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1、淺談土壤鉛污染及其生物有效性評價研究進展【論文摘要】從金屬鉛的性質出發(fā),綜述了土壤中鉛的分布、土壤鉛污染的來源,重點闡述了土壤中鉛植物有效性評價方法及影響土壤鉛植物有效性的因素,指出用土壤鉛全量作為土壤鉛環(huán)境質量評價標準存在的不足,而開展土壤鉛植物有效性的評價研究將為鉛土壤環(huán)境質量標準的完善提供更為切實的依據(jù)?！菊撐年P鍵詞】鉛;土壤污染;生物有效性;評價 AbstractStartingfromthecharacterofmetalliclead,thedistributionofleadinsoil,thesourcesofsoilleadpollutionwerereviewed.T
2、heevaluationofleadbioavailabilityanditsimpactfactorswerealsoindicatedthattheuseofsoiltotalamountofleadasasoilenvironmentalqualityevaluationcriteriawasindeficiencies,anditwouldprovideamoreeffectivebasisforimprovingsoilenvironmentalqualitystandardstocarryoutthestudyonevaluationofsoilleadbioavailabil
3、ity. Keywordslead;soilpollution;bioavailability;evaluation 1金屬鉛的性質 鉛是元素周期表IVA族中的一個污染元素,原子量為,核電荷和電子數(shù)為82,電子層結構為[Xe]4f145d106s26p2,電負性為,離子半徑為?魡(Pb2+)和?魡(Pb4+)。可見,鉛作為離子可以+2價和+4價存在。其+2價氧化態(tài)穩(wěn)定,+4價氧化態(tài)不穩(wěn)定。+4價氧化態(tài)的鉛有強的氧化性,在土壤環(huán)境中不能穩(wěn)定存在。故土壤中鉛的化學性質涉及+2價鉛及其化合物。鉛是強度不高的金屬,密度很大(/cm3)。新切開的鉛有金屬光澤,但很快變成暗灰色,因受空氣中氧
4、、水和二氧化碳作用,其表面迅速生成一層致密的堿式樣碳酸鹽保護層,使金屬表面鈍化。鉛是我國古代最先使用的金屬之一,在日常生活中用途廣泛。 2土壤中鉛的分布和積累 地殼中鉛平均豐度為1mg/kg,含鉛礦物有200多種,主要的礦物形態(tài)為方鉛礦(PbS,以重量計占87%)、白鐵礦(PbCO3)和鉛礬(PbSO4)。鉛常與鋅、銅共生[1]。世界范圍內土壤含鉛量變幅在2~200mg/kg之間,中值為3mg/kg。全國土壤背景值基本統(tǒng)計量表明,我國土壤鉛含量最高可達到114mg/kg,最低為/kg,平均為2mg/kg[2]。 土壤中含鉛量與成土母質有關。據(jù)Johnson等(1985)提供的資料,片
5、麻巖、花崗巖、石灰?guī)r、砂巖、頁巖等含鉛10~50mg/kg之間,平均為1mg/kg?；鸪蓭r的含鉛量一般高于砂巖和石灰?guī)r等沉積巖,酸性巖高于基性巖和超基性巖。發(fā)育于冰水沉積物、冰漬物,埋藏黃土等母質的土壤含鉛量較高。古河流沉積物中的含鉛量高于現(xiàn)代活性沉積物。也有研究認為,土壤中重金屬的含量變化更多取決于這些母巖類型、母巖母質的差異,而不是土壤的地帶性分布[3]?！ ?土壤中鉛污染的來源 土壤積累的鉛可分為“自然來源”和“非自然來源”2種。自然環(huán)境中的鉛通過地殼侵蝕、火山爆發(fā)、海嘯和森林山火等自然現(xiàn)象而釋放到大氣環(huán)境中。降雨中鉛的平均濃度為3μg/kg,遠離公路且未受到鉛污染的新降落雪含鉛量
6、在～μg/kg之間[4]。構成環(huán)境污染最大量、最經(jīng)常的污染源是人為活動,稱之為非自然來源,合計全世界每年非自然鉛的排放高達萬t[5]。與自然來源相比,非自然來源鉛的排放量占絕對優(yōu)勢,它們包括以下幾方面: 大氣沉降 被用作防爆劑而加入汽油中的鉛迄今已有數(shù)百萬噸之多。其直接后果首先是空氣中鉛濃度升高,尤其是在工業(yè)區(qū)和人口積聚區(qū)、交通繁忙的城市及近郊。美國環(huán)保局的一項調查結果表明,20世紀70年代洛杉磯市內空氣中的鉛濃度比偏僻小鎮(zhèn)高10倍[6]。進入大氣中的鉛最后歸宿是海洋和土壤。汽車尾氣中70%的鉛沉降于公路兩側的土壤中[7-9]。許多調查研究表明,公路兩側表層土壤中鉛濃度的增高和汽車流量
7、密切相關,含鉛汽油是造成全球環(huán)境鉛污染的最主要因素[10-11]。我國對新疆、北京、上海、遼寧、湖南、吉林、廣東、山西、陜西、寧夏[12-14]等地許多公路附近的土壤調查表明,公路兩邊的許多土壤已經(jīng)受到污染,其積累量與通車時間及通車密度成正相關[15]。鉛積累在公路兩側8~50m距離內[16],而下風位置比上風位置積累的更多[17]。進入大氣中的鉛可擴散到很遠的地方,即使在格林蘭島終年積冰的地方,依然可以找到鉛污染的痕跡
