土壤中重金屬元素的遷移轉化規律及其影響因素

摘 要：在土壤當中富集和遷移轉化重金屬，很容易就會導致土壤污染，在各種不同因素的影響下，遷移轉化土壤重金屬元素，在土壤的物理和化學以及生活過程中會體現出遷移轉化的機理。文章綜合分析了土壤中重金屬遷移轉化機理和影響因素，從而可以準確的掌握重金屬元素進入到土壤生物的規律，進而修復土壤重金屬元素污染。

關鍵詞：土壤；重金屬元素；遷移轉化規律；影響因素

土壤這種結構體非常復雜，土壤當中包括各種固相物質和液相以及氣相物質。在土壤當中還具備各種養分和鹽分子，這些在土壤溶液當中開實施遷移轉化，現代工業不斷發展，人們對于農藥化肥提出更高的使用要求，人們明確了土壤環境的污染來源就是土壤中重金屬污染物，因此人們也開始關注土壤中重金屬和元素。當前在土壤表層當中存在重金屬污染，也會不同程度的污染深層土壤和地下水以及周圍生物等，這就需要探索土壤中重金屬元素的遷移轉化規律及其影響因素，改變土壤的現狀。

一、土壤中重金屬元素的遷移轉化規律

1.土壤中重金屬元素的遷移和形態轉化的機理

在土壤當中，重金屬可以在水平方面上實施遷移，同時也可以在豎直方向上實施遷移，在物理、化學、生物作用下，可以產生形態變化，并且可以向其他介質當中進行遷移，土壤溶液會影響到土壤中重金屬的遷移轉化。在土壤溶液當中遷移重金屬的過程中，也會產生形態轉化。因此土壤中重金屬元素的遷移，主要就是轉變期物理、化學、生物等。

物理遷移：在土壤溶液的作用下，重金屬元素出現水平遷移，就會不斷能擴大重金屬的污染面積，如果發生豎直運動，那么污染物質就會滲入到深層土壤和地下水當中，因為揚塵的原因，重金屬元素也會進入到大氣當中，污染到大氣環境。在污染過程中，重金屬和土壤膠體可能會產生吸附解吸作用，造成土壤和周圍環境的污染。

化學遷移：在土壤當中遷移重金屬元素，土壤重金屬的存在形式是不同的，主要包括固相物質形態和液相物質形態，土壤重金屬的難溶電解質會產生多相平衡，因為土壤溶液的pH值的變化，就會導致重金屬在土壤中進行遷移。土壤有機質和土壤膠體可以破壞破壞重金屬在土壤的相態平衡，轉化重金屬遷移。

生物遷移：土壤屬于一個完整的生物體系，土壤當中具備很多動植物，同時也存在著大量的微生物。土壤重金屬的生物遷移指的就是在土壤生物的影響下，重金屬元素發生遷移，實現形態的轉化。土壤當中生物可以吸收固定有效的重金屬，同時可以將重金屬元素的化學形態不斷改變，進而引發重金屬的遷移轉化。土壤重金屬的生物遷移是非常復雜的，通過生物固化作用，可以減少土壤中重金屬的污染情況。

2.土壤中重金屬元素的遷移轉化和形態分布

在土壤當中，重金屬的存在形態是多種多樣的，不同的形態分布情況，可以決定重金屬的生物毒性，重金屬的形態分布差異可以產生各種環境效應，此外重金屬的形態分布也決定了重金屬的遷移能力和交換能力。

重金屬元素在土壤當中的活躍程度不會受到金屬總含量的影響，其形態分布會起到較大的作用，土壤當中，重金屬元素存在為有效形態，這樣才可以現已轉化周圍土壤和土壤生物。在污染土壤和和植物根系土壤之間，重金屬發生土壤形態的變化，可以轉移重金屬的土壤植物，但是當前沒有明確其遷移轉化的形式。此外需要擴大土壤重金屬遷移轉化過程的研究范圍，因為土壤屬于多孔介質，土壤和生物、大氣、水就有密切的關系，因此在土壤當中遷移轉化重金屬，需要重點研究重金屬和生物、水、大氣等方面的轉化能力，實施深入的研究。

