環(huán)境化學(xué)論文——重金屬遷移轉(zhuǎn)化

1、典型重金屬在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化模型研究重金屬元素是一類具有潛在危害的化學(xué)污染物，通過(guò)污水灌溉、農(nóng)藥和化肥施用、工業(yè)“三廢”排放以及大氣沉降等途徑進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化。重金屬在環(huán)境中難以降解，易在動(dòng)物和植物體內(nèi)積累，通過(guò)食物鏈逐步富集，最后進(jìn)入人體造成危害，是危害人類最大的污染物。進(jìn)入環(huán)境的重金屬經(jīng)過(guò)溶解、沉淀、凝聚、絡(luò)合、吸附等各種反應(yīng)，形成了不同形態(tài)的重金屬。重金屬的遷移能力因其形態(tài)不同而存在較大差異。相同含量的元素在不同性質(zhì)的環(huán)境中，當(dāng)環(huán)境條件（pH、Eh、有機(jī)質(zhì)、粘粒）發(fā)生改變時(shí)，可表現(xiàn)出完全不同的形態(tài)特征，這又決定了生物有效性和對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害程度。因此，研究重金屬元素的形

2、態(tài)分布特征及其轉(zhuǎn)化因素具有重要意義。1.典型重金屬重金屬是指密度在4.0以上的約60種元素或密度在5.0以上的45種元素。砷、硒是非金屬元素，但是它們的毒性及某些性質(zhì)與重金屬類似，所以也將砷、硒列入重金屬范疇內(nèi)。環(huán)境污染方面所指的重金屬主要是指生物毒性顯著的汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷、還包括具有毒性的重金屬鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等污染物。2. 典型重金屬污染的來(lái)源和危害重金屬是構(gòu)成地殼的元素、在自然界中分布廣泛，而且重金屬作為有色金屬，在人類生產(chǎn)活動(dòng)中被廣泛應(yīng)用，污染源遍布，另外重金屬大多屬于過(guò)渡元素，在自然界中有不同價(jià)態(tài)，具有活性和毒性效應(yīng)，這是重金屬污染的主要特征。重金屬對(duì)健康的危害首先取

3、決于其化學(xué)活性，其次才取決于其含量，而重金屬的環(huán)境行為、遷移能力和對(duì)生物有效性在很大程度上取決于該元素的存在形態(tài)。2.1 土壤中重金屬的主要來(lái)源及危害2.1.1 土壤中重金屬的來(lái)源土壤中重金屬元素主要有自然來(lái)源和人為干擾輸入兩種途徑。在自然因素中，成土母質(zhì)和成土過(guò)程對(duì)土壤重金屬含量的影響很大。在各種人為因素中，則主要包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通等來(lái)源引起的土壤重金屬污染。以下主要就受人為作用影響的土壤重金屬污染來(lái)源進(jìn)行介紹。2.1.1.1 不同工礦企業(yè)對(duì)重金屬積累的影響工業(yè)過(guò)程中廣泛使用重金屬元素，工礦企業(yè)將未經(jīng)嚴(yán)格處理的廢水直接排放，使得它們周圍的土壤容易富集高含量的有毒重金屬。企業(yè)排放的煙塵、廢氣

4、中也含有重金屬，并最終通過(guò)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)入土壤。礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物在堆放或處理過(guò)程中，由于日曬、雨淋、水洗等，重金屬極易移動(dòng)，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤擴(kuò)散，固體廢棄物也可以通過(guò)風(fēng)的傳播而使污染范圍擴(kuò)大。2.1.1.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)影響下的土壤重金屬污染農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，尤其是近代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中含重金屬的化肥、有機(jī)肥、城市廢棄物和農(nóng)藥的不合理施用以及污水灌溉等，都可以導(dǎo)致土壤中重金屬的污染。重金屬元素是肥料中報(bào)道最多的污染物質(zhì)，化肥中品位較差的過(guò)磷酸鈣和磷礦粉中含有微量的As、Cd重金屬元素。與傳統(tǒng)的有機(jī)肥肥源相比，當(dāng)前有機(jī)肥肥源大多來(lái)源于集約化的養(yǎng)殖場(chǎng)，大多使用飼料添加劑。據(jù)報(bào)道，目前的飼料

5、添加劑中常含有高含量的Cu和Zn，這使得有機(jī)肥料中的Cu、Zn含量也明顯增加并隨著肥料施入農(nóng)田。許多農(nóng)用化學(xué)品如Cu制劑，含Hg、As的制劑使用后也會(huì)使土壤遭受污染。隨著規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，其對(duì)周圍土壤的污染也越來(lái)越嚴(yán)重，其原因是使用的配方飼料中往往添加適當(dāng)比例的重金屬元素，飼料本身也存在被污染的問(wèn)題，飼料中過(guò)量的重金屬元素通過(guò)所飼養(yǎng)動(dòng)物排泄到土壤或水域中，或通過(guò)有機(jī)肥的形式施入農(nóng)田。2.1.1.3 交通運(yùn)輸對(duì)土壤重金屬污染的影響交通運(yùn)輸產(chǎn)生的重金屬類污染物主要來(lái)源于汽車行駛中產(chǎn)生的汽車尾氣、輪胎和機(jī)械部件磨損污染物、燃料油、潤(rùn)滑油的泄漏及機(jī)動(dòng)車運(yùn)載貨物導(dǎo)致的揚(yáng)塵，污染元素則主要為Pb、Cu、Z

6、n等元素。它們一般以道路為中心成條帶狀分布，強(qiáng)度因距離公路、鐵路、城市以及交通量的大小有明顯的差異。2.1.2土壤中重金屬危害土壤的重金屬污染具有長(zhǎng)期性、累積性和不可逆性等特點(diǎn)，一旦污染就很難消除，而且會(huì)通過(guò)生物鏈條傳遞下去，造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。重金屬進(jìn)入植物并且累積到一定程度后就會(huì)產(chǎn)生毒害癥狀，表現(xiàn)出生長(zhǎng)受到抑制、植株矮小及失綠等現(xiàn)象，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn);土壤污染還會(huì)影響生長(zhǎng)在其上面的農(nóng)作物的品質(zhì)，如蔬菜的味道變差、易爛，甚至出現(xiàn)難聞的異味等，還會(huì)在農(nóng)作物體內(nèi)造成重金屬元素的累積污染，嚴(yán)重影響食品安全。土壤中重金屬在植物體內(nèi)積累，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，并且富集，危害人體健康，是主要的致癌元兇之一。

