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1、土壤中铬形态的分析摘要：目前，重金属污染与日俱增，严重危害了人们的日常生活和身体健康。铬是众多重金属中存在比较广泛的危害性较强的一种，铬在环境中通常有以正三价和正六价的形态存在，Cr（）毒性小，不易迁移，而铬(VI)毒性大，容易被人体吸收，可通过食物链在生物体内富集，且不能被微生物分解，是一种公认的致癌致突变物质。铬是迁移性污染物，进入环境后，容易导致土壤和地下水的污染，因此，研究铬在土壤中的迁移转化是很有必要的。本文阐述了铬在土壤中的存在形态及转化，揭示不同性质土壤中镉的形态特征及其影响因素，对准确地评价土壤健康质量，进行土壤的环境保护和土壤镉污染防治有着积极的意义。关键词：铬；土壤性质；化
2、学形态；迁移转化In the form of chromium in soil analysisAbstract: at present, the heavy metal pollution, serious damage to Peoples Daily life and health. Chromium is among the dangers of heavy metals exist in the more extensive the stronger one, usually with trivalent chromium in environment and hexavalent
3、form, Cr () toxicity is small, not easy migration, and the toxicity of chromium (VI) is big, easy to be absorbed by human body, through the food chain in the biological enrichment, and cannot be microbes, is a recognized mutagenic substances that cause cancer. Chromium is the migration of pollutants
4、, after entering the environment, easily lead to soil and groundwater pollution, therefore, to study the transition and transformation of chromium in soil, it is very necessary. This article analyzed the existing form and transformation of chromium in the soil, to reveal the morphological characteri
5、stics of cadmium in the soil with different properties and its influencing factors, and to accurately evaluate the quality of soil health, soil environmental protection and soil cadmium pollution prevention is of positive significance.Key words: chromium; Soil properties; Chemical form; Migration in
6、to引言土壤中铬通常是以r(VI)和Cr(III)2种价态存在的,两者的毒性和化学行为相差甚大,Cr(VI)以阴离子的形态存在,一般不易被土壤所吸附,具有较高的活性,对植物易产生毒害,Cr(VI)被认为具有致癌作用;而Cr(III)极易被土壤胶体吸附和形成沉淀,其活动性差,产生的危害相对较轻,对动植物和微生物的毒性一般Cr(VI)比Cr(III)大得多。但单从价态来区分并不能反映土壤环境中铬的真实存在形态。土壤是一个多组分多相的复杂体系,存在着各种结合态的铬,它们对环境的毒性和植物的有效性也是不一样的。1铬的性质及形态分类铬(VI)有致癌作用,而铬()则是人体必需的微量元素。土壤中可溶性铬毒害
7、作用较不溶性铬迅速。土壤中的铬主要是3价和6价铬,3价铬最稳定。在土壤溶液中,铬()通常以-CrO42-和-Cr2O72-形式存在,一般被土壤胶体吸附较弱,具有较高的活性,对植物的毒害作用较强。而铬()主要以Cr(H2O)63+、Cr(OH2)2+、CrO2-形式存在,极易被土壤胶体吸附或形成沉淀,其活性较差,对植物的毒害作用相对较轻。在一定条件下,土壤中的铬()和铬()可以相互转化。由于土壤是一个多组分多相的复杂体系,铬在土壤中的存在形态及其迁移转化受多种因素影响。铬的吸附和沉淀行为与pH的关系、吸附铬提取剂的选择及吸附和沉淀机精选文档理等有较为密切的关系。2土壤中的铬的来源气沉降大气中的重
8、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。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入土壤。经自然沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属Cr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。污水灌溉随着污水灌溉而进入土壤的重金属，以不同的方式被土壤截留定：Cr很容易被水中的悬浮物吸附，水中Cr的含量随着距排污口距离的增加而迅速下降。许多工业活动排出的废水含有包括Cr在内的一些重金属等污染物质。一些水资源缺乏的地区将这些工业废水引入农田灌溉，导致了Cr在农田土壤的积累。随固体废弃物进入土壤的
