土壤植物系统中汞的研究进展

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1、土壤-植物系统中汞的研究进展摘要：土壤植物系统与人类生产生活密切相关，汞污染土壤造成的环境危害也越来越受到人们的关注，本文着重归纳总结了汞的来源、含量与分布、赋存形态、迁移规律、生物有效性及土壤-植物系统中汞污染的修复技术研究进展，并指出未来研究的任务和前景。关键词：土壤-植物系统；汞；迁移方式0引言陆地生态系统是与人类生产和生活关系最为密切的生态系统类型，土壤植物系统是陆地生态系统最基本的结构单元。实际上土壤植物系统处在地球“四大圈”的交接地带，构成陆生生态系统物能循环的枢纽，是联接有机界与无机界的桥梁，它既是地球表面最活跃的环境耍素，又是珍贵的可更新资源。由于该系统具

2、有转化贮存太阳能为生物化学能的功能，在该系统中发生重金属汞污染，不但影响植物产量与品质，而且也影响大气和水环境质量，并可通过食物链危害人类的生命和健康。60年代初，由甲基汞污染引起的水俣病给人类带来的灾害。在世界范圉内引起了人们对汞污染的重视，近20多年来，有关环境中汞的研究日益增多。其中对水体中无机汞的甲基化以及通过水生生物食物链的富集过程进行了人量的工作，对土壤-植物系统中的汞的迁移、转化和积累问题的研究报道相对少一些，而且多侧重于研究使用含汞农药对土壤和作物造成的污染。本文着重归纳总结土壤-植物系统中汞的来源、含量与分布、赋存形态、迁移规律、生物有效性及土壤-植物系

3、统中汞污染的修复技术研究进展。1土壤中汞的来源土壤中汞的来源是多方面的，首先是形成土壤的母质本身就含汞，不同母质岩层所含的汞量存在相当人的斧异而且变化幅度很大；另一方面，由于人类的工农业生产活动，有意无意的使汞进入环境，污染了大气、水体和土壤等，例如施用有机汞农药是造成大面积农田土壤含汞量普遍增加的一个重要原因。虽然近几十年限制含汞农药的生产与使用，由含汞农药带來的土壤汞污染已大大减轻，而由污水灌溉、污泥施肥等引起的局部地区的土壤汞污染却在逐渐增加。此外大气中汞的降落也是土壤中汞的一个來源，煤和石油的燃烧是空气中汞的主要來源。1土壤中汞的含量和分布据各国土壤学家统计，土壤

4、中汞的自然本底值通常在10-300Pg/kg之间，平均20ng/kgo自然土壤含汞的多少与母质关系很大，而且一般是表土含汞高于底土。此外农田土壤含汞量往往受人为活动的影响，过去由于水田和裁员施用汞制剂往往比旱地多一些，所以当母质相同吋，水稻土和菜园土含汞也要比旱地多一些，如南京发育在长江冲积物上的一个菜园表土含汞321Ug/kg,一个水田表土含汞208ug/kg,一个旱地表土含汞110ug/kgo由于进入土壤中的汞具有难迁移性所以表土含汞量普遍有增高的趋势。全国土壤环境背景值调查研究工作已经完成，采样点共4092个，包含41个土类，就地区而论，平均含汞量为0.100mg/

5、kg的省区都在长江以南，如江苏、浙江、湖南、广东、广西、福建、江西等，因为它们的水稻土或石灰土较多，平均含汞量为0.02mg/kg的省区有新疆、甘肃、青海、宁夏等。石灰土含汞较高来自石灰岩母质，而水稻土含汞较高乃是以前用于防治稻病的汞制剂农药所致。2土壤中汞的赋存形态及生物有效性土壤中汞按化学形态可化分为零价汞、无机化合态汞和有机化合态汞。土壤中汞的重要特点是汞能以零价状态存在，但其含量甚微，性质活泼，易挥发;有机化合态汞以有机汞（如屮基汞、乙基汞等）和有机络合态汞普遍存在，土壤中的甲基汞易被植物吸收,而无机化合态汞则很少被植物吸收；进入土壤中的汞易与土壤发生吸附、络合、

6、沉淀反应，形成不同的稳定形态，由于形态不同，其被植物吸收的生物有效性也不尽和同。侯明等研究了种植蔬菜后的盆栽土壤，发现水溶态和腐殖酸络合态汞明显减少，而强有机质结合态汞明显增加，盆栽蔬菜导致土壤屮汞的生物有效性增大。1土壤中汞的迁移土壤中的汞部分能被土壤迅速吸附或固定，还有部分可通过土壤侵蚀、淋溶、植物吸收及零价汞的挥发形式在水、大气和生物之间循环；此外还有一些特定形态的Hg（尤其是元素Hg）很容易从土壤向大气释放。4.1土壤向大气的释放（气迁移）土壤汞（尤其是污染土壤的汞）释放是大气汞的一个潜在来源，而对土壤也是一个净化过程。不同来源的汞进入土壤后会通过微生物还原作用、

7、有机质还原作用、化学还原作用及屮基汞的光致还原作用而生成单质汞。而单质汞很容易从土壤中释放出来,是土壤向大气释放汞的主要形态。近些年，国内外有不少学者用室内模拟及野外监测的方法研究了土壤屮基汞的释放。Carpi等研究表明用污泥改良的土壤向大气中释放甲基汞和无机汞的平均值：分别为:12"24pg/（m2Xh）和约100pg/（m2Xh）o甲基汞的这一释放速率可能会使区域大气屮基汞浓度增加5%o近年的研究表明影响土壤挥发性汞释放通量的主要因素有土壤温度、土壤总汞含量、阳光及微生物。4.2径流冲刷（水迁移）径流流经土壤时，对土壤的侵