7、2.2 水體中重金屬的主要來(lái)源及危害2.2.1 水中重金屬危害的來(lái)源水體中的重金屬污染主要來(lái)自兩部分：自然因素和人為因素。自然因素主要是巖石風(fēng)化的碎屑產(chǎn)物。在沒有人為污染的情況下，水體中的重金屬的含量取決于水與土壤、巖石的相互作用，其值一般很低，不會(huì)對(duì)人體健康造成危害，但導(dǎo)致水體受到重金屬污染。人為污染源主要包括采礦冶煉、金屬加工、化工、廢電池處理、電子、造革和染料、大氣干濕沉降、農(nóng)藥和化肥的使用等，都使水體重金屬含量急劇升高。城市發(fā)展過(guò)程中化石燃料的燃燒、采礦和冶煉向環(huán)境釋放重金屬是最主要污染源；金屬開采、冶煉導(dǎo)致Pb、Zn、Cd在環(huán)境介質(zhì)中的積累相當(dāng)高；尾礦渣堆放，隨著雨水地表徑流進(jìn)入水體

8、，造成水體中金屬污染；各種工業(yè)廢水和固體廢棄物的滲出液直接排入水體，以及被重金屬污染的土壤顆粒被地面徑流帶到水體，使水體中金屬含量升高。目前，工業(yè)污染和交通污染是重金屬污染的主要原因之一，Zn、Al、Ti、Sn主要來(lái)自紡織工業(yè)，Co、Cr、Cd、Hg來(lái)自塑料工業(yè)以及Cu、Ni、Cd、Zn、Sb來(lái)自微電子業(yè)。城市道路雨水徑流中富含交通活動(dòng)所產(chǎn)生的大量石油類、懸浮固體和重金屬等污染物，能夠?qū)邮芩w的水質(zhì)造成明顯的破壞并影響水生生態(tài)。2.2.2 水中重金屬的危害水體中重金屬濃度很小時(shí)即產(chǎn)生毒性，具有高度危害性和難治理性，其毒性和穩(wěn)定性取決于它的存在形態(tài)，隨水環(huán)境條件改變，各種存在形態(tài)之間可相互轉(zhuǎn)化

9、，具有形態(tài)多變性。重金屬離子在自然環(huán)境中不能被破壞、來(lái)源廣、殘留時(shí)間長(zhǎng)、可在微生物作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬化合物、能沿著食物鏈轉(zhuǎn)移富集，有放大作用，最終在人體中累計(jì)導(dǎo)致慢性中毒。2.3 大氣中重金屬的主要來(lái)源及危害2.3.1大氣中重金屬來(lái)源大氣重金屬污染是困擾世界城市環(huán)境與發(fā)展的嚴(yán)重環(huán)境污染之一。大氣中重金屬來(lái)源廣泛，其中自然源主要來(lái)自土壤塵、浪花、火山爆發(fā)等，人為源主要來(lái)自化石燃料燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣、工業(yè)廢氣排放等。工業(yè)生產(chǎn)如金屬冶煉廠、火力發(fā)電廠以及各種化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生大量含有重金屬的顆粒物，通過(guò)風(fēng)的輸送使得重金屬物質(zhì)從工廠區(qū)擴(kuò)散至周圍地區(qū)。在風(fēng)力的運(yùn)輸過(guò)程中，多數(shù)重金屬物質(zhì)發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化，生成

10、毒性更強(qiáng)的二次污染物。這既擴(kuò)大了污染范圍，又加重了危害。同時(shí)，大氣中的重金屬可以通過(guò)自然沉降和雨水淋溶作用進(jìn)入土壤和水體，產(chǎn)生交叉污染。道路交通的重金屬污染源呈帶狀分布，主要來(lái)自含鉛汽油和汽車輪胎磨損產(chǎn)生的含鋅、銅、鐵等粉塵。近年來(lái)由于機(jī)動(dòng)車尾氣排放量的迅猛增加， 城市大氣中以Pb、Cd、Cu、Zn為代表的重金屬污染物含量急劇上升，在一些重工業(yè)和發(fā)達(dá)城市地區(qū)表現(xiàn)尤為明顯。這些重金屬物質(zhì)不斷地進(jìn)入大氣，不可避免地造成大氣重金屬污染。2.3.2 大氣中重金屬危害人為源是大氣中重金屬的主要來(lái)源，重金屬污染物進(jìn)入大氣后，吸附在顆粒物表面被人體直接吸入，或進(jìn)行長(zhǎng)程傳輸及通過(guò)干濕沉降回到地表，污染水體、土

11、壤，改變地球化學(xué)循環(huán)，繼而通過(guò)生物鏈富集，影響人類健康。在不同的區(qū)域，大氣中有毒重金屬含量的變化與人類某些疾病有著一定的關(guān)系。龍?zhí)兜妊芯堪l(fā)現(xiàn)，大氣中重金屬含量的增加可導(dǎo)致高血壓、心臟病發(fā)病率的上升。吳濤等指出，燃燒石油和煤炭使得環(huán)境中釩的含量增加，釩含量的增加與某些癌癥的死亡率有著相關(guān)性。大氣顆粒物越小，則越能攜帶更多污染物。大氣懸浮顆粒物中的PM10和PM2.5可以通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體肺部組織，尤其是PM2.5。它不但含有較多的重金屬污染物，而且含有多種致癌的持久性有機(jī)污染物。它與重金屬物質(zhì)的協(xié)同作用可以產(chǎn)生很強(qiáng)的協(xié)同毒理作用，危害人體健康。這一方面的探索已逐漸成為大氣重金屬污染物催化與協(xié)同

