有机络合态重金属在华南土壤中的迁移转化及其稳定性

我国土壤重金属污染相当严重，而有机络合态重金属相对较易迁移，对植物（食品）、水体和生态系统的影响较大。本项目研究华南土壤对有机络合态重金属的吸附容量和稳定性，吸附机理以及对水体的风险。盆栽试验结果表明，含EDTA的混合螯合剂MC淋洗土壤，重金属去除率较低，说明酸性污染土壤（pH为4～5）不适合用MC淋洗；但是MC淋洗有利于后续植物提取，东南景天对Cd和Zn的植物提取率可达50%和10%左右；MC淋洗过的土壤施加石灰，能显著提高渗滤液中重金属的含量，这是由于土壤pH值的提高使土壤所吸附的螯合态重金属大量释放的结果。不同土壤对EDTA吸附量大小顺序为：乐昌污染红壤>上坝污染红壤>广州赤红壤>>山西褐土，华南酸性红壤明显大于北方中碱性土壤；pH值是影响土壤吸附EDTA的一个重要因素，随着pH值的升高，三种土壤对EDTA吸附均表现出下降的趋势，但是土壤其他特性仍起更大的作用；土壤添加外源氢氧化铁胶体后显著提高对EDTA吸附量。田间调查结果表明，乐昌试验田EDTA施用6年后，在表层土壤及深层土壤中均没有测出EDTA残留；佛冈试验田在EDTA施用1年后，土壤中检测不到EDTA。室内培养试验表明，EDTA在广州赤红壤、山西褐土和上坝污染土壤中半降解期分别为71天、25天和53天，说明具有一定的降解能力，环境风险没有原来想像的那么高。田间试验还表明，复合污染土壤经过FeCl3淋洗两个月后，土壤Cd、Zn、Pb和Cu的降低率分别为73.4%、21.8%、26.0%和37.2%；第二次采用MC对土壤淋洗，对表层土壤重金属的去除效果不明显；而继续施用FeCl3淋洗，表层土壤Pb和Cu全量显著降低，表明了FeCl3的优势和适用性。研究结果对了解华南酸性土壤的环境化学特征，评价EDTA在强化重金属污染土壤修复中的作用和环境风险，优化污染土壤修复技术，具有重要的理论和实践意义。 2100433B

我国土壤重金属污染相当严重，需要研究其生态环境效应和修复技术。而有机络合态重金属相对较易迁移，对植物（食品）、水体和生态系统的影响较大。然而，前期研究发现，我国华南地区红壤系列土壤含铁高，其对EDTA络合态重金属固定能力强。本项目将更深入研究华南土壤对有机络合态重金属的吸附容量和稳定性，吸附机理及与含铁矿物的关系，以及对水体的风险。研究结果对了解华南土壤的环境化学特征，评价EDTA等螯合剂在强化污染土壤修复中的作用和环境风险，优化污染土壤修复技术，都有重要的理论意义和实践指导作用。

《土壤-植物系统中Cd等重金属的迁移转化》对重金属Cd等在土壤-植物系统中的迁移转化机制及影响因素进行了系统研究，主要内容包括：土壤-植物系统中的Zn-Cd交互作用对Cd迁移的影响及其生理生化机制；磷肥、钾肥陪伴阴离子、磷矿粉、新型生物可降解螯合剂等对土壤-植物系统中Cd等重金属迁移转化的影响；新型生物可降解螯合剂与AM菌根联合在植物修复Cd等重金属污染土壤中发挥的作用；Cd等重金属污染农用地安全利用评价研究，最后就影响Cd在土壤-植物系统中迁移转化的重要因素及其可能的作用机理进行阐述和总结 。

本书是作者长期从事土壤-植物系统中重金属污染研究的理论与实践经验的总结，书中对土壤重金属污染及其生物效应，土壤和植物元素背景值，砷、镉、铬、铜、汞、铅、锌等重要的污染元素的基本性质、反应行为，重金属的复合污染问题，重金属元素的根际化学，重金属土壤负载容量等，从基本原理到应用实践进行了较为系统而深入的讨论，对土壤-水-植物系统污染物迁移转化的基础研究、环境评价、环境标准的制定、污水灌溉、废弃物的土地处理，以及污染治理等方面很有参考价值。可供从事环境、农业、土壤、生态、化学、地球化学、地球环境医学和水文学等科学工作者和工程管理人员以及大专院校相关学科师生参考。

进入海洋的重金属，一般要经过物理、化学及生物等迁移转化过程。

重金属污染物在海洋中的物理迁移过程主要是指海－气界面重金属的交换及在海流、波浪、潮汐的作用下，随海水的运动而经历的稀释、扩散过程。由于这些作用的能量极大，故能将重金属迁移到很远的地方。

重金属污染物在海洋中的化学过程主要是指重金属元素在富氧和缺氧条件下发生电子得失的氧化还原反应，及其化学价态，活性及毒性等变化过程。重金属在海水中能与无机和有机配位体作用生成络合物和螯合物，使重金属在海水中的溶解度增大。已经进入底质的重金属在此过程中可能重新进入水体，造成二次污染。此外，重金属在海水中经水解反应生成氢氧化物，或被水中胶体吸附而易在河口或排污口附近沉积，故在这些海区的底质中，常蓄积着较多的重金属。

重金属污染物在海洋中的生物过程主要是指海洋生物通过吸附、吸收或摄食而将重金属富集在体内外，并随生物的运动而产生水平和垂直方向的迁移，或经由浮游植物、浮游动物、鱼类等食物链(网)而逐级放大，致使鱼类等高营养阶的生物体内富集着较高浓度的重金属，或危害生物本身，或由于人类取食而损害人体健康。此外，海洋中的微生物能将某些重金属转化为毒性更强的化合物，如无机汞在微生物作用下能转化为毒性更强的甲基汞。

由于重金属污染来源和迁移转化的特点，一般认为重金属污染物在海洋环境中的分布规律如下：①河口及沿岸水域高于外海；②底质高于水体；③高营养阶生物高于低营养阶生物；④北半球高于南半球。