溶解性有机质及对重金属迁移转化的影响(2)

2020-05-05 13:52

加入会增强重金属活性,从而抑制土壤对重金属的吸附,使重金属进一步迁移转化进入地下水或通过径流进入湖泊等自然水体,危害到生态系统中的其他生物[34];另一现象是 DOM促进土壤对重金属的吸附,这在一定程度上将重金属固定在土壤中,降低对生态系统的威胁

[35]

DOM 对土壤中重金属吸附的影响主要表现在:? 通过对土壤理化性质的改变影响重

金属吸附;? DOM组成成分等自身性质; ?DOM与重金属络合和螯合作用;? DOM对不同种类或浓度重金属的影响。

3.1.1通过对土壤理化性质的改变影响重金属吸附

向土壤中加入 DOM后能从很大程度上改变土壤的理化性质,如pH值、土壤表面电荷、有机质含量、粘粒含量等[36],而这些理化性质的改变又能显著影响土壤对重金属的吸附。

(1)DOM可通过改变土壤的pH值来影响重金属原有的沉淀-溶解-吸附解吸平衡,从而影响重金属在土壤中的吸附行为。

(2)大量 H+或多价阳离子与重金属离子竞争土壤的吸附点位,使土壤胶体所带负电荷减少,对重金属吸附量减少。

(3)DOM通过改变土壤的有机质含量影响土壤对重金属的吸附。DOM进入土壤后,可以被土壤表面优先吸附,能增加吸附的表面积和表面活性,从而增加金属离子的吸附。 3.1.2 DOM自身性质对土壤吸附重金属的影响

(1)来源不同的 DOM对土壤吸附重金属的影响差异较大[34]。 (2)含有不同组分的 DOM对重金属在土壤中的吸附影响也不一样[6]。 (3)有机分子的不同结构和官能团可以显著地影响DOM对重金属的亲合力。 (4)DOM分子量大小也会对土壤吸附重金属产生影响。 3.1.3 DOM与重金属络合和螯合作用

DOM能通过络合和螯合等作用与重金属形成可溶性的配合物而抑制重金属的沉淀和吸附,提高重金属的迁移能力。但某些大分子的DOM尤其是一些含硫类物质也可能与金属形成难溶性的配合物,促进重金属的沉淀,降低重金属的活性,从而促进重金属的吸附[37]。 3.1.4 DOM对不同种类和浓度的重金属在土壤中吸附行为的影响

DOM对重金属在土壤中的吸附行为的影响还根据重金属浓度和种类不同而表现出不同的特点。

不同的重金属离子由于电子层分布情况不同,接受电子对的能力也不同,因此在其它条件相同的情况下,同一配位体与不同重金属离子的络合能力也各异。正 2 价金属离子络合

物稳定性顺序: Cu2+>Ni2+>Pb2+> Co2+>Zn2+> Cd2+> Fe2+> Mn2+> Mg2+> Ca2+。不同种类的重金属元素本身的性质差异较大,如在土壤溶液中水解-络合平衡反应、与有机物的亲合力、内部或外部空间形成络合等。

4. 研究展望

(1)目前对各种来源DOM的提取、保存和分组方法的研究还没有标准可循,而且对 DOM的前处理和分析技术也缺少标准方法,使得研究结果缺少可比性或在同一参数上出现较大偏差,因此今后的研究应该从加强标准化入手,以便制定一套完整的DOM的提取、保存和分组方法

(2)不同来源 DOM和不同土壤类型以及不同重金属之间的影响关系是一个很复杂的多因素作用的过程,所以研究结果也往往不一致,如有的条件下对有的重金属是促进吸附,而另一种条件或另一种重金属却又是抑制作用,这些都需要进一步深入研究

(3)很多研究都没有按DOM的极性和酸碱性将其分为亲水酸性、碱性、中性和疏水酸性、碱性、中性,也没对 DOM分子量进行分级测定,所以不同组分及分子量在对重金属吸附、解吸行为影响的中所起的具体作用还不得而知,今后可以从这方面入手,并借助元素分析,红外光谱,核磁共振波谱等方法对 DOM的结构和功能团进行更为详细研究,找出具体的影响机制。

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