12、作用的研究熱點(diǎn)。3.重金屬存在狀態(tài)3.1典型重金屬在土壤中存在狀態(tài)3.1.1 影響土壤中典型重金屬存在狀態(tài)的因素.1 土壤理化性質(zhì)土壤的理化性質(zhì)通過(guò)影響重金屬在土壤中的存在形態(tài)而影響重金屬的生物有效性。土壤的理化性質(zhì)主要包括pH值、土壤質(zhì)地、土壤氧化還原電位、有機(jī)質(zhì)含量、CEC等。1.1.1 pH值pH值的大小顯著影響土壤中重金屬的存在形態(tài)川和土壤對(duì)重金屬的吸附量田。由于土壤膠體一般帶負(fù)電荷，而重金屬在土壤一農(nóng)作物系統(tǒng)中大都以陽(yáng)離子的形式存在，因此， 一般來(lái)說(shuō)，土壤pH值越低，H+越多，重金屬被解吸的越多，其活動(dòng)性就越強(qiáng)，從而加大了土壤中的重金屬向生物體內(nèi)遷移的數(shù)量。但對(duì)部分主要以陰離子狀態(tài)存

13、在的重金屬來(lái)說(shuō)，情況正好相反。如As，在土壤中，砷主要是通過(guò)陰離子交換機(jī)制而被專性吸附，當(dāng)體系的PH值升高時(shí)，有利于砷的解吸困。大量的試驗(yàn)證明，pH值升高，土壤對(duì)重金屬的吸附量增加。如在pH<4時(shí)，土壤中高的溶出率超過(guò)50%，當(dāng)H達(dá)7.5時(shí)，就很難溶出。廖敏等人的試驗(yàn)表明，pH值>7.5時(shí)，94%以上的水溶態(tài)鎘進(jìn)人土壤中，這時(shí)的鎘主要以粘土礦物和氧化物結(jié)合態(tài)及殘留態(tài)形式存在。1，1.2 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地影響著土壤顆粒對(duì)重金屬的吸附。一般來(lái)說(shuō)，質(zhì)地粘重的土壤對(duì)重金屬的吸附力強(qiáng)，降低了重金屬的遷移轉(zhuǎn)化能力。隨著土壤質(zhì)地從砂變粘，土粒對(duì)汞的吸收率呈規(guī)律性減少。1.1.3 氧化還原電位土壤

14、的氧化還原電位影響重金屬的存在形態(tài)，從而影響重金屬化學(xué)行為、遷移能力及對(duì)生物的有效性。一般來(lái)說(shuō)，在還原條件下，很多重金屬易產(chǎn)生難溶性的硫化物，而在氧化條件下，溶解態(tài)和交換態(tài)含量增加。Cd、As是難溶物質(zhì)，而在氧化條件下的Cd溶解度要大得多。但主要以陰離子狀態(tài)存在的砷的情況正相反，對(duì)砷而言，在還原條件下，一方面，As6+被還原為As3+，而亞砷酸鹽的溶解度大于砷酸鹽，從而增加了土壤溶液中的As濃度，使As的遷移能力增強(qiáng)，另一方面，與砷酸鹽結(jié)合的Fe3+被還原為Fe2+，使與Fe3+結(jié)合的砷酸鹽溶解。對(duì)某些重金屬來(lái)說(shuō)，在不同的氧化還原電位條件下，有不同的價(jià)態(tài)，其化合物的溶解度和毒性顯著不同。如Cr

15、3+是農(nóng)作物所需要的微量元素，但其化合物的溶解度較低，而Cr6+對(duì)農(nóng)作物來(lái)說(shuō)，是有毒元素，其化合物的溶解度也較大。1.1.4 土壤中有機(jī)質(zhì)含量土壤中的有機(jī)質(zhì)含量影響土壤顆粒對(duì)重金屬的吸附能力和重金屬的存在形態(tài)，有機(jī)質(zhì)含量高的土壤有較高的CEC，它們對(duì)重金屬的吸附能力高于有機(jī)質(zhì)含量低的土壤。對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量是否影響重金屬在土壤中的存在形態(tài)卻有不同的觀點(diǎn)。朱燕婉等人的研究表明，土壤中各種元素的含量都與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)，但重金屬各組分占全量的比例一般與有機(jī)質(zhì)含量的大小沒有密切關(guān)系圖。武少興等人的研究表明，土壤剖面中，水溶態(tài)硒含量隨剖面深度的增加而迅速降低，與有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)一致。3.1.2典型重金屬土

16、壤中的存在狀態(tài)重金屬形態(tài)是指重金屬的價(jià)態(tài)、化合態(tài)、結(jié)合態(tài)和結(jié)構(gòu)態(tài)四個(gè)方面，即某一重金屬元素在環(huán)境中以某種離子或分子存在的實(shí)際形式。重金屬可以因形態(tài)中某一個(gè)或幾個(gè)方面不同而表現(xiàn)出不同的毒性和環(huán)境行為，尤其是重金屬在土壤和沉積層中的形態(tài)更具有重要意義，因?yàn)橥寥篮统练e層媒質(zhì)理化性質(zhì)非常復(fù)雜，和重金屬可以發(fā)生多種類型的反應(yīng)和作用。因此土壤和沉積層中重金屬的形態(tài)分析也成為環(huán)境土壤學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容。對(duì)于重金屬形態(tài)，目前還沒有統(tǒng)一的定義及分類方法。常見土壤和沉積層中重金屬形態(tài)分析方法有以下幾種：Tessier等將沉積物或土壤中重金屬元素的形態(tài)分為可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)和殘

17、渣態(tài)5種形態(tài)：Cambrell認(rèn)為土壤和沉積物中的重金屬存在7種形態(tài)，即水溶態(tài)、易交換態(tài)、無(wú)機(jī)化合物沉淀態(tài)、大分子腐殖質(zhì)結(jié)合態(tài)、氫氧化物沉淀吸收態(tài)或吸附態(tài)、硫化物沉淀態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)；Shuman將其分為交換態(tài)、水溶態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、松結(jié)合有機(jī)態(tài)、氧化錳結(jié)合態(tài)、緊結(jié)合有機(jī)態(tài)、無(wú)定形氧化鐵結(jié)合態(tài)和硅酸鹽礦物態(tài)8種形態(tài)；為融合各種不同的分類和操作方法，歐洲參考交流局(The Community Bureau of Refer-ence)即BCR法提出了較新的劃分方法，將重金屬的形態(tài)分為4種，即酸溶態(tài)(如碳酸鹽結(jié)合態(tài))、可還原態(tài)(如鐵錳氧化物態(tài))、可氧化態(tài)(如有機(jī)態(tài))和殘?jiān)鼞B(tài)，所用提取方法稱為BCR提取法

