、15.2%、11.0%、40.5%;不同形态重金属含量与DOC含量相关性显著,而与OM相关性不强;pH主要影响可还原态及生物有效态重金属的分布,与其他形态相关性不强。     

生物炭对土壤重金属形态特征及迁移转化影响研究进展

在土壤重金属防治中,生物炭因其特有结构和性质,可降低土壤重金属活性和移动性,减少土壤中重金属生物有效性,达到修复重金属污染土壤目的。文章综述近年来国内外有关生物炭修复土壤重金属研究进展,阐述生物炭对土壤重金属生物有效性、重金属形态、重金属迁移转化等方面影响,分析作用机理并提出展望。     

河流底泥重金属不同形态的生物有效性

采用逐级连续化学浸提技术分析底泥重金属的形态 ,结合微生态系统生物暴露试验 ,通过线性回归的方法 ,评价了不同形态的生物有效性。结果表明 ,不同形态重金属的生物有效性 ,对不同吸收途径的生物是不同的。对于食腐屑的底栖动物而言 ,底泥Cu的水溶态、离子交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态 ,Pb的水溶态 ,Mn的水溶态、离子交换态、有机 -部分硫化物态可被生物吸收利用 ;而底泥Cu的水溶态 ,Pb的水溶态对滤食性底栖动物具有生物有效性 ;底泥Cu的水溶态 ,Pb的水溶态 ,Zn的水溶态、离子交换态、碳酸盐态、有机 -部分硫化物态 ,Mn的水溶态、离子交换态、碳酸盐态、铁锰氧化物态对水生根系植物是有效的。     

不同pH条件对城市污泥中重金属生物有效性的影响

[目的]探索不同pH条件对城市污泥中重金属生物有效性的影响。[方法]通过对春、夏两季经稳定化处理后的城市污泥进行人工pH梯度模拟,研究不同pH条件下城市污泥中重金属元素的形态分布规律及不同pH条件对重金属生物有效性的影响。[结果]不同重金属元素在污泥样品中的含量差异比较明显,Zn最高,其次是Cu,Cd最低。城市污泥中重金属Cu、Zn、Pb、Cd的生物有效性与pH值有所关联,对于同种元素而言,pH值越低的污泥,其所含重金属的可交换态在总量中所占的比例越高。污泥的pH值大小顺序正好与污泥中重金属的生物有效性的强弱顺序相反。[结论]该研究为城市污泥的资源化利用提供了理论依据。     

畜禽粪便中重金属含量、形态及转化的研究进展

随着集约化、规模化养殖业的发展,畜禽粪便中重金属引发的环境污染问题日益严重。文章综述了畜禽粪便中重金属的来源、含量、形态及转化的研究进展,指出堆肥是当前畜禽粪便中重金属污染控制的有效手段,在堆肥过程中添加沸石、膨润土和风化煤等钝化剂,能够有效降低畜禽粪便中某些重金属元素的生物有效性,减少其对土壤环境和农产品污染的风险;在保持有效养分的条件下,研究不同钝化剂对畜禽粪便堆肥过程中重金属形态转化的影响以及不同处理对畜禽粪便中重金属生物有效性的影响,将是今后研究的重点。     

土壤中镉的形态转化、影响因素及生物有效性研究进展

土壤污染日益受到人们的关注,尤其是重金属引起的污染,其中重金属镉有很大的生物毒性,而镉的生物有效性与镉的存在形态密切相关.综述了近年来土壤中镉的植物和生物毒性,土壤中镉的各种形态分布及其土壤pH值、根际效应等影响因素,镉的存在形态与生物有效性的关系及其影响因素等方面的研究进展.同时,对土壤中镉的形态分析方法及生物有效性的发展趋势进行了展望.     

土壤重金属污染的形态分析及生物有效性探讨

 土壤重金属污染已成为人们关注的全球性的环境问题之一,重金属生物有效性已成为污染生态学研究的前沿,污染土壤中重金属形态分析是土壤修复的关键所在。阐述了土壤重金属污染形态分析的研究进展,并对影响生物有效性的主要因素以及土壤重金属污染存在的问题进行了分析探讨,并指出了存在的问题和以后发展的方向,从而为重金属污染土壤经济、有效的修复提供理论依据。     

土壤中重金属的形态及其生物有效性

受人类活动的影响,我国部分地区土壤中重金属含量超标现象严重,并由此导致区域农作物及粮食中重金属含量超过人类安全食用标准。综述了土壤环境中重金属的赋存形态和生物有效性,并阐述了影响重金属形态的土壤因素。     

剩余污泥厌氧消化过程重金属形态转化及生物有效性分析

为研究污泥厌氧消化过程中物理化学性质的变化对典型重金属形态转化的影响,对其农用的可行性及生物有效性进行评估,对取自某城市污水处理厂的剩余污泥进行了序批式厌氧消化实验,在试验过程中测定了污泥理化学性质,采用Tessier分步提取法提取了污泥样品中的典型重金属,并采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES)测定各形态重金属含量及总量.结果表明,厌氧消化过程中重金属的形态发生了显著变化,由不稳定态向比较稳定的残渣态和有机结合态转变,某些重金属形态与污泥理化性质如pH、碱度、VS/TS及氨氮显著相关.厌氧消化可以有效地降低污泥中重金属的潜在迁移能力和生物有效性,经厌氧消化后污泥可以更好地进行土地利用.     

