摘要：鉻進(jìn)入土壤中會(huì)發(fā)生吸附解吸行為，而且形態(tài)也會(huì)變化，因此對(duì)鉻在土壤中的吸附解吸行為和賦存形態(tài)的研究可以使人們了解鉻在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化狀態(tài)，可為鉻污染土壤治理技術(shù)的研究提供一定理論依據(jù)。該文對(duì)鉻在土壤中的化學(xué)形態(tài)分析進(jìn)行淺談。
近年鉻污染事件頻繁發(fā)生，2011年云南曲靖發(fā)生的非法轉(zhuǎn)移鉻渣5000余t的事件震驚全國(guó)，另有29t鉻渣在沒有做任何防護(hù)措施下露天堆放，當(dāng)?shù)氐耐寥篮退w均受到鉻渣的污染。越來越多的鉻進(jìn)入到土壤環(huán)境中，土壤鉻污染現(xiàn)場(chǎng)日益突出。
鉻是一種比較穩(wěn)定的重金屬元素，在地殼中的豐度為200毫克/千克。鉻在土壤中的含量，因成土母巖的不同變化范圍很大，一般在100~500毫克/千克之間。土壤中存在許多活性組分，鉻在其中易受吸附、氧化還原、沉淀及生物作用的影響。鉻在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，就是這些因素共同作用的結(jié)果。鉻進(jìn)入到土壤中最先發(fā)生的反應(yīng)過程就是吸附作用，鉻以溶液的形式存在時(shí)，遷移性較強(qiáng)，生物活性也較大，可能在土壤中發(fā)生擴(kuò)散、遷移等過程。
鉻在土壤中主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)兩種形態(tài)存在，但兩者的毒性及化學(xué)行為相差很大，Cr(Ⅵ)主要以CrO42-,Cr2O72-，Cr(Ⅲ)主要以Cr3+和CrO2-等形式存在。上述存在形式在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化主要受土壤的pH值和氧化還原電位(Eh)的制約。不同形態(tài)的鉻在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。土壤是一個(gè)極為復(fù)雜的體系，在不同的土壤中鉻所表現(xiàn)出來的吸附行為也有所不同。
PH是影響土壤吸附鉻非常重要的因素之一。它對(duì)鉻在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化起著重要作用。pH<6.0時(shí)，吸附量隨pH值的增加而增加;6.48.0時(shí)有下降趨勢(shì)。在不同pH條件下，鉻的溶解性與價(jià)態(tài)有關(guān)，對(duì)于大多數(shù)土壤pH值均在6.0~8.0之間，故三價(jià)鉻在大多數(shù)土壤中都能被吸附固定。一般認(rèn)為，土壤對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附量隨pH值升高而減少。pH達(dá)8.5時(shí)吸附量較小，之后變化趨于平穩(wěn)。在中性、堿性土壤中及礦物的表面對(duì)Cr(Ⅵ)吸附能力很弱，容易發(fā)生遷移作用，在酸性土壤中則可通過被吸附于帶正電荷的礦物表面而從溶液中去除H。土壤溶液中Cr(VI)減少量隨pH上升而下降，從變化趨勢(shì)上可以分為較快下降區(qū)、平穩(wěn)下降區(qū)和急劇下降區(qū)。
有機(jī)質(zhì)能夠給土壤提供大量的中可變電荷，直接影響土壤對(duì)鉻離子的吸附。腐殖酸是土壤有機(jī)質(zhì)的重要組成部分，腐植酸中的羧基、酚羥基、羰基、銨基和甲氧基等，對(duì)土壤表面負(fù)電荷量的貢獻(xiàn)率最高。
鉻的形態(tài)直接影響其物理化學(xué)性質(zhì)、生物毒性及環(huán)境行為。對(duì)于重金屬鉻的形態(tài)，目前還沒有統(tǒng)一的定義及分類方法，其中以Tessier的五分法和BCR的四分法最為著名。
隨著鉻在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，越來越多的含鉻污水灌溉農(nóng)田，農(nóng)用污泥中的鉻在土壤—植物系統(tǒng)中的危害性日益引起人們的關(guān)注。重金屬鉻在土壤中以及植物體內(nèi)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，對(duì)研究制革污泥農(nóng)用時(shí)鉻的吸附、累積和遷移具有一定的指導(dǎo)意義。
雖然現(xiàn)在鉻的形態(tài)分析已經(jīng)受到人們尤其是環(huán)境工作者的重視,同時(shí),如何防止分析過程中形態(tài)的改變、痕量污染或損失,實(shí)驗(yàn)試劑的純度能否達(dá)到需要的檢測(cè)下限等方面，也是今后形態(tài)分析中需要倍加關(guān)注的問題。
來源:農(nóng)業(yè)科學(xué)報(bào) 作者:李丹清
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