18、。以上幾種土壤重金屬的形態(tài)分析方法中共有的或是比較重要的形態(tài)的定義如下：1)可交換態(tài)重金屬是指吸附在粘土、腐殖質(zhì)及其它成分上的金屬，對(duì)環(huán)境變化敏感，易于遷移轉(zhuǎn)化，能被植物吸收?？山粨Q態(tài)重金屬反映人類近期排污影響及對(duì)生物毒性作用。2)碳酸鹽結(jié)合態(tài)重金屬是指土壤中重金屬元素在碳酸鹽礦物上形成的共沉淀結(jié)合態(tài)。對(duì)土壤環(huán)境條件特別是pH值最敏感，當(dāng)pH值下降時(shí)易重新釋放出來(lái)而進(jìn)入環(huán)境中。相反，pH值升高有利于碳酸鹽的生成。3)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)重金屬一般是以礦物的外囊物和細(xì)粉散顆粒存在，活性的鐵錳氧化物比表面積大，吸附或共沉淀陰離子而成。土壤中pH值和氧化還原條件變化對(duì)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)有重要影響，pH值和

19、氧化還原電位較高時(shí)，有利于鐵錳氧化物的形成。鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)則反映人文活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染。4)有機(jī)結(jié)合態(tài)重金屬是土壤中各種有機(jī)物如動(dòng)植物殘?bào)w、腐殖質(zhì)及礦物顆粒的包裹層等與土壤中重金屬鏊合而成。有機(jī)結(jié)合態(tài)重金屬反映水生生物活動(dòng)及人類排放富含有機(jī)物的污水的結(jié)果。5)殘?jiān)鼞B(tài)重金屬一般存在于硅酸鹽、原生和次生礦物等土壤晶格中，是自然地質(zhì)風(fēng)化過(guò)程的結(jié)果，在自然界正常條件下不易釋放，能長(zhǎng)期穩(wěn)定在沉積物中，不易為植物吸收。殘?jiān)鼞B(tài)結(jié)合的重金屬主要受礦物成分及巖石風(fēng)化和土壤侵蝕的影響。3.2典型重金屬水體中存在狀態(tài)3.2.1 影響典型重金屬水體中存在狀態(tài)的因素重金屬污染物進(jìn)入水體后，以懸浮態(tài)被徑流水所攜帶，吸附在

20、礦物碎粒、氧化的碳酸鹽或氫氧化物沉淀、腐殖質(zhì)上以及與含水的氧化鐵、氧化錳形成共沉淀。然后，懸浮物隨水遷移，重金屬在懸浮物和水體間處于平衡和亞平衡狀態(tài)。在不同的水力學(xué)作用及物化過(guò)程中，部分通過(guò)絮凝作用沉降到水底形成沉積物。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生改變，沉積物則通過(guò)溶解、絡(luò)合、水解等物化過(guò)程重新進(jìn)入水中，形成二次污染。影響遷移和富集的因素很多，其中既包括元素自身性質(zhì)(價(jià)態(tài)和形態(tài))等內(nèi)部因素，也包括一些影響元素遷移的外部條件，如：水體性質(zhì)、有機(jī)物、溫度、pH 值和氧化還原電位等。(1)pH 值的影響：天然水體的pH值通常在6.5-8.5之間，在弱酸性-弱堿性之間。pH 值的變化能夠影響元素的價(jià)態(tài)和遷移能力，往

21、往會(huì)導(dǎo)致一些元素的溶解和沉淀，從而對(duì)元素的遷移和富集產(chǎn)生影響。有研究表明，在酸性區(qū)，沉積物中的重金屬釋放率隨pH值的升高而迅速降低，轉(zhuǎn)折點(diǎn)一般在pH=45；在堿性區(qū)，其釋放率隨pH 值的升高而略有升高；在中性區(qū)，釋放率一般很低。這是因?yàn)橹亟饘僭卦谒嵝詤^(qū)釋放主要是解吸作用和沉淀的溶解作用，而在堿性區(qū)一般認(rèn)為是由于有機(jī)質(zhì)的分解使與之結(jié)合的重金屬重新釋放出來(lái)。(2)Eh和溶解氧的影響：溶解氧的含量能影響水體中氧化還原電位，水環(huán)境的氧化還原狀態(tài)會(huì)改變重金屬的形態(tài)和溶解度，從而影響其毒性和遷移能力。(3)溫度：溫度作為水環(huán)境中基本物理量，對(duì)重金屬的吸附-解析、沉淀-溶解、氧化還原、絡(luò)合、螯合等一系列化

22、學(xué)和物理化學(xué)過(guò)程都有不同程度的影響。重金屬在固體顆粒上的吸附-解吸過(guò)程中，由于吸附為放熱過(guò)程，而解吸為吸熱過(guò)程，溫度升高一般有利于重金屬的物理解吸；對(duì)于離子交換吸附，由于表面電荷幾乎不隨溫度變化，所以離子交換吸附產(chǎn)生的重金屬釋放作用基本不受溫度的影響?？偟膩?lái)說(shuō)，溫度升高有利于沉積物中重金屬的釋放，如在夏季，河流沉積物、懸浮物將向水體釋放出更多的重金屬。（4）離子強(qiáng)度：離子強(qiáng)度對(duì)重金屬離子解吸-吸附的影響是由于離子濃度的增加將會(huì)與重金屬離子競(jìng)爭(zhēng)吸附點(diǎn)位，溶液中離子強(qiáng)度的增加將降低溶液的活化系數(shù)，從而降低重金屬的吸附；另外，較高的離子強(qiáng)度對(duì)吸附劑表面雙電層的壓縮將使其解體，從而提高重金屬離子的解吸

