土壤中铬形态分析

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1、土壤中铬形态分析摘要：综述了分析铬在土壤中形态的几种方法，介绍了土壤中铬形态分析的研究方法。讨论了土壤中铬的常见存在形态和转化，概括了土壤中铬的分析方法，介绍了铬的危害。展望了土壤中铬的形态分析的发展前景。关键字：土壤铬形态分析1、引言铬在自然界广泛存在，铬是VIB族元素，它在土壤中的含量一般为10～150mg/kg，但在某些蛇纹岩发育的土壤中，铬含量可高达12.5%。工业上主要用于制造各种优质合金，也广泛用于皮革、印染、电镀、制药、油漆和涂料制造业等工业，受腐蚀后以各种排放液进入环境，使土壤环境受到不同程度污染。土壤中铬通常是以Cr（Ⅵ）和Cr

2、（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。环境中的铬分为无机铬和有机铬，其中无机铬的含量远比有机铬大得多。无机铬中常见的形态为Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）。三价铬是人体必需的微量元素，是葡萄糖耐量因子(GTF)的主要组成部分。人体缺铬会使糖代谢紊乱

3、，导致糖耐量异常及糖尿病。六价铬由于其氧化性和对皮肤的高渗透性,毒害很大,被确认有致癌作用。另外铬形态分布也影响铬在环境中的迁移转化规律。因此铬的形态分析在环境科学、生命科学和生理医学等方面都具有重要的意义。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，所以，必须选用合适的提取剂把不同结合态逐级提取区分开来进行研究。当前已有大量的文献报道了铬的形态分析，目前铬形态分析方法主要包括原子吸收光谱法、分子光谱法、电化学法和质谱法等。2、土壤中铬的常见形态及其转化土壤中铬通常是以Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）2

4、种价态存在，除此之外土壤中还存在着各种结合态的铬。陈英旭等在土壤中铬的形态及其转化一文中，通过土壤中不同结合态铬的逐级提取方法的研究，结果表明，较低的条件下，水溶性和代换性铬浓度显著增加，pH4.0左右，水溶性和代换性铬总含量青紫泥可达36.75mg/kg，黄筋泥可达44.74mg/kg，而在pH6.0左右土壤中水溶性和代换性铬浓度是很低的。因为在吸附或吸附—沉淀区域内吸附的铬容易被提取出来，而在稳定沉淀区域，pH比较高，Cr（Ⅲ）容易形成稳定沉淀态,难以被H2O和NH4Ac所提取，所以，在pH高的条件下，沉淀铬量显著增加，残渣态铬量也有所增加，

5、青紫泥和黄筋泥都是如此。由此可知自然土壤中铬的形态主要以残渣态和沉淀态为主；土壤还原条件下，土壤中铬有向有机结合态铬转化趋势，有机结合态铬随时间有所增加，水溶态和代换态铬浓度略有上升。3土壤中的铬的来源与分布分析 3.1土壤中铬的来源①大气沉降  大气中的重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Cd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－

6、农村。  ②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：Cd很容易被水中的悬浮物吸附，水中Cd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Cd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Cd在农田土壤的积累。一个典型的例子就是沈阳张士污灌区，该区表层土壤（1～10cm）平均含Cd量4.6mg/kg ③随固体废弃物进入土壤的重金属  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

7、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 ④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，有些地区磷肥中Cd的质量分数达到70～150mg/kg。长期施用磷肥则导致土壤中Cd的积累，进而增加了作物中Cd的质量分数。因此在某

8、些国家和地区，含Cd磷肥被认为是农业土壤污染的重要来源。据马耀华等对上海地区菜园土研究发现:施肥后，Cd的含量从0.13mg/kg上升到