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1、论文题目：Cd、Pb污染土壤中重金属有效性及其影响因素的研究目录摘要：1关键词：1Abstract:1Key words:1引言11 材料与方法31.1试验材料31.1.1供试土壤31.1.2土壤样品的采集31.1.3土壤样品的处理31.2土壤理化性质的测定31.2.1土壤pH值的测定31.2.2土壤样品重金属全量的测定41.2.3土壤样品重金属有效量的测定41.2.4土壤样品有机质含量的测定41.2.5土壤样品中粘粒含量的测定41.3实验数据42 结果与分析52.1土壤理化性质及重金属含量52.2土壤重金属全量对有效量的影响52.3 PH值对重金属有效量的影响82.4有机质含量对重金属有效性
2、的影响102.5粘粒含量对重金属有效量的影响123 结论14参考文献：15致谢16摘要：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。本文主要研究了龙岩特钢厂附近农田中Pb、Cu、Zn、Cd四种重金属污染状况以及土壤理化性质对土壤重金属及其有效性的影响。结果表明龙岩特钢厂附近农田土壤中重金属全量与重金属有效性存在着一定的相关关系，土壤的理化性质：pH值，有机质含量，粘粒组成也对重金属有效性的影响很大。关键词：重金属有效性 影响因素 土壤理化性质Abstract: Soil heavy metal p
3、ollution has become concerned about global environmental problems. The bioavailability of heavy metals has become the forefront of pollution ecology .The analysis of the heavy metalsconformation in pollution soil is the key to soil remediation.This paper studied the Pb, Cu, Zn, Cd, as well as four t
4、ypes of heavy metal pollution in the farmlands soil near by The Special Steel Plant in Longyan, and the physical and chemical properties of soil and the effectiveness of the impact of heavy metals.The results demonstrate that there is a certain degree of relationship between the quantity of the heav
5、y metals and the bioavailability of heavy metals.The physical and chemical properties of soil: ph value, organic matter content, and clay composition also have a great influence on the bioavailability of heavy metals.Key words: Bioavailability of Heavy Metals Influencing factor Physical and Chemical
6、 Properties of Soil引言近年来，随着人口的增长和工业化进程的加快,土壤与环境的保护及农业可持续发展成为当今世界人类面临的重要课题。而土壤的重金属污染是当今面积最广、危害最大的环境问题之一。重金属是指原子密度大于5g/cm3 的一类金属元素,主要包括Cd, Cr, Hg, Pb, Cu,Ag,Ni等。土壤重金属污染物不但对土壤环境本身和农产品质量产生威胁,同时也将极大地影响人类和动物的健康。土壤中重金属的总量是指土壤本身所固有的重金属组成和含量,土壤中重金属的总量的测定是评价土壤的重金属生物有效性和土壤环境效应的前提。土壤重金属总量作为评估土壤污染的重要指标,广泛用于各国土壤环
7、境标准。但众多研究结果表明,仅以重金属总量并不能准确评估和预测土壤重金属的环境风险、生物有效性和毒性。环境生物地球化学认为,污染物的生态环境风险是以生物有效性形态为基础的,而土壤重金属生物有效性及其风险主要决定于有效态的含量。因此,在制定水、沉积物和土壤的重金属环境质量标准时,明确其生物有效性的重要性逐渐得到认同1。土壤重金属的生物有效性是指土壤重金属在生物体内吸收、积累或毒性程度。即重金属能对生物产生毒性效应或被生物吸收的性质，包括毒性和生物可利用性，可由间接的毒性数据或生物体浓度数据来评价2,3。生物效性是研究不同的重金属形态被生物吸收或内累的过程。生物有效性和形态分析关系尤为密切,形态分
8、析是生物有效性的基础,生物有性是形态分析在研究领域的具体延伸,形态分析发展制约着生物有效性的发展4。在经历了历史上由于重金属污染带来的严重灾难后,人类对重金属污染不仅在公众意识上有了提升,也在实践中做了广泛深入的研究,其中评价污染土壤中重金属元素的生物有效性是环境科学领域里的一个热点和难点课题5。本文主要探讨了土壤理化性质对重金属有效性的影响。就决定土壤中重金属的生物有效性而言,土壤的pH 比土壤矿物学更具重要地位。土壤溶液的pH 不仅决定了各种土壤矿物的溶解度,而且影响着土壤溶液中各种离子在固相上的吸附程度6。因此，在多数情况下，pH值是诸多土壤化学性质中对重金属形态影响最大的因素。另一个影