23、幾率。在較低的pH條件下，隨著離子強(qiáng)度的增加，重金屬在粘土礦物上的吸附量會(huì)增加，而腐殖質(zhì)在礦物上的吸附量減少；在較高的pH 值條件下，隨著離子強(qiáng)度的增加被吸附的腐殖質(zhì)水力厚度將被壓縮而減小，因此得到最終結(jié)果是利于重金屬離子向內(nèi)層的滲透，直接被吸附于礦物上。(5)有機(jī)質(zhì)含量：有機(jī)質(zhì)一般包覆于沉積物表面，并且有機(jī)質(zhì)的吸附活性很高，能增加沉積物中重金屬的釋放量。3.2.2典型重金屬水體中的存在狀態(tài)水體中重金屬存在形態(tài)首先分為溶解態(tài)和顆粒態(tài)(包括懸浮于水相的懸浮顆粒態(tài)和底泥的沉積顆粒態(tài))。溶解態(tài)是指水樣以0.45mm濾膜過(guò)濾、酸化后測(cè)得的重金屬總量(水相)。溶解態(tài)包括不經(jīng)酸化而直接測(cè)得的游離態(tài)、絡(luò)合態(tài)

24、和有機(jī)態(tài)。采用Tessier等人提出的逐級(jí)化學(xué)提取法可將顆粒態(tài)重金屬分為離子交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳水合氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)一硫化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。各種存在形態(tài)結(jié)合強(qiáng)度不同，其穩(wěn)定性亦不同，生物效應(yīng)絕然不同，對(duì)環(huán)境變化最繁感、最易被生物吸收的是離子交換態(tài)(可代換態(tài))；其次是在PH變化時(shí)較易重新釋放進(jìn)入水體的碳酸鹽結(jié)合態(tài)；鐵錳水合氧化物結(jié)合態(tài)(簡(jiǎn)稱鐵錳氧化態(tài))，在環(huán)境變化時(shí)會(huì)部分釋放，對(duì)生物有潛在有效性；有機(jī)一硫化物結(jié)合態(tài)不易被生物吸收利用；殘?jiān)鼞B(tài)主要來(lái)源于天然礦物，穩(wěn)定存在于礦物晶格里，對(duì)生物無(wú)效應(yīng)，所以也稱惰性態(tài)?？紤]到重金屬的生物效應(yīng)，可將沉積物中重金屬各種形態(tài)分為易可給態(tài)(離子交換態(tài))、

25、中等可給態(tài)(碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化態(tài))和惰性態(tài)(有機(jī)質(zhì)和硫化物結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài))。筆者對(duì)包頭市昆河下游沉積物中重金屬形態(tài)分布研究表明，河水中Cu、Pb、Zn主要以懸浮顆粒態(tài)為主(占總量的95%)，溶解態(tài)很少，在水流中沉積于河床底，降低了Pb、Zn在污水灌溉中的毒性。從沉積物中Cu、Pb、Zn的存在形態(tài)分析可看出，沉積物中Cu-228、Pb-636、Zn-3182(總量，單位：mg/kg)與農(nóng)用污泥中污染物標(biāo)準(zhǔn)相比，鋅已超標(biāo)，鉛含量也較高；與天然水體沉積物中Cu、Pb、Zn 背景值相比，Zn已有明顯積累。從各形態(tài)分布來(lái)看，易可給態(tài)占總量百分率為：Pb-14.83%、Cu-11.73%、Zn-5.2

26、3%；中等可給態(tài)為：Pb-54.65%、Zn-42.81%、Cu-22.84%；惰性態(tài)為：Cn-65.43%、Zn-51.92%、Pb-30.53%。從以上三類形態(tài)而言，各種金屬占總量的百分比次序?yàn)椋阂卓山o態(tài)：Pb>Cu>Zn，中等可給態(tài)：Pb>Zu>Cn，惰性態(tài)：Cu>Zu>Pb由此可見，從生物效應(yīng)來(lái)看，鉛的污染是不可忽視的，要進(jìn)一研究鉛在土壤中的形態(tài)分布，以探求治理鉛污染的目標(biāo)和途徑。3.3典型重金屬大氣中存在狀態(tài)3.3.1 影響典型重金屬大氣中存在狀態(tài)的因素PH值是影響大氣中重金屬元素存在形態(tài)的重要因素之一。當(dāng)大氣環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，顆粒物表面上的重金

27、屬元素將會(huì)以不同的存在形態(tài)而溶出，具有潛在生態(tài)危害性。馮素萍等和周琳等分別研究了濟(jì)南和成都降塵中重金屬元素的形態(tài)及其在模擬酸雨下的溶出規(guī)律，發(fā)現(xiàn)隨模擬溶液值PH降低，重金屬元素的釋放強(qiáng)度顯著提高。重金屬元素在環(huán)境和生物體內(nèi)的溶解、吸收很大程度上取決于其環(huán)境活性和生物有效性，而生物有效性主要決定于其可溶性尤其是水可溶性）。形態(tài)不同，重金屬元素的環(huán)境活性和生物有效性也就各不相同。了解沉降中重金屬的形態(tài)特征對(duì)于評(píng)價(jià)其生物有效性、環(huán)境化學(xué)行為、地球化學(xué)循環(huán)遷移特性，以及人類健康的影響都有非常重要的作用。3.3.2典型重金屬大氣中存在狀態(tài)大氣中的重金屬元素主要以大氣顆粒物與大氣水為重要載體，以不同的化學(xué)

28、形態(tài)進(jìn)入城市環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)。Hlavay等將大氣顆粒物中的金屬分為環(huán)境可遷移態(tài)、碳酸鹽和氧化物態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和硅酸鹽結(jié)合態(tài)。趙美萍把重金屬的形態(tài)分為：溶解態(tài)和難溶態(tài)；無(wú)機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)；離子態(tài)和絡(luò)合態(tài)；氧化態(tài)和還原態(tài)；李顯芳等采用序列提取的方法把鉛的總量分成環(huán)境可遷移態(tài)、碳酸鹽和氧化物態(tài)、有機(jī)質(zhì)和殘?jiān)鼞B(tài)3個(gè)分量；Fernandez從人體生理環(huán)境考慮設(shè)計(jì)分析方案，研究了城市細(xì)顆粒物中11種痕量金屬的形態(tài)分布。已有研究表明，盡管各重金屬化學(xué)形態(tài)分布與粒徑的關(guān)系各有其獨(dú)自特征，但總體上仍表現(xiàn)為顆粒越小，環(huán)境活性越大的特點(diǎn)。4 典型重金屬遷移轉(zhuǎn)化模型4.1典型重金屬在土壤遷移轉(zhuǎn)化4.1.1 土壤中主要重金屬

