土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素

摘 要：在土壤当中富集和迁移转化重金属，很容易就会导致土壤污染，在各种不同因素的影响下，迁移转化土壤重金属元素，在土壤的物理和化学以及生活过程中会体现出迁移转化的机理。文章综合分析了土壤中重金属迁移转化机理和影响因素，从而可以准确的掌握重金属元素进入到土壤生物的规律，进而修复土壤重金属元素污染。

关键词：土壤；重金属元素；迁移转化规律；影响因素

土壤这种结构体非常复杂，土壤当中包括各种固相物质和液相以及气相物质。在土壤当中还具备各种养分和盐分子，这些在土壤溶液当中开实施迁移转化，现代工业不断发展，人们对于农药化肥提出更高的使用要求，人们明确了土壤环境的污染来源就是土壤中重金属污染物，因此人们也开始关注土壤中重金属和元素。当前在土壤表层当中存在重金属污染，也会不同程度的污染深层土壤和地下水以及周围生物等，这就需要探索土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素，改变土壤的现状。

一、土壤中重金属元素的迁移转化规律

1.土壤中重金属元素的迁移和形态转化的机理

在土壤当中，重金属可以在水平方面上实施迁移，同时也可以在竖直方向上实施迁移，在物理、化学、生物作用下，可以产生形态变化，并且可以向其他介质当中进行迁移，土壤溶液会影响到土壤中重金属的迁移转化。在土壤溶液当中迁移重金属的过程中，也会产生形态转化。因此土壤中重金属元素的迁移，主要就是转变期物理、化学、生物等。

物理迁移：在土壤溶液的作用下，重金属元素出现水平迁移，就会不断能扩大重金属的污染面积，如果发生竖直运动，那么污染物质就会渗入到深层土壤和地下水当中，因为扬尘的原因，重金属元素也会进入到大气當中，污染到大气环境。在污染过程中，重金属和土壤胶体可能会产生吸附解吸作用，造成土壤和周围环境的污染。

化学迁移：在土壤当中迁移重金属元素，土壤重金属的存在形式是不同的，主要包括固相物质形态和液相物质形态，土壤重金属的难溶电解质会产生多相平衡，因为土壤溶液的pH值的变化，就会导致重金属在土壤中进行迁移。土壤有机质和土壤胶体可以破坏破坏重金属在土壤的相态平衡，转化重金属迁移。

生物迁移：土壤属于一个完整的生物体系，土壤当中具备很多动植物，同时也存在着大量的微生物。土壤重金属的生物迁移指的就是在土壤生物的影响下，重金属元素发生迁移，实现形态的转化。土壤当中生物可以吸收固定有效的重金属，同时可以将重金属元素的化学形态不断改变，进而引发重金属的迁移转化。土壤重金属的生物迁移是非常复杂的，通过生物固化作用，可以减少土壤中重金属的污染情况。

2.土壤中重金属元素的迁移转化和形态分布

在土壤当中，重金属的存在形态是多种多样的，不同的形态分布情况，可以决定重金属的生物毒性，重金属的形态分布差异可以产生各种环境效应，此外重金属的形态分布也决定了重金属的迁移能力和交换能力。

重金属元素在土壤当中的活跃程度不会受到金属总含量的影响，其形态分布会起到较大的作用，土壤当中，重金属元素存在为有效形态，这样才可以现已转化周围土壤和土壤生物。在污染土壤和和植物根系土壤之间，重金属发生土壤形态的变化，可以转移重金属的土壤植物，但是当前没有明确其迁移转化的形式。此外需要扩大土壤重金属迁移转化过程的研究范围，因为土壤属于多孔介质，土壤和生物、大气、水就有密切的关系，因此在土壤当中迁移转化重金属，需要重点研究重金属和生物、水、大气等方面的转化能力，实施深入的研究。

