土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其影響因素

摘 要：在土壤當(dāng)中富集和遷移轉(zhuǎn)化重金屬，很容易就會(huì)導(dǎo)致土壤污染，在各種不同因素的影響下，遷移轉(zhuǎn)化土壤重金屬元素，在土壤的物理和化學(xué)以及生活過程中會(huì)體現(xiàn)出遷移轉(zhuǎn)化的機(jī)理。文章綜合分析了土壤中重金屬遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理和影響因素，從而可以準(zhǔn)確的掌握重金屬元素進(jìn)入到土壤生物的規(guī)律，進(jìn)而修復(fù)土壤重金屬元素污染。

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬元素；遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律；影響因素

土壤這種結(jié)構(gòu)體非常復(fù)雜，土壤當(dāng)中包括各種固相物質(zhì)和液相以及氣相物質(zhì)。在土壤當(dāng)中還具備各種養(yǎng)分和鹽分子，這些在土壤溶液當(dāng)中開實(shí)施遷移轉(zhuǎn)化，現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展，人們對(duì)于農(nóng)藥化肥提出更高的使用要求，人們明確了土壤環(huán)境的污染來源就是土壤中重金屬污染物，因此人們也開始關(guān)注土壤中重金屬和元素。當(dāng)前在土壤表層當(dāng)中存在重金屬污染，也會(huì)不同程度的污染深層土壤和地下水以及周圍生物等，這就需要探索土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其影響因素，改變土壤的現(xiàn)狀。

一、土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律

1.土壤中重金屬元素的遷移和形態(tài)轉(zhuǎn)化的機(jī)理

在土壤當(dāng)中，重金屬可以在水平方面上實(shí)施遷移，同時(shí)也可以在豎直方向上實(shí)施遷移，在物理、化學(xué)、生物作用下，可以產(chǎn)生形態(tài)變化，并且可以向其他介質(zhì)當(dāng)中進(jìn)行遷移，土壤溶液會(huì)影響到土壤中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化。在土壤溶液當(dāng)中遷移重金屬的過程中，也會(huì)產(chǎn)生形態(tài)轉(zhuǎn)化。因此土壤中重金屬元素的遷移，主要就是轉(zhuǎn)變期物理、化學(xué)、生物等。

物理遷移：在土壤溶液的作用下，重金屬元素出現(xiàn)水平遷移，就會(huì)不斷能擴(kuò)大重金屬的污染面積，如果發(fā)生豎直運(yùn)動(dòng)，那么污染物質(zhì)就會(huì)滲入到深層土壤和地下水當(dāng)中，因?yàn)閾P(yáng)塵的原因，重金屬元素也會(huì)進(jìn)入到大氣當(dāng)中，污染到大氣環(huán)境。在污染過程中，重金屬和土壤膠體可能會(huì)產(chǎn)生吸附解吸作用，造成土壤和周圍環(huán)境的污染。

化學(xué)遷移：在土壤當(dāng)中遷移重金屬元素，土壤重金屬的存在形式是不同的，主要包括固相物質(zhì)形態(tài)和液相物質(zhì)形態(tài)，土壤重金屬的難溶電解質(zhì)會(huì)產(chǎn)生多相平衡，因?yàn)橥寥廊芤旱膒H值的變化，就會(huì)導(dǎo)致重金屬在土壤中進(jìn)行遷移。土壤有機(jī)質(zhì)和土壤膠體可以破壞破壞重金屬在土壤的相態(tài)平衡，轉(zhuǎn)化重金屬遷移。

生物遷移：土壤屬于一個(gè)完整的生物體系，土壤當(dāng)中具備很多動(dòng)植物，同時(shí)也存在著大量的微生物。土壤重金屬的生物遷移指的就是在土壤生物的影響下，重金屬元素發(fā)生遷移，實(shí)現(xiàn)形態(tài)的轉(zhuǎn)化。土壤當(dāng)中生物可以吸收固定有效的重金屬，同時(shí)可以將重金屬元素的化學(xué)形態(tài)不斷改變，進(jìn)而引發(fā)重金屬的遷移轉(zhuǎn)化。土壤重金屬的生物遷移是非常復(fù)雜的，通過生物固化作用，可以減少土壤中重金屬的污染情況。

2.土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化和形態(tài)分布

在土壤當(dāng)中，重金屬的存在形態(tài)是多種多樣的，不同的形態(tài)分布情況，可以決定重金屬的生物毒性，重金屬的形態(tài)分布差異可以產(chǎn)生各種環(huán)境效應(yīng)，此外重金屬的形態(tài)分布也決定了重金屬的遷移能力和交換能力。

重金屬元素在土壤當(dāng)中的活躍程度不會(huì)受到金屬總含量的影響，其形態(tài)分布會(huì)起到較大的作用，土壤當(dāng)中，重金屬元素存在為有效形態(tài)，這樣才可以現(xiàn)已轉(zhuǎn)化周圍土壤和土壤生物。在污染土壤和和植物根系土壤之間，重金屬發(fā)生土壤形態(tài)的變化，可以轉(zhuǎn)移重金屬的土壤植物，但是當(dāng)前沒有明確其遷移轉(zhuǎn)化的形式。此外需要擴(kuò)大土壤重金屬遷移轉(zhuǎn)化過程的研究范圍，因?yàn)橥寥缹儆诙嗫捉橘|(zhì)，土壤和生物、大氣、水就有密切的關(guān)系，因此在土壤當(dāng)中遷移轉(zhuǎn)化重金屬，需要重點(diǎn)研究重金屬和生物、水、大氣等方面的轉(zhuǎn)化能力，實(shí)施深入的研究。