29、污染物的遷移轉(zhuǎn)化污染物在環(huán)境中所發(fā)生的空間轉(zhuǎn)移及其引起的富集、分散和消失的過(guò)程稱為污染物的遷移；而污染物在環(huán)境中通過(guò)物理、化學(xué)或生物的作用改變存在形態(tài)或轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物質(zhì)的過(guò)程稱為污染物的轉(zhuǎn)化。遷移和轉(zhuǎn)化常常是相伴進(jìn)行的。土壤中2個(gè)最活躍的組分是微生物和土壤膠體，它們對(duì)污染物的遷移轉(zhuǎn)化及生物降解有重要的作用。重金屬污染物的遷移能力很大程度上由它們的化學(xué)形態(tài)和結(jié)合狀態(tài)所決定。重金屬向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過(guò)程與重金屬的種類、價(jià)態(tài)、存在形式以及土壤和植物的種類、特性有關(guān)，這些都決定了各種重金屬的生物有效性和對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害程度不同。如離子態(tài)的鎘可被植物吸收，經(jīng)食物鏈對(duì)人體造成危害，非水溶性或難溶性的鎘化合物

30、不易遷移，也不易被植物所吸收。4.1.1.1 鎘的遷移轉(zhuǎn)化由于土壤的強(qiáng)吸附作用，鎘很少發(fā)生向下的再遷移而累積于土壤表層。在降水的影響下，土壤表層的鎘的可溶態(tài)部分隨水流動(dòng)就可能發(fā)生水平遷移，進(jìn)入界面土壤和附近的河流或湖泊而造成次生污染。土壤中水溶性鎘和非水溶鎘在一定的條件下可相互轉(zhuǎn)化，其主要影響因素為土壤的酸堿度、氧化還原條件和碳酸鹽的含量。土壤中的鎘非常容易被植物所吸收。土壤中鎘的含量稍有增加，就會(huì)使植物體內(nèi)鎘的含量相應(yīng)增高。在被鎘污染的水田中種植的水稻其各器官對(duì)鎘的濃縮系數(shù)按根>桿>枝>葉鞘>葉身>稻殼>糙米的順序遞減。鎘在植物體內(nèi)可取代鋅，破壞參與呼吸和

31、其他生理過(guò)程的含鋅酶的功能，從而抑制植物生長(zhǎng)并導(dǎo)致其死亡。與鉛、銅、鋅、砷及鉻等相比較，土壤中鎘的環(huán)境容量要小得多，這是土壤鎘污染的一個(gè)重要特點(diǎn)。4.1.1.2 汞的遷移轉(zhuǎn)化汞是有毒元素。土壤中的汞常以零價(jià)(單質(zhì)汞)、無(wú)機(jī)化合態(tài)汞和有機(jī)化合態(tài)汞形式存在. 除甲基汞、HgCl2、Hg(NO3)2外，大多數(shù)為難溶化合物，甲基汞和乙基汞的毒性在含汞化合物中最強(qiáng)。土壤中汞的遷移轉(zhuǎn)化主要有如下幾種途徑：(1)土壤中汞的氧化還原，土壤中的汞有三種價(jià)態(tài)形式：Hg、Hg2+和Hg22+。汞的三種價(jià)態(tài)在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，二價(jià)汞和有機(jī)汞在還原條件下的土壤中可以被還原為零價(jià)的金屬汞。金屬汞可揮發(fā)進(jìn)入大氣環(huán)境

32、，而且會(huì)隨著土壤溫度的升高，其揮發(fā)的速度加快，土壤中的金屬汞可被植物的根系和葉片吸收。(2)土壤膠體對(duì)汞的吸附，土壤中的膠體對(duì)汞有強(qiáng)烈的表面吸附(物理吸附)和離子交換吸附作用。從而使汞及其他微量重金屬?gòu)谋晃廴镜乃w中轉(zhuǎn)入土壤固相。(3)配位體對(duì)汞的配合螯合作用，土壤中配位體與汞的配合螯合作用對(duì)汞的遷移轉(zhuǎn)化有較大的影響，OH-、C1-對(duì)汞的配合作用能提高汞化合物的溶解度。土壤中的腐殖質(zhì)對(duì)汞離子有很強(qiáng)的螯合能力及吸附能力。4)汞的甲基化作用，在土壤中的嫌氣細(xì)菌的作用下，無(wú)機(jī)汞化合物可轉(zhuǎn)化為甲基汞(CH3Hg+)和二甲基汞(CH3)2Hg。當(dāng)無(wú)機(jī)汞轉(zhuǎn)化為甲基汞后，隨水遷移的能力就會(huì)增大。由于二甲基汞

33、(CH3)2Hg的揮發(fā)性較強(qiáng)，而被土壤膠體吸附的能力相對(duì)較弱，因此二甲基汞較易進(jìn)行氣遷移和水遷移。汞的甲基化作用還可在非生物的因素作用下進(jìn)行，只要有甲基給予體，汞就可以被甲基化。鉻是人類和動(dòng)物的必需元素，但其濃度較高時(shí)對(duì)生物有害。 4.1.1.3 鉻的遷移轉(zhuǎn)化土壤中的鉻多為難溶性化合物，其遷移能力一般較弱，而含鉻廢水中的鉻進(jìn)入土壤后，也多轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性鉻，故通過(guò)污染進(jìn)入土壤中的鉻主要?dú)埩舴e累于土壤表層。鉻在土壤中多以難溶性且不能被植物所吸收利用的形式存在。因而鉻的生物遷移作用較小，故鉻對(duì)植物的危害不像Cd、Hg等重金屬那么嚴(yán)重。有研究結(jié)果表明，植物從土壤溶液中吸收的鉻，絕大多數(shù)保留在根部，而轉(zhuǎn)移