9、响土壤重金属有效性的是有机质。有机质是土壤的最重要的组成部分之一。土壤中有机质含量的多少不仅决定土壤的营养状况,而且通过与土壤中的重金属元素成络合物来影响土壤中重金属的移动性及其生物有效性6。土壤有机质包括水溶性有机质和非水溶性有机质一固相有机质两大部分。水溶性有机物和固相有机质都可能对重金属有效性有显著影响7。土壤有机质含量的多少对重金属的毒性大小影响也很重要。胶态有机质对重金属离子有很强的亲和势, 所以对添加重金属的保持能力往往与有机质含量具有良好的相关性。有机质可以提供阳离子交换反应位, 但它对阳离子的强亲和势是由于有机质的基团或官能团与金属离子形成了螯合物和(或)络合物。有机质含量丰富
10、的土壤由于重金属离子的络合作用降低了交换态重金属的含量, 其毒性相应减小。另外土壤的粘粒组成也影响着土壤的重金属有效性。本文就通过实验方法测定在不同的重金属全量，pH，有机质含量，粘粒组成等条件下的重金属有效量。然后通过数据处理与统计，总结出土壤重金属有效量与土壤重金属全量，pH，有机质含量，粘粒组成之间的关系，最后得出影响重金属有效量的因素。目前,大多数生物有效性的研究所用的方法都还是通过确定污染物在环境中的形态分布,再将这些形态分布与生物体中污染物的富集量通过单元回归或多元回归进行统计分析。因此探讨影响土壤中重金属生物有效性的因素对评价重金属的毒性具有很重要的意义。即研究重金属有效态对于更
11、深层次了解土壤重金属污染的生态环境效应十分重要。1 材料与方法1.1试验材料1.1.1供试土壤采自位于龙岩新罗区新陂镇下东山的龙岩市特钢厂附近的农田，由于钢铁厂排放的含金属的废水进入农田，使该地土壤长期受到重金属污染的毒害。1.1.2土壤样品的采集在该污染地采样，依据所了解估计的污染状况，并根据菜地农田距离污染源的远近，选取并布设了8个代表性的采样点，在选定区域上以S形选择九个点用竹铲分别采集了020cm表层土混合样，样品在塑料薄膜上均匀混合，用四分法选取1kg左右装入聚乙烯袋带回实验室。1.1.3土壤样品的处理采回的土壤样品放在塑料布上，摊成约2厘米厚的薄层，使其均匀风干.在风干过程中,拣出
12、碎石、沙砾及动植物残体，当水分减少到一定程度时将土块捏碎。等土样风干后，全部磨碎过2mm筛，取出20克左右，用玛瑙研钵磨细，使其全部过100目筛，分别装袋并贴上标签装袋封存，测定土壤pH、有机质、粘粒含量、金属全量和有效量。1.2土壤理化性质的测定121土壤pH值的测定采用电位测定法，其操作步骤如下：称取通过1mm孔径筛子的风干土25g，放入50ml烧杯中，加入蒸馏水25ml用玻璃棒搅拌1分钟，使土体充分散开，放置半小时，此时应避免空气中有氨或挥发性酸的影响，然后用酸度计测定。122土壤样品重金属全量的测定采用用氢氟酸-高氯酸-硝酸消解法，其操作步骤如下：准确称取0.5克土壤样品(过0.15m
13、m筛)于四氟坩埚中,加7毫升硝酸+3毫升高氯酸+10毫升氢氟酸加盖,放置过夜,电热板上高温档加热1小时,去盖,加热到近干,冷却到常温,然后再加3毫升硝酸+2毫升高氯酸+5毫升氢氟酸,高温档继续加热到完全排除各种酸,既高氯酸白烟冒尽,加1毫升(1+1)盐酸溶解残渣,完全转移到25毫升容量瓶中,加0.5毫升的100g/L的,定容,然后原子吸收分光光度计检测 8。123土壤样品重金属有效量的测定土壤重金属有效态采用DTPA浸提，再用原子吸收分光光度法测定。 124土壤样品有机质含量的测定采用灼烧法，其测定方法是将在105 下除去吸湿水的土样称重后于3501000灼烧2h,再称重。两次称重之差即是土样
14、中有机碳的重量。土壤有机质%=(m1-m2)1.724 100Pm1式中:m1-灼烧前土壤的质量,g;m2-灼烧后土壤的质量,g;1.724-碳换算成有机质的经验系数9。125土壤样品中粘粒含量的测定其测定方法详见土壤理化性质测定方法手册1.3实验数据实验数据分析主要采用Excel2003软件进行。2 结果与分析2.1土壤理化性质及重金属含量由表1可见，和土壤环境质量二级标准（GB156181995）比较，龙岩特钢厂附近农田土壤明显地受到了Cd污染，所有采样点土壤全Cd均超标，其中Cd最大超标量高达4.16mg/kg,是土壤环境质量二级标准的13.9倍，其次是Pb污染，8个采样点中有5个点超标
15、，最大超标量是土壤环境质量二级级标准的2.88倍，Zn的含量基本上符合二级标准，只有一个采样点超标，所以该调查区域土壤Zn污染并不严重。所有采样点Cu的含量均在国家二级标准范围内，因此该区域土壤并未受到Cu污染。可见调查区土壤Cd、Pb严重污染，Zn基本未受污染，Cu未受污染。在该调查区域，有效态Cd高达1.64 mg/kg，有效态Pb高达258.19mg/kg，有效态Zn高达116.94 mg/kg,有效Cu达24.03mg/kg。表1 土壤重金属及其土壤环境二级标准（pH：4.9-7.2）（mg/kg）样品编号 全量 有效量PbCuZnCdPbCuZnCdmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kg1162.7757.62147.361.44.893619.456626.89660.482260.8844.21202.13.4815.021320.781165.24020.623462.6669.68240.592.23114.781122.955599.0340.984