杨凌城市污泥重金属环境风险评价及合理施用量研究

为科学确定污泥施用量和评价污泥中重金属的环境风险,根据重金属不同形态的环境效应引入毒性响应系数确定了污泥的合理施用量,并采用单项污染指数、内梅罗综合指数和地积累指数对污泥中重金属的污染程度进行了评价.初步确定杨凌城市污泥合理施用量为4.04 t/（hm2·a）,Cd是限制该地区污泥施用的最主要因素,该方法突出了重金属形态的重要性,弥补了以往对重金属只进行总量控制的不足.     

不同氮形态对重金属Cu Zn Cd生物毒性效应的影响

运用水溢趋光行为的抑制试验研究了水体中不同氮形态和重金属（Cu、Zn、Cd）共存时的联合生物毒性效应。结果表明，不同形态N对重金属（Me）Cu^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋生物毒性的影响存在显著差异，溶液中N对重金属生物毒性的复合作用既与重金属的种类有关。也取决于N在溶液中存在形态。在中等营养水平下，除No2^--N以外，其他3种形态的N尤其是NH4^＋和NO3^-,对重金属的毒性起拮抗作用：NH4^＋-N及NO3^--N能明显的降低水体中重金属Cu^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋的生物毒性，可一定程度地减轻重金属污染的危害；而NO2^--N及较高浓度水平的NH3-N却对重金属的生物毒性效应起协同作用，混合溶液生物毒性的大小顺序为NO2^--N＋Me〉NH3-N＋Me〉NH4^＋-N＋Me〉NO36--N＋Me。表明在水环境调查及污染评价等工作中，仅考虑单一污染是远远不够的，必须考虑共有污染物的相互作用及其综合影响。研究结果可为进一步了解富营养化和重金属污染的相互关系及生态毒性效应提供理论依据。     

土壤中重金属铬的形态、价态评价综述

中国土壤环境标准已对土壤中总铬含量制定了标准,但要深入了解重金属铬对生态环境和生物体的影响以及土壤污染情况,应该从铬的不同形态、价态进行具体分析。本文对土壤重金属铬的赋存形态及迁移转化规律进行论述,重点探讨了重金属铬的不同形态、不同价态的分析测定方法。顺序提取法仍然还是土壤中铬形态分析的主流方法。与基于土壤液体样品测定的铬的分离富集技术和分析检测技术比较,固态样品分析技术不需要样品预处理并避免了元素的形态转化,未来可能会开发出更快捷简便的土壤重金属测定技术。     

Characteristics of Heavy Metal Circulation in Biosphere

In order to control heavy metal pollution effectively, this paper reviews heavy metal source and transport characteristics in heavy metal circulation in bio- sphere, including geochemical cycle and biological cycle of heavy metals. The inter- body of geochemical cycle of heavy metals includes soil, gas as well as water body, and the interbody of biological cycle of heavy metals includes environment, plant, microorganisms and animals. As to macro-cycle, transportation character in each interbody is different. Heavy metal circulation in different interbody interacts with each other and is in dynamic balance. Heavy metals in soil include two parts, i.e. active and inert forms, which are in dynamic equilibrium. This equilibrium may be affected by different physicochemical factors. Heavy metal content at different soil depth reflects historical accumulation level of heavy metal. In contrast to agri- cultural eco-system itself, industrial and urban activities are of great menace. Fluvial transport and atmospheric input are significant pathways of heavy metal circulation. Sludge plays an accumulative role of heavy metals, and can release its heavy met- als to water body causing secondary pollution. Balance of heavy metal immobiliza- tion and release is interrupted by physicochemical characters and microbial activity. Temperature can influence atmospheric heavy metal content, and volatile heavy meal precipitation is an indLspensable source in soil and water body. In regard to micro-cycle, plants is the main part in heavy metal cycle, microorganisms play roles in accelerator and animals in recipient. Specific transportation and assigned location of heavy metal in plants are adopted to keep internal heavy metal equilibrium.     