34、到種子或果實(shí)中的鉻則很少。4.1.1.4 砷的遷移轉(zhuǎn)化砷是類金屬元素，不是重金屬。但從它的環(huán)境污染效應(yīng)來(lái)看，常把它作為重金屬來(lái)研究。砷主要以正三價(jià)和正五價(jià)存在于土壤環(huán)境中。其存在形式可分為水溶性砷、吸附態(tài)砷和難溶性砷。三者之間在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)土壤中含硫量較高且在還原性條件下，可以形成穩(wěn)定的難溶性As2S3。在土壤嫌氣條件下，砷與汞相似，可經(jīng)微生物的甲基化過(guò)程轉(zhuǎn)化為二甲基砷(CH3)2AsH之類的化合物，由于土壤中砷主要以非水溶性形式存在，因而土壤中的砷，特別是排污進(jìn)入土壤的砷，主要累積于土壤表層，難于向下移動(dòng)。一般認(rèn)為，砷不是植物、動(dòng)物和人體的必需元素。但植物對(duì)砷有強(qiáng)烈的吸收積累

35、作用，其吸收作用與土壤中砷的含量、植物品種等有關(guān)。砷在植物中主要分布在根部。在浸水土壤中生長(zhǎng)的作物，砷含量較高。4.1.1.5 鉛的遷移轉(zhuǎn)化鉛是人體的非必需元素。土壤中鉛的污染主要是通過(guò)空氣、水等介質(zhì)形成的二次污染。鉛在土壤中主要以二價(jià)態(tài)的無(wú)機(jī)化合物形式存在，極少數(shù)為四價(jià)態(tài)。多以Pb(OH)2、PbCO3或Pb3(PO4)2 等難溶態(tài)形式存在，故鉛的移動(dòng)性和被作物吸收的作用都大大降低。在酸性土壤中可溶性鉛含量一般較高，因?yàn)樗嵝酝寥乐械腍+可將鉛從不溶的鉛化合物中溶解出來(lái)。植物吸收的鉛是土壤溶液中的可溶性鉛。絕大多數(shù)積累于植物根部，轉(zhuǎn)移到莖葉、種子中的很少。植物除通過(guò)根系吸收土壤中的鉛以外，還可

36、以通過(guò)葉片上的氣孔吸收污染空氣中的鉛。4.2典型重金屬在水體遷移轉(zhuǎn)化重金屬污染物，進(jìn)入水中主要通過(guò)沉淀溶解、氧化還原、配合絡(luò)合、膠體形成、吸附解析等一系列化學(xué)作用遷移轉(zhuǎn)化，參與和干擾各種環(huán)境化學(xué)過(guò)程和物質(zhì)循環(huán)，最終以一種或多種形態(tài)長(zhǎng)期存留在環(huán)境中，造成永久性的潛在危害。重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化可以概括為三種類型：(1)機(jī)械遷移和轉(zhuǎn)化。重金屬的機(jī)械遷移和轉(zhuǎn)化是指重金屬污染物被水流或氣流機(jī)械搬運(yùn)而引起的空間位置的移動(dòng)和存在形態(tài)的轉(zhuǎn)化，其主要形式是重金屬被包含于礦物顆?；蛴袡C(jī)膠體內(nèi)，或者被吸附于無(wú)機(jī)、有機(jī)懸浮物上、隨水流動(dòng)而被遷移轉(zhuǎn)化。也有隨空氣而運(yùn)動(dòng)的，如元素汞可轉(zhuǎn)化為汞蒸汽擴(kuò)散。(2)物理-化學(xué)

37、遷移和轉(zhuǎn)化。重金屬的物理-化學(xué)遷移和轉(zhuǎn)化是指重金屬通過(guò)吸附與解吸、沉淀與溶解、氧化與還原、絡(luò)合、鰲合、水解等一系列物理化學(xué)作用而實(shí)現(xiàn)的遷移和轉(zhuǎn)化。這些過(guò)程決定了重金屬在水中存在的形態(tài)，積累的狀況和潛在危害程度，是重金屬在水中最重要的運(yùn)動(dòng)形態(tài)。(3)生物遷移和轉(zhuǎn)化。重金屬的生物遷移和轉(zhuǎn)化是指重金屬通過(guò)生物體的新陳代謝、生長(zhǎng)、死亡等過(guò)程所進(jìn)行的遷移，主要是指植物通過(guò)根系從底泥中吸收某些化學(xué)形態(tài)的重金屬，并在其體內(nèi)積累起來(lái)。這種含有一定量重金屬的植物如被動(dòng)物或人體食用，就有可能通過(guò)食物鏈造成對(duì)人體健康的危害。所有重金屬均能通過(guò)生物體遷移、富集，并隨著食物鏈的相互作用造成。4.3典型重金屬在空氣遷移轉(zhuǎn)

38、化遷移是空間位置的變化，而轉(zhuǎn)化則是化學(xué)形態(tài)的改變。大氣重金屬物質(zhì)主要借助風(fēng)力作用進(jìn)行遷移，干濕沉降作用使得重金屬物質(zhì)進(jìn)入土壤和水體中，并且通過(guò)生物食物鏈的傳遞與富集作用危害人類健康。大氣重金屬是向生態(tài)系統(tǒng)中輸入與富集重金屬最重要的外源因子之一。陳甫華等探討了大氣重金屬在大氣和天然湖水表面間的遷移，指出基于不同的大氣重金屬沉降速率，通過(guò)分析大氣重金屬向水體表層遷移的滯留時(shí)間和遷移濃度估算部分重金屬的氣水遷移通量。在模擬酸雨和湖水2種浸泡的條件下，不同重金屬的可交換態(tài)、鐵錳氧化結(jié)合態(tài)、有機(jī)化合態(tài)、溶解態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的含量會(huì)發(fā)生明顯的遷移改變，表明在不同的氧化還原條件下重金屬的化學(xué)形態(tài)可發(fā)生轉(zhuǎn)化。5.1

39、重金屬在土壤環(huán)境（固、液、氣三相）中遷移轉(zhuǎn)化模型重金屬在土壤環(huán)境（固、液、氣三相）中的遷移、轉(zhuǎn)化主要是由土壤水運(yùn)移及重金屬與土粒間的各種物理、化學(xué)吸附引起的，當(dāng)然，土壤的類型、孔隙率、含水率等亦會(huì)對(duì)重金屬的遷移、轉(zhuǎn)化有很大的影響。假定下包氣帶土壤為均勻的多孔介質(zhì)，水流為穩(wěn)態(tài)條件，考慮推流、彌散及重金屬與土壤介質(zhì)的吸附一解吸作用,則遷移、轉(zhuǎn)化模型為： Ct = D2CZ2 - VCZ - nSt (1)式中,C重金屬在液相中的濃度；t時(shí)間；n土壤有效孔隙率；Z垂向坐標(biāo)；土壤干容重；S重金屬在固相中的含量(即土壤吸附量)；D彌散系數(shù)；V水的平均空隙流速。當(dāng)重金屬濃度不高時(shí)，其吸附適合線性模型，即：