二、影响土壤中重金属元素的迁移的影响因素

1.土壤理化性状

土壤pH值：土壤pH值会直接影响到土壤重金属的迁移转化影响，因为土壤pH值影响土壤重金属的化学形态变化和生物有效性，同时土壤pH值也负责调控重金属元素的土壤溶解能力。降低pH值，那么就会增加土壤吸附性正电荷，同时也会增加氢离子的竞争吸附能力，增加土壤当中游离的重金属生物有效性，增强重金属的迁移转化能力，这样就会造成污染。如果增大了土壤的pH值，就会降低土壤中氢离子的竞争吸附能力，降低了重金属的生物有效性，这样重金属就无法在土壤当中实现迁移转化。因此如果土壤受到重金属的污染，就可以使土壤pH值不断提高，使土壤重金属的生物有效性由此降低，避免发生重金属污染。

土壤中的有机质：土壤有机质会影响到重金属的迁移能力，一方面有机分子化合物和腐殖酸会吸附重金属元素，成为化合物，这种化合物的吸附能力大于其他的胶体吸附。此外彻底分解有机质之后，就会解脱出重金属，增加重金属的活性。通过研究可以明确增加有机物，可以使土壤的结合态重金属含量由此增加，有几位可以对于土壤中重金属污染物进行调控，使重金属污染物的生物有效性由此降低，避免重金属的迁移转化，使农作物的产量由此提高。施加有机肥之后，使重金属的污染物的有机结合态不断增加，同时也增加了土壤的pH值，对于土壤中的重金属实施了固化处理。

土壤氧化还原电位：土壤典型的重要因素就是氧化还原电位，这些重要参数也直接影响到土壤中重金属元素的存在状态。一方面土壤氧化还原作用会改变土壤有机质的分解转化速度，如果处于氧化状态下，分解土壤有机物，重金属元素就会产生解吸反映。如果是处于还原状态下，就会积累土壤有机物，进而影响到重金属的形态分布情况。总之氧化还原反映会改变土壤嘉泰和形态的改变，从而出现迁移转化问题。

2.土壤中金属元素的作用

拮抗作用：金属元素的拮抗作用可以使植物选择性的吸收重金属元素，植物吸收利用有益元素，如果降低有益元素的含量，那么植物就会增加吸收有害重金属元素，使重金属在土壤中迁移转化过程中获得改变。

协同作用：因为重金属的元素的协同作用，如果土壤各种重金属元素已经达到平衡，随之增加一种重金属元素，各个金属为了实现平衡问题，就会明显提升自身在土壤当中的迁移转化能力。

3.施肥影响

施肥会使土壤当中的各种营养元素由此增加，在施肥的过程中也会向土壤引入重金属元素，进而在土壤当中积累重金属元素。此外施肥也会改变土壤的pH值和离子强度等，这样也就会影响到重金属元素在土壤当中的迁移。采取的施肥方式不同，那么在土壤当中重金属元素的形态也会由此发生变化，例如条播方式有利于重金属元素的迁移。通过研究可以明确施加氮肥，可以使可交换态重金属含量不断降低，但是结合态重金属的含量会由此增加。

三、结语

通过以上综合的论述，土壤中重金属发生迁移转化主要是因为重金属的吸附、解析等作用。掌握土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素，就可以确定重金属的污染机理，从而可以采取有效的措施控制土壤当中重金属元素的分布情况。

参考文献：

[1]刘白林. 甘肃白银东大沟流域农田土壤重金属污染现状及其在土壤—作物—人体系统中的迁移转化规律[D]. 兰州大学， 2017.

[2]彭恩泽. 无土栽培技术研究重金属铬元素从土壤到植物体的迁移转化规律及其安全意义[D]. 中国地质大学（武汉）， 2016.

[3]严连香. 不同工业企业周围土壤-作物系统重金属空间变异及其迁移转化规律研究[D]. 南京农业大学， 2017.

[4]李非里. 贵阳市郊（喀斯特地区）菜园土重金属的生物地球化学循环与绿色作物生产[J]. 2012.

[5]杨妙峰. ICP-MS同位素检测技术及茶叶、蔬菜对典型污染物吸收与积累规律研究[D]. 2015.

[6]曹昀， 陈冰祥， 刘燕燕，等. 沼气肥中重金属在土壤-蔬菜中的迁移转化规律 ——以白菜为例[J]. 江苏农业科学， 2017， 45（1）：253-257.

作者简介：任子英（1969-9—），女，汉，籍贯：山西省朔州市朔城区，学历：大学生本科，单位：朔州市朔城区农技推广中心，职称：中级农艺师，研究方向：土壤化学与、土壤肥料。