二、影響土壤中重金屬元素的遷移的影響因素

1.土壤理化性狀

土壤pH值：土壤pH值會直接影響到土壤重金屬的遷移轉化影響，因為土壤pH值影響土壤重金屬的化學形態變化和生物有效性，同時土壤pH值也負責調控重金屬元素的土壤溶解能力。降低pH值，那么就會增加土壤吸附性正電荷，同時也會增加氫離子的競爭吸附能力，增加土壤當中游離的重金屬生物有效性，增強重金屬的遷移轉化能力，這樣就會造成污染。如果增大了土壤的pH值，就會降低土壤中氫離子的競爭吸附能力，降低了重金屬的生物有效性，這樣重金屬就無法在土壤當中實現遷移轉化。因此如果土壤受到重金屬的污染，就可以使土壤pH值不斷提高，使土壤重金屬的生物有效性由此降低，避免發生重金屬污染。

土壤中的有機質：土壤有機質會影響到重金屬的遷移能力，一方面有機分子化合物和腐殖酸會吸附重金屬元素，成為化合物，這種化合物的吸附能力大于其他的膠體吸附。此外徹底分解有機質之后，就會解脫出重金屬，增加重金屬的活性。通過研究可以明確增加有機物，可以使土壤的結合態重金屬含量由此增加，有幾位可以對于土壤中重金屬污染物進行調控，使重金屬污染物的生物有效性由此降低，避免重金屬的遷移轉化，使農作物的產量由此提高。施加有機肥之后，使重金屬的污染物的有機結合態不斷增加，同時也增加了土壤的pH值，對于土壤中的重金屬實施了固化處理。

土壤氧化還原電位：土壤典型的重要因素就是氧化還原電位，這些重要參數也直接影響到土壤中重金屬元素的存在狀態。一方面土壤氧化還原作用會改變土壤有機質的分解轉化速度，如果處于氧化狀態下，分解土壤有機物，重金屬元素就會產生解吸反映。如果是處于還原狀態下，就會積累土壤有機物，進而影響到重金屬的形態分布情況。總之氧化還原反映會改變土壤嘉泰和形態的改變，從而出現遷移轉化問題。

2.土壤中金屬元素的作用

拮抗作用：金屬元素的拮抗作用可以使植物選擇性的吸收重金屬元素，植物吸收利用有益元素，如果降低有益元素的含量，那么植物就會增加吸收有害重金屬元素，使重金屬在土壤中遷移轉化過程中獲得改變。

協同作用：因為重金屬的元素的協同作用，如果土壤各種重金屬元素已經達到平衡，隨之增加一種重金屬元素，各個金屬為了實現平衡問題，就會明顯提升自身在土壤當中的遷移轉化能力。

3.施肥影響

施肥會使土壤當中的各種營養元素由此增加，在施肥的過程中也會向土壤引入重金屬元素，進而在土壤當中積累重金屬元素。此外施肥也會改變土壤的pH值和離子強度等，這樣也就會影響到重金屬元素在土壤當中的遷移。采取的施肥方式不同，那么在土壤當中重金屬元素的形態也會由此發生變化，例如條播方式有利于重金屬元素的遷移。通過研究可以明確施加氮肥，可以使可交換態重金屬含量不斷降低，但是結合態重金屬的含量會由此增加。

三、結語

通過以上綜合的論述，土壤中重金屬發生遷移轉化主要是因為重金屬的吸附、解析等作用。掌握土壤中重金屬元素的遷移轉化規律及其影響因素，就可以確定重金屬的污染機理，從而可以采取有效的措施控制土壤當中重金屬元素的分布情況。

參考文獻：

[1]劉白林. 甘肅白銀東大溝流域農田土壤重金屬污染現狀及其在土壤—作物—人體系統中的遷移轉化規律[D]. 蘭州大學， 2017.

[2]彭恩澤. 無土栽培技術研究重金屬鉻元素從土壤到植物體的遷移轉化規律及其安全意義[D]. 中國地質大學（武漢）， 2016.

[3]嚴連香. 不同工業企業周圍土壤-作物系統重金屬空間變異及其遷移轉化規律研究[D]. 南京農業大學， 2017.

[4]李非里. 貴陽市郊（喀斯特地區）菜園土重金屬的生物地球化學循環與綠色作物生產[J]. 2012.

[5]楊妙峰. ICP-MS同位素檢測技術及茶葉、蔬菜對典型污染物吸收與積累規律研究[D]. 2015.

[6]曹昀， 陳冰祥， 劉燕燕，等. 沼氣肥中重金屬在土壤-蔬菜中的遷移轉化規律 ——以白菜為例[J]. 江蘇農業科學， 2017， 45（1）：253-257.

作者簡介：任子英（1969-9—），女，漢，籍貫：山西省朔州市朔城區，學歷：大學生本科，單位：朔州市朔城區農技推廣中心，職稱：中級農藝師，研究方向：土壤化學與、土壤肥料。