中药材种植环境中重金属形态及其影响因素研究

部分中药中存在的重金属污染问题一直是国内外比较关注的.严格控制中药材中有害重金属污染必须从源头抓起.该文综述了影响重金属形态的因素及研究进展,阐述中药材种植环境中重金属的不同形态的活性及影响种植环境中重金属形态的因素.对药材种植基地特别是道地药材的种植基地,因地适宜的改变其种植环境中不同重金属的形态降低其活性,在确保中药中有效成分的同时,控制药材中重金属的含量,使其符合相关质量标准,保障人民群众用药安全,促进中药现代化的发展.     

徐州市三环南路土壤Cd的形态特征及影响因素研究

[目的]探讨重金属的形态分布特征,揭示重金属污染对土壤环境的影响程度,阐明重金属形态与理化性质之间的相关性。[方法]采用Tissier的同步提取法测定Cd形态含量,利用SPSS对Cd形态和理化性质作Pearson相关分析,并且对Cd形态与其主要影响因子作线性回归模拟。[结果]土壤Cd以残渣态、可交换态和碳酸盐结合态为主,三者含量之和占总量的91.40%;Cd活性态含量较高,占总量的40.09%。[结论]土壤Cd具有一定的生物有效性和潜在危害性,在土地利用时应给予关注;pH是影响土壤Cd形态含量的主要因素;此外,CEC和有机质含量对Cd形态含量也有一定程度的影响。     

铅锌矿渣污染土壤的重金属含量及真菌群落特征分析

研究了湖南郴州某铅锌选矿厂铅锌矿渣污染下土壤重金属的不同化学形态含量、土壤化学性质和真菌群落的多样性。结果表明：与湖南省重金属修复地方标准相比，采样区4种重金属Zn、Pb、Cd、Cu的污染程度依次降低；同种重金属不同化学形态之间比较，铅铁锰氧化态、锌醋酸提取态、镉醋酸提取态、铜残渣态含量较高；重金属污染显著改变真菌群落的组成和结构；敏感性真菌(球囊菌门(Glomeromycota))的相对丰度随重金属污染程度的增加而降低，而耐受性真菌(子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢囊门(Mortierellomycota)、被孢菌属(Mortierella)、青霉菌属(Penicillium)和镰刀菌属(Fusarium))的相对丰度增加，但在重污染情况下有所减少；冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)表明，重金属是影响真菌群落变化的主要因素。     

不同土地利用方式土壤重金属赋存与有机碳关联性分析

【目的】评估不同土地利用方式土壤重金属形态与有机碳（SOC）含量的相关性,为深入理解土壤负载SOC和重金属的环境地球化学行为,以及评价土壤环境和人类健康风险提供参考依据。【方法】测定海南省琼海市和定安县3种不同土地利用方式（水田、旱地和抛荒地）中不同形态重金属砷（As）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、铅（Pb）以及SOC和矿物结合态有机碳（MAOC）含量,并对重金属形态含量、富集度、生物有效性及重金属与SOC和MAOC之间的关联性进行分析。【结果】不同土地利用方式土壤中重金属含量表现为:水田Cr>Zn>Pb>Cu>As,旱地Cr>Zn>Pb>As>Cu,抛荒地Cr>Zn>Cu>Pb>As;土壤重金属形态以残渣态存在为主;不同土地利用方式下重金属的富集程度存在明显差异,富集指数呈现:水田Cr>As>Cu>Zn>Pb,旱地As>Cr>Cu>Zn>Pb,抛荒地As>Cu>Cr>Zn>Pb;3种土地利用方式土壤中Cr、Cu、Zn和Pb的生物有效性系数较小,处于较稳定的存在状态,生态潜在风险较小,而As对人体健康具有较大的潜在威胁。土壤中SOC和MAOC含量在3种土地利用方式下均表现为水田>抛荒地>旱地,土壤中SOC和MAOC含量与部分形态的Cr、Cu、Zn和Pb之间具有显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）相关性。【结论】土地利用方式的改变不仅影响土壤理化性质,还对土壤中重金属的来源和性质以及有机物类型含量产生影响。不同土地利用方式土壤中部分重金属赋存形态含量与SOC和MAOC具有显著或极显著相关性（As除外）,对深入理解海南土壤污染状况、土壤自净能力与机制等方面具有重要理论意义,可为海南土壤质量提升及可持续利用提供理论支撑。     

稻田土壤重金属赋存形态·运移规律及灌溉的影响

简述土壤重金属赋存形态及影响因素,水稻植株对土壤重金属的吸收、分布和富集,以及土壤重金属运移及其影响因素的研究进展。针对不同灌溉导致的稻田土壤环境和水稻生长吸收功能等差异,提出不同灌溉模式下稻田重金属迁移转化规律有待研究的问题。