伴随阴离子对土壤Cd形态转化的影响

摘要：

化学性质各异的伴随阴离子通过影响进入土壤的外源 Cd2+后的形态转化，而影响其迁移特性和生物毒性。对此进行了解将有助于采取相应的防治镉污染的技术措施。通过室内连续培养试验（0~70 d），研究了伴随阴离子（NO3-、C1-、SO42-）对Cd2+在土壤中的吸附特性、形态分配与转化特性的影响。结果表明，伴随阴离子对添加外源Cd2+溶液后的土壤Cd吸附作用能力表现为：SO42->NO3->C1-；SO42-处理在20 d时吸附率达最大值（93.61%）；NO3-与C1-处理在30 d时吸附率达最大值，分别为82.25%、67.97%。初始状态土壤中Cd主要以残渣态存在，可交换态Cd含量与比例最低，占总Cd含量不到10%。添加1.0 mmol·L-1外源Cd2+处理后，在培养期内（0~70 d），表现为可交换态Cd含量>铁锰氧化物结合态Cd含量>碳酸盐结合态Cd含量>残渣态Cd含量>有机结合态Cd含量。土壤可交换态Cd在0~70 d分配系数达到38%~61%，其中SO42-处理培养10 d达到最大值（61.09%），NO3-与C1-处理30 d时达到最大值（分别为43.74%和41.80%）。土壤碳酸盐结合态Cd含量在30 d时趋于饱和，其含量（0~70 d）表现为SO42-<C1-<NO3-。3种伴随阴离子处理的土壤铁锰氧化物结合态Cd含量在0~50 d无显著性差异。有机结合态Cd和残渣态Cd含量随着培养周期延长而逐渐增加，但其吸收转化分配比例相对可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态低。从生物利用度系数来评价镉形态的危害程度，初始状态土壤中其危害程度表现为生物潜在可利用态>生物难利用态>生物易利用态。添加1.0 mmol·L-1的外源Cd2+溶液后，SO42-处理的表现为：生物易利用态>生物潜在可利用态>生物难利用态；C1-和 NO3-处理的表现为生物潜在可利用态>生物易利用态>生物难利用态。这表明，镉形态在 SO42-处理伴随下对土壤造成的危害程度相对 C1-和 NO3-处理严重。外源 Cd2+溶液进入土壤主要转化为可交换态 Cd （SO42->NO3->C1-），SO42-处理培养10 d达到最大值（转化系数为61.09%）。可交换态Cd在土壤中具有较强的迁移性，容易被生物吸收利用，对环境影响最大。

关键词：镉(Cd)、伴随阴离子、形态转化

分类号：X53(土壤污染及其防治)

资助基金：国家科技支撑计划项目2012BAD14B18；四川省科技厅项目2011NZ0063；2012JZ0003；四川省教育厅项目12ZA278

在线出版日期：2015-07-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：866-872