二、影響土壤中重金屬元素的遷移的影響因素

1.土壤理化性狀

土壤pH值：土壤pH值會(huì)直接影響到土壤重金屬的遷移轉(zhuǎn)化影響，因?yàn)橥寥纏H值影響土壤重金屬的化學(xué)形態(tài)變化和生物有效性，同時(shí)土壤pH值也負(fù)責(zé)調(diào)控重金屬元素的土壤溶解能力。降低pH值，那么就會(huì)增加土壤吸附性正電荷，同時(shí)也會(huì)增加氫離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附能力，增加土壤當(dāng)中游離的重金屬生物有效性，增強(qiáng)重金屬的遷移轉(zhuǎn)化能力，這樣就會(huì)造成污染。如果增大了土壤的pH值，就會(huì)降低土壤中氫離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附能力，降低了重金屬的生物有效性，這樣重金屬就無法在土壤當(dāng)中實(shí)現(xiàn)遷移轉(zhuǎn)化。因此如果土壤受到重金屬的污染，就可以使土壤pH值不斷提高，使土壤重金屬的生物有效性由此降低，避免發(fā)生重金屬污染。

土壤中的有機(jī)質(zhì)：土壤有機(jī)質(zhì)會(huì)影響到重金屬的遷移能力，一方面有機(jī)分子化合物和腐殖酸會(huì)吸附重金屬元素，成為化合物，這種化合物的吸附能力大于其他的膠體吸附。此外徹底分解有機(jī)質(zhì)之后，就會(huì)解脫出重金屬，增加重金屬的活性。通過研究可以明確增加有機(jī)物，可以使土壤的結(jié)合態(tài)重金屬含量由此增加，有幾位可以對(duì)于土壤中重金屬污染物進(jìn)行調(diào)控，使重金屬污染物的生物有效性由此降低，避免重金屬的遷移轉(zhuǎn)化，使農(nóng)作物的產(chǎn)量由此提高。施加有機(jī)肥之后，使重金屬的污染物的有機(jī)結(jié)合態(tài)不斷增加，同時(shí)也增加了土壤的pH值，對(duì)于土壤中的重金屬實(shí)施了固化處理。

土壤氧化還原電位：土壤典型的重要因素就是氧化還原電位，這些重要參數(shù)也直接影響到土壤中重金屬元素的存在狀態(tài)。一方面土壤氧化還原作用會(huì)改變土壤有機(jī)質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化速度，如果處于氧化狀態(tài)下，分解土壤有機(jī)物，重金屬元素就會(huì)產(chǎn)生解吸反映。如果是處于還原狀態(tài)下，就會(huì)積累土壤有機(jī)物，進(jìn)而影響到重金屬的形態(tài)分布情況?？傊趸€原反映會(huì)改變土壤嘉泰和形態(tài)的改變，從而出現(xiàn)遷移轉(zhuǎn)化問題。

2.土壤中金屬元素的作用

拮抗作用：金屬元素的拮抗作用可以使植物選擇性的吸收重金屬元素，植物吸收利用有益元素，如果降低有益元素的含量，那么植物就會(huì)增加吸收有害重金屬元素，使重金屬在土壤中遷移轉(zhuǎn)化過程中獲得改變。

協(xié)同作用：因?yàn)橹亟饘俚脑氐膮f(xié)同作用，如果土壤各種重金屬元素已經(jīng)達(dá)到平衡，隨之增加一種重金屬元素，各個(gè)金屬為了實(shí)現(xiàn)平衡問題，就會(huì)明顯提升自身在土壤當(dāng)中的遷移轉(zhuǎn)化能力。

3.施肥影響

施肥會(huì)使土壤當(dāng)中的各種營(yíng)養(yǎng)元素由此增加，在施肥的過程中也會(huì)向土壤引入重金屬元素，進(jìn)而在土壤當(dāng)中積累重金屬元素。此外施肥也會(huì)改變土壤的pH值和離子強(qiáng)度等，這樣也就會(huì)影響到重金屬元素在土壤當(dāng)中的遷移。采取的施肥方式不同，那么在土壤當(dāng)中重金屬元素的形態(tài)也會(huì)由此發(fā)生變化，例如條播方式有利于重金屬元素的遷移。通過研究可以明確施加氮肥，可以使可交換態(tài)重金屬含量不斷降低，但是結(jié)合態(tài)重金屬的含量會(huì)由此增加。

三、結(jié)語

通過以上綜合的論述，土壤中重金屬發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化主要是因?yàn)橹亟饘俚奈?、解析等作用。掌握土壤中重金屬元素的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其影響因素，就可以確定重金屬的污染機(jī)理，從而可以采取有效的措施控制土壤當(dāng)中重金屬元素的分布情況。

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作者簡(jiǎn)介：任子英（1969-9—），女，漢，籍貫：山西省朔州市朔城區(qū)，學(xué)歷：大學(xué)生本科，單位：朔州市朔城區(qū)農(nóng)技推廣中心，職稱：中級(jí)農(nóng)藝師，研究方向：土壤化學(xué)與、土壤肥料。