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1、浅谈土壤铅污染及其生物有效性评价研究进展【论文摘要】从金属铅的性质出发,综述了土壤中铅的分布、土壤铅污染的来源,重点阐述了土壤中铅植物有效性评价方法及影响土壤铅植物有效性的因素,指出用土壤铅全量作为土壤铅环境质量评价标准存在的不足,而开展土壤铅植物有效性的评价研究将为铅土壤环境质量标准的完善提供更为切实的依据。【论文关键词】铅;土壤污染;生物有效性;评价 AbstractStartingfromthecharacterofmetalliclead,thedistributionofleadinsoil,thesourcesofsoilleadpollutionwerereviewed.T
2、heevaluationofleadbioavailabilityanditsimpactfactorswerealsoindicatedthattheuseofsoiltotalamountofleadasasoilenvironmentalqualityevaluationcriteriawasindeficiencies,anditwouldprovideamoreeffectivebasisforimprovingsoilenvironmentalqualitystandardstocarryoutthestudyonevaluationofsoilleadbioavailabil
3、ity. Keywordslead;soilpollution;bioavailability;evaluation 1金属铅的性质 铅是元素周期表IVA族中的一个污染元素,原子量为,核电荷和电子数为82,电子层结构为[Xe]4f145d106s26p2,电负性为,离子半径为?魡(Pb2+)和?魡(Pb4+)。可见,铅作为离子可以+2价和+4价存在。其+2价氧化态稳定,+4价氧化态不稳定。+4价氧化态的铅有强的氧化性,在土壤环境中不能稳定存在。故土壤中铅的化学性质涉及+2价铅及其化合物。铅是强度不高的金属,密度很大(/cm3)。新切开的铅有金属光泽,但很快变成暗灰色,因受空气中氧
4、、水和二氧化碳作用,其表面迅速生成一层致密的碱式样碳酸盐保护层,使金属表面钝化。铅是我国古代最先使用的金属之一,在日常生活中用途广泛。 2土壤中铅的分布和积累 地壳中铅平均丰度为1mg/kg,含铅矿物有200多种,主要的矿物形态为方铅矿(PbS,以重量计占87%)、白铁矿(PbCO3)和铅矾(PbSO4)。铅常与锌、铜共生[1]。世界范围内土壤含铅量变幅在2~200mg/kg之间,中值为3mg/kg。全国土壤背景值基本统计量表明,我国土壤铅含量最高可达到114mg/kg,最低为/kg,平均为2mg/kg[2]。 土壤中含铅量与成土母质有关。据Johnson等(1985)提供的资料,片
5、麻岩、花岗岩、石灰岩、砂岩、页岩等含铅10~50mg/kg之间,平均为1mg/kg。火成岩的含铅量一般高于砂岩和石灰岩等沉积岩,酸性岩高于基性岩和超基性岩。发育于冰水沉积物、冰渍物,埋藏黄土等母质的土壤含铅量较高。古河流沉积物中的含铅量高于现代活性沉积物。也有研究认为,土壤中重金属的含量变化更多取决于这些母岩类型、母岩母质的差异,而不是土壤的地带性分布[3]。 3土壤中铅污染的来源 土壤积累的铅可分为“自然来源”和“非自然来源”2种。自然环境中的铅通过地壳侵蚀、火山爆发、海啸和森林山火等自然现象而释放到大气环境中。降雨中铅的平均浓度为3μg/kg,远离公路且未受到铅污染的新降落雪含铅量
6、在～μg/kg之间[4]。构成环境污染最大量、最经常的污染源是人为活动,称之为非自然来源,合计全世界每年非自然铅的排放高达万t[5]。与自然来源相比,非自然来源铅的排放量占绝对优势,它们包括以下几方面: 大气沉降 被用作防爆剂而加入汽油中的铅迄今已有数百万吨之多。其直接后果首先是空气中铅浓度升高,尤其是在工业区和人口积聚区、交通繁忙的城市及近郊。美国环保局的一项调查结果表明,20世纪70年代洛杉矶市内空气中的铅浓度比偏僻小镇高10倍[6]。进入大气中的铅最后归宿是海洋和土壤。汽车尾气中70%的铅沉降于公路两侧的土壤中[7-9]。许多调查研究表明,公路两侧表层土壤中铅浓度的增高和汽车流量
7、密切相关,含铅汽油是造成全球环境铅污染的最主要因素[10-11]。我国对新疆、北京、上海、辽宁、湖南、吉林、广东、山西、陕西、宁夏[12-14]等地许多公路附近的土壤调查表明,公路两边的许多土壤已经受到污染,其积累量与通车时间及通车密度成正相关[15]。铅积累在公路两侧8~50m距离内[16],而下风位置比上风位置积累的更多[17]。进入大气中的铅可扩散到很远的地方,即使在格林兰岛终年积冰的地方,依然可以找到铅污染的痕迹