9、重金属固体废弃物种类繁多，成分复杂，不同种类其危害方式和污染程度不同。其中矿业和工业固体废弃物污染最为严重。这类废弃物在堆放或处理过程中，由于日晒、雨淋、水洗重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤、水体扩散。还有一些固体废弃物被直接或通过加工作为肥料施入土壤，造成土壤重金属污染。固体废弃物也可以通过风的传播而使污染范围扩大，土壤中重金属的含量随距污染源的距离增大而降低随农用物资进入土壤的重金属农药、化肥和地膜是重要的农用物资，对农业生产的发展起着重大的推动作用，但长期不合理施用，也可以导致土壤重金属污染。商业磷肥中含有不同水平的Cd。矿山开采Cr的最早发现就是分离锌矿时发现的，Cr往往与铅
10、锌矿伴生。3铬的形态受土壤酸度的影响pH与水溶态、交换态、有机质结合态这三种土壤Cr形态有一定的相关性。其中，pH与水溶态、交换态的相关性较显著，而与有机质结合态的相关性则较小。pH与水溶态、交换态的相关系数为负值，说明土壤的酸性越强，土壤Cr水溶态、交换态有增大的趋势。而土壤铬水溶态、交换态是可以被植物直接吸收的形态，所以在铬污染的土地中，酸性较大的土壤有可能使水溶态、交换态铬增大，从而加大土壤铬的植物有效性，使其向植物迁移的风险加大。一般认为随着土壤碱性的增强，土壤铬残渣态有增大的趋势,但计算结果并未得出pH与残渣态有显著的相关性，可能是由于所研究土壤精选文档pH的变化范围较窄造成的。阳离
11、子交换量与碳酸盐结合态呈较显著的负相关，而碳酸盐量与水溶态、交换态也呈较显著的负相关，说明随着土壤中的碳酸盐量增加，可以加大碳酸盐对土壤中铬的吸附，使铬在土壤中的形态向难溶态转化，从而降低植物对铬的吸收，使其在土壤中的生物有效性降低。铁氧化物量与有机质含量仅和部分形态有相关性，但并不显著，说明它们对所研究土壤铬形态的分布及土壤铬生物有效性虽有一定影响，但影响并不大。刘云惠，魏显有，王秀敏，高进军1对土壤中Cr(III)和Cr(VI)的吸附与pH的关系进行了研究，初步探讨了其吸附机理。结果表明，铬在土壤中主要以残渣态、沉淀态和有机结合态形式存在。4土壤对铬的吸附4.1土壤对Cr()的吸附机制带正
12、电荷的土壤胶体可交换吸附的铬离子以CrO42-、HCrO4-、Cr2O7形式在,如土壤中带正荷的氯化铁或水合氧化铁胶体对Cr()的吸附能力很大,Cr()在pH6时主要以HCrO4-形式被吸附,这是一种较弱的静电吸附,即非专性吸附,易为非专性吸附较强的如F-、H2PO4-、SO42-所交换或取代。随着pH升高,水合氧化铁胶体表面正电荷减少,负电荷增多,对Cr()的吸附能力迅速降低。土壤胶体还通过OH-和OH2-配位体与HCr4-交换产生专性吸附,具有较强的吸附力。土壤对Cr()的吸附主要为专性吸附。但是,Cr()离子的活性很强,一般不会被土壤强烈地吸附,因而在土壤中较易迁移。4.2土壤对Cr()
13、的吸附和沉淀机制Cr()在土壤溶液中主要以Cr(H2O)63+及其水解产物Cr(H2O)5(OH)2+、Cr(H2O)4(OH)2+、Cr(H2O)(OH)30、CrO2-等形式存在。溶液中Cr()的存在形式取决于溶液的pH值。在pH较低时,Cr()主要以阳离子形式存在,在pH较高时才以CrO2-形式存在。土壤对Cr()的吸附主要发生在pH26范围内,是带负电荷的土壤无机胶体和有机胶体对阳离子的吸附。这种吸附是由静电引力产生的非专性吸附。Cr()阳离子也可能与无机胶体和有机胶体中的OH基通过H+的解吸或缔合作用,产生对Cr()阳离子的选择专性吸附。水合铁氧化物胶体表面在pH黑土黄泥土红壤;对C
14、r(Vl)的吸附量序则相反,即红壤黑土埃土。这种差异的原因,主要是与土壤中无机胶体组成有关。因为黑土和堆土中的粘粒矿物组成以蒙脱石和伊利石为主,负电性强,对Cr(III)的吸附力较强,而红壤的矿物组成以高岭石为主,负电性弱,并含有大量带正电荷的铁、铝氧化物凝胶,所以对六价阴离子铬的吸附能精选文档力较强。5.2粘拉矿物类型不同类型粘粒矿物对Cr(III)和Cr(VI)的吸附力各不相同,高岭石、伊利石、蒙脱石三种粘粒矿物对r(III)的吸附均比对Cr(VI)强,并且不同类型的粘粒矿物对Cr(III)或Cr(VI)的吸附量也有明显差异,三种粘拉矿物对Cr(III)的吸附量序为:蒙脱石伊利石高岭石;对
15、Cr(VI)的吸附量序为:高岭石伊利石蒙脱石。这与粘粒矿物本身所带的电荷性质有关,如带负电荷的粘粒矿物吸附阳离子较强,带正电荷的粘粒矿物吸附阴离子较强。5.3有机质腐殖质带有大量的负电艺50*肠李乌长出圈3LO.203.0有机截(%)有机碳对六价铬还原的影响荷,是由于腐殖质的经基和酚轻基的H解离所引起。红壤性水稻土每增加有机质1外可使10克土壤增加负电荷0.6毫当量,长江中下游土壤可增加1一2毫当量2。有机质含量高的黑土、黄泥土、淀浆白土用H2O2去除有机质后吸附Cr(III)的能力明显降低,而有机质含量低的红壤去除有机质前后吸附Cr(III)差异不明显。可能是红壤在低有机质情况下,土壤无机胶体对Cr(III)的吸附起主导作用。5.4土壤颗拉大小土壤颗粒越细,吸附Cr(VI)的能力越强,例如,当红壤颗粒5时吸附率为42%,5一20时为19%。又如黄棕壤颗粒5时吸附率为54.5%,5一20时为27%。因为土壤颗粒越细,比表面积越大,吸