40、 S=KdC (2)式中，Kd吸附分配系數(shù)，L/kg或cm3/g.此時(shí)，式（1）可以簡(jiǎn)化為 RCt = D2CZ2 - VCZ (3)式中，R遲滯因子，定義為：R=1+nKd5.2重金屬在水中遷移轉(zhuǎn)化模型研究重金屬污染物進(jìn)入水體后由于水體中懸浮物的吸附作用，大部分從水相轉(zhuǎn)移至懸浮物中隨之遷移，當(dāng)懸浮物負(fù)荷量超過(guò)其搬用能力時(shí)就逐步沉降下來(lái)，蓄積在沉積物中。水環(huán)境條件等因素改變時(shí)，重金屬又可能再次釋放，重新進(jìn)入水體中。由此可見，重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，包括了水體中的各種物理、化學(xué)及生物反應(yīng)，并且其中有些過(guò)程是可逆的，所以在研究重金屬在水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律時(shí)，必須綜合考慮各過(guò)程以及

41、主要影響因素。在重金屬遷移轉(zhuǎn)化中有兩個(gè)環(huán)節(jié)是十分重要的：重金屬被吸附，這是重金屬污染物沉降的前提條件。重金屬如何被吸附，吸附量和吸附速率受哪些因素的影響，都直接關(guān)系到重金屬能否很快的遷移到沉積物中；重金屬的釋放。重金屬?gòu)膽腋∥锘虺练e物中重新釋放，造成二次污染，對(duì)其釋放規(guī)律和影響因素的研究十分必要。天然水體中，懸浮物、沉積物、泥沙性質(zhì)、溫度、Ph、離子強(qiáng)度分別對(duì)重金屬吸附產(chǎn)生影響，當(dāng)要綜合分析它們對(duì)重金屬吸附過(guò)程的影響時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)可用三種等溫吸附模式， 即Henry型、Langmuir 型和Freundich 型，來(lái)描述重金屬的吸附過(guò)程，三種吸附模式分別有不同的適用條件。吸附等溫式和吸附動(dòng)力學(xué)方

42、程是三種模式的數(shù)學(xué)表達(dá)形式，其中，吸附等溫式是在溫度固定條件下表達(dá)重金屬平衡吸附量和水相平衡濃度之間關(guān)系的數(shù)學(xué)式，根據(jù)這種關(guān)系繪制的曲線稱為吸附等溫線，通過(guò)該曲線可以研究?jī)烧咧g的相關(guān)關(guān)系。吸附動(dòng)力學(xué)方程描述的重金屬吸附量隨時(shí)間的變化過(guò)程， 主要通過(guò)分析吸附和解吸速率來(lái)實(shí)現(xiàn)。5.2.1 Henry 型適合于研究重金屬污染很低時(shí)的吸附情況。吸附動(dòng)力學(xué)方程dN/dt=k1C-k2N （1）吸附等溫式 =keC1n （2）式中：k1為吸附速率系數(shù)；k2為解吸速率系數(shù)；k3為吸附解吸系數(shù)常數(shù) （=k1/k2）；為平衡吸附量；為水相平衡濃度。由式（1）可見和水相重金屬濃度C 成正比，與吸附量N 成反比；

43、式（2）表明，吸附平衡時(shí)，平衡吸附量和水相平衡濃度成正比例。5.2.2 Freundich 型該模式限于中等濃度的情況。吸附動(dòng)力學(xué)方程 dN/dt=k1Cn-k2N （3）吸附等溫式 =kbC1n （4）式中kb和n 為常數(shù)， 沒有明確的物理意義，k1、k2、C同上。5.2.3 Langmuir 型該模式適合于研究高濃度的重金屬吸附情況。吸附動(dòng)力學(xué)方程 dN/dt=k1C（b-N）-k2N (5)吸附等溫式 =b Ck+N (6)式中N、C、意義同上；b 為吸附達(dá)到飽和時(shí)的最大極限吸附量；k 值為吸附系數(shù)，相當(dāng)于吸附量1/2 時(shí)的水相平衡濃度（=k2/k1）。式（5）表明吸附速率和水相濃度C

44、及剩余吸附能力（b-N）的乘積成正比，與吸附量N 成反比。6 典型重金屬修復(fù)措施6.1土壤中典型重金屬目前土壤重金屬污染土壤的治理途徑主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：降低土壤中濃度；降低在土壤中的遷移性；清除土壤中。污染土壤的修復(fù)措施很多，從原理上可以分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和農(nóng)藝修復(fù)四大類。6.1.1物理修復(fù)物理修復(fù)（經(jīng)典和傳統(tǒng)方法）包括客土、換土、翻土及去表土法，電化學(xué)法，淋洗法，熱處理法?？屯潦窃谖廴就寥郎?，加入未污染的新土；換土是將污染的土壤移去，換上未污染的新土；翻土是將污染土壤翻至下層；去表土是將污染的表土移去。深耕翻土常用于輕度污染的土壤，而客土和換土多用于重污染區(qū)。通過(guò)這些措施，可以降低土壤中鋅的含量，減少過(guò)量的鋅對(duì)土壤-植物系統(tǒng)產(chǎn)生毒害，從而使農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。物理工程措施治理效果最為顯著、穩(wěn)定，是一種治本措施，而且適應(yīng)性廣，但投資大，存在二次污染和肥力降低問(wèn)題，適于小面積的重度污染土壤的治理。6.1.2化學(xué)修復(fù)化學(xué)修復(fù)是通過(guò)對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行吸附、溶解、沉淀、氧化還原、絡(luò)合螯合等來(lái)降低土壤中重金屬遷移性或生物有效性的方法。常用的重金屬污染土壤化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要包括固化法、穩(wěn)定化法、淋洗法、改良法。固化法是指通過(guò)向土壤中添加固化劑，在固化劑的作用下形成滲透性較低的固體混合物，將重金屬封存在固化物中，從而降低重金屬元