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土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素

作者:未知

  摘 要:在土壤当中富集和迁移转化重金属,很容易就会导致土壤污染,在各种不同因素的影响下,迁移转化土壤重金属元素,在土壤的物理和化学以及生活过程中会体现出迁移转化的机理。文章综合分析了土壤中重金属迁移转化机理和影响因素,从而可以准确的掌握重金属元素进入到土壤生物的规律,进而修复土壤重金属元素污染。
  关键词:土壤;重金属元素;迁移转化规律;影响因素
  土壤这种结构体非常复杂,土壤当中包括各种固相物质和液相以及气相物质。在土壤当中还具备各种养分和盐分子,这些在土壤溶液当中开实施迁移转化,现代工业不断发展,人们对于农药化肥提出更高的使用要求,人们明确了土壤环境的污染来源就是土壤中重金属污染物,因此人们也开始关注土壤中重金属和元素。当前在土壤表层当中存在重金属污染,也会不同程度的污染深层土壤和地下水以及周围生物等,这就需要探索土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素,改变土壤的现状。
  一、土壤中重金属元素的迁移转化规律
  1.土壤中重金属元素的迁移和形态转化的机理
  在土壤当中,重金属可以在水平方面上实施迁移,同时也可以在竖直方向上实施迁移,在物理、化学、生物作用下,可以产生形态变化,并且可以向其他介质当中进行迁移,土壤溶液会影响到土壤中重金属的迁移转化。在土壤溶液当中迁移重金属的过程中,也会产生形态转化。因此土壤中重金属元素的迁移,主要就是转变期物理、化学、生物等。
  物理迁移:在土壤溶液的作用下,重金属元素出现水平迁移,就会不断能扩大重金属的污染面积,如果发生竖直运动,那么污染物质就会渗入到深层土壤和地下水当中,因为扬尘的原因,重金属元素也会进入到大气��中,污染到大气环境。在污染过程中,重金属和土壤胶体可能会产生吸附解吸作用,造成土壤和周围环境的污染。
  化学迁移:在土壤当中迁移重金属元素,土壤重金属的存在形式是不同的,主要包括固相物质形态和液相物质形态,土壤重金属的难溶电解质会产生多相平衡,因为土壤溶液的pH值的变化,就会导致重金属在土壤中进行迁移。土壤有机质和土壤胶体可以破坏破坏重金属在土壤的相态平衡,转化重金属迁移。
  生物迁移:土壤属于一个完整的生物体系,土壤当中具备很多动植物,同时也存在着大量的微生物。土壤重金属的生物迁移指的就是在土壤生物的影响下,重金属元素发生迁移,实现形态的转化。土壤当中生物可以吸收固定有效的重金属,同时可以将重金属元素的化学形态不断改变,进而引发重金属的迁移转化。土壤重金属的生物迁移是非常复杂的,通过生物固化作用,可以减少土壤中重金属的污染情况。
  2.土壤中重金属元素的迁移转化和形态分布
  在土壤当中,重金属的存在形态是多种多样的,不同的形态分布情况,可以决定重金属的生物毒性,重金属的形态分布差异可以产生各种环境效应,此外重金属的形态分布也决定了重金属的迁移能力和交换能力。
  重金属元素在土壤当中的活跃程度不会受到金属总含量的影响,其形态分布会起到较大的作用,土壤当中,重金属元素存在为有效形态,这样才可以现已转化周围土壤和土壤生物。在污染土壤和和植物根系土壤之间,重金属发生土壤形态的变化,可以转移重金属的土壤植物,但是当前没有明确其迁移转化的形式。此外需要扩大土壤重金属迁移转化过程的研究范围,因为土壤属于多孔介质,土壤和生物、大气、水就有密切的关系,因此在土壤当中迁移转化重金属,需要重点研究重金属和生物、水、大气等方面的转化能力,实施深入的研究。
  二、影响土壤中重金属元素的迁移的影响因素
  1.土壤理化性状
  土壤pH值:土壤pH值会直接影响到土壤重金属的迁移转化影响,因为土壤pH值影响土壤重金属的化学形态变化和生物有效性,同时土壤pH值也负责调控重金属元素的土壤溶解能力。降低pH值,那么就会增加土壤吸附性正电荷,同时也会增加氢离子的竞争吸附能力,增加土壤当中游离的重金属生物有效性,增强重金属的迁移转化能力,这样就会造成污染。如果增大了土壤的pH值,就会降低土壤中氢离子的竞争吸附能力,降低了重金属的生物有效性,这样重金属就无法在土壤当中实现迁移转化。因此如果土壤受到重金属的污染,就可以使土壤pH值不断提高,使土壤重金属的生物有效性由此降低,避免发生重金属污染。
  土壤中的有机质:土壤有机质会影响到重金属的迁移能力,一方面有机分子化合物和腐殖酸会吸附重金属元素,成为化合物,这种化合物的吸附能力大于其他的胶体吸附。此外彻底分解有机质之后,就会解脱出重金属,增加重金属的活性。通过研究可以明确增加有机物,可以使土壤的结合态重金属含量由此增加,有几位可以对于土壤中重金属污染物进行调控,使重金属污染物的生物有效性由此降低,避免重金属的迁移转化,使农作物的产量由此提高。施加有机肥之后,使重金属的污染物的有机结合态不断增加,同时也增加了土壤的pH值,对于土壤中的重金属实施了固化处理。
  土壤氧化还原电位:土壤典型的重要因素就是氧化还原电位,这些重要参数也直接影响到土壤中重金属元素的存在状态。一方面土壤氧化还原作用会改变土壤有机质的分解转化速度,如果处于氧化状态下,分解土壤有机物,重金属元素就会产生解吸反映。如果是处于还原状态下,就会积累土壤有机物,进而影响到重金属的形态分布情况。总之氧化还原反映会改变土壤嘉泰和形态的改变,从而出现迁移转化问题。
  2.土壤中金属元素的作用
  拮抗作用:金属元素的拮抗作用可以使植物选择性的吸收重金属元素,植物吸收利用有益元素,如果降低有益元素的含量,那么植物就会增加吸收有害重金属元素,使重金属在土壤中迁移转化过程中获得改变。
  协同作用:因为重金属的元素的协同作用,如果土壤各种重金属元素已经达到平衡,随之增加一种重金属元素,各个金属为了实现平衡问题,就会明显提升自身在土壤当中的迁移转化能力。
  3.施肥影响
  施肥会使土壤当中的各种营养元素由此增加,在施肥的过程中也会向土壤引入重金属元素,进而在土壤当中积累重金属元素。此外施肥也会改变土壤的pH值和离子强度等,这样也就会影响到重金属元素在土壤当中的迁移。采取的施肥方式不同,那么在土壤当中重金属元素的形态也会由此发生变化,例如条播方式有利于重金属元素的迁移。通过研究可以明确施加氮肥,可以使可交换态重金属含量不断降低,但是结合态重金属的含量会由此增加。
  三、结语
  通过以上综合的论述,土壤中重金属发生迁移转化主要是因为重金属的吸附、解析等作用。掌握土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素,就可以确定重金属的污染机理,从而可以采取有效的措施控制土壤当中重金属元素的分布情况。
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  作者简介:任子英(1969-9―),女,汉,籍贯:山西省朔州市朔城区,学历:大学生本科,单位:朔州市朔城区农技推广中心,职称:中级农艺师,研究方向:土壤化学与、土壤肥料。


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