重金屬污染土壤陽離子交換量

① 土壤檢測常規7項指標包括哪些

土壤檢測的項目有很多Cd、Hg、As、Pb、Cr、Ni等金屬元素全分析；六六六、滴滴涕DDT、pH、陽離子交換量、農殘、有機質、水分、全磷、全鉀、有效磷、鉀、硫化物、有機汞、水溶性鹽等； 危險廢物浸出毒性、腐蝕性、急性毒性初篩等你說的七項應該是指pH值、有機質、有效磷、速效鉀、效氮含量、陽離子交換量和水分含量。

② 影響土壤重金屬元素生態效應的因素

(一)異常成因類型

土壤中普遍存在的重金屬元素異常是引起人們對土壤環境質量極大關注的直接原因。前已述及，土壤重金屬元素異常的成因主要有自然作用和人為因素兩大類型。自然成因的異常由成壤母質物質組成特性及特定的自然景觀條件決定，而人為成因的異常則是由人類的生產生活活動等造成的。在此前相關章節中已經介紹，成因類型不同的重金屬元素異常，其異常形成機理以及異常組分的存在形態存在根本性差異，由此勢必會影響異常的生態效應。下面以江蘇研究區Cd、Hg兩元素異常對此進行說明。

江蘇研究區Cd異常主要為自然成因，Hg異常主要為人為成因。因為兩個元素異常成因不同，兩個元素的地球化學性質也有差異，為了使試驗結果更具說服力，試驗中依據兩個元素的土壤環境質量標准和食品衛生標准來說明兩者間生態效應的差異，即重金屬元素異常成因類型對其生態效應的影響。試驗結果如圖6－21所示。從中可見，當小麥根系土中Cd含量符合國家土壤環境質量一級標准，即背景值時，對應的小麥籽實中Cd含量超過了綠色食品衛生標准，而且已經接近無公害食品衛生標准。說明由自然作用形成的土壤Cd異常，其異常組分Cd的活動性較強，容易被農作物吸收，導致在土壤中Cd為背景含量時，小麥籽實中Cd含量既超過綠色食品衛生標准，又接近無公害食品衛生標準的限定值。

圖6－21 蘇州研究區Cd、Hg異常生態效應對比

Hg的試驗結果與Cd恰好相反。當小麥根系土中Hg含量已經超過土壤環境質量二級標准時，小麥籽實中Hg含量只有2.7μg/kg，僅相當於綠色食品衛生標准Hg含量限定值的1/4。出現這一試驗結果的根本原因在於土壤中Hg的存在形態。我們已經知道，由人類活動等釋放的Hg疊加到土壤中後經過形態轉化最終會變成礦物態的辰砂，盡管土壤中Hg含量可能比較高但其生態效應卻不甚敏感，因此Hg異常的生態危險性也沒有自然成因的Cd異常大。

(二)自然景觀條件及土壤理化特性

自然景觀條件在很大程度上決定著土壤理化特性及其差異。自然景觀條件對土壤重金屬元素異常生態效應的影響，主要是通過改變土壤理化特性進而影響其中重金屬元素的賦存形態來實現的。同時，不同自然景觀條件下土壤微生物特性也會對土壤重金屬異常組分的存在形態及其轉化起到一定作用。

在土壤理化特性中，pH值、E_h值、陽離子交換量(CEC)是限制重金屬元素以離子形態存在比例的主要影響因子。對比江蘇和山西研究區土壤理化特性及小麥中Cd含量的差異可以看出(表6－23)，江蘇研究區根系土中Cd含量略大於山西研究區，但是江蘇研究區小麥中Cd含量卻是山西研究區小麥Cd含量的3倍多。江蘇研究區小麥中Cd的富集系數(富集系數=農作物籽實中重金屬含量/根系土壤重金屬含量×100%，下同)達到了26.8%，而山西研究區小麥中Cd的富集系數只有11.18%。在農作物品種相同根系土中Cd含量差異不大的情況下，兩個研究區小麥中Cd含量的差異，即重金屬元素的生態效應應該是受到了自然景觀條件及由此決定的土壤理化特性的控制。

表6－23 土壤理化特性與農作物中重金屬元素含量統計表

由土壤Hg異常與辰砂及其相應的生態效應擴展開來，由於城鎮及其周邊土壤重金屬元素異常(包括部分Hg的異常)與固體物質「微球粒」和黃鐵礦、磁鐵礦等礦物有密切的成因聯系，這些物質本身就是部分重金屬元素回落土壤的載體，如果以異常組分的食品衛生質量以及水介質質量作為評價標准，不同地區之間異常的生態效應差異不會很大;原因就在於受異常組分固相存在形態的影響，此類異常在土壤－農作物體系、土壤－水體系乃至土壤－微生物體系中的生態效應均不顯著。如果考慮到異常產生過程的話，那麼通過呼吸作用的直接吸收或通過葉菜類植物的葉面吸收，其生態效應就變得復雜並且不確定了。

③ 重金屬土壤污染的治理措施有哪些

1、施用改良劑
施用改良劑是指向土壤中施用化學物質，以降低金屬活性，減少重金屬向植物體內的遷移，這種技術措施一般稱之為重金屬鈍化，將其施在輕度污染的土壤中是有效的。常用的改良劑有石灰、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鈣爐渣和促進還原作用的有機物質，如有機肥等。
（1）調節土壤的PH值和施用鹼性物質。可以向酸性土壤中施用石灰性物質如硅酸鈣、碳酸鈣、熟石灰等含鈣的鹼性材料。一般施用量以提高土壤PH值在7左右為目的，因為土壤的PH值提高到7以上，對重金屬的抑制效果可達70%--80%。
（2）增施土壤有機質。任何一種有機肥料包括動物糞便、人糞便、泥炭和堆肥等，不僅可以提高土壤肥力帶給植物所需營養元素，同時還提供土壤腐殖質物質，尤其在腐熟度比較高的堆肥中，胡敏酸數量也是比較大的。有機肥料施入土壤中可以提高土壤陽離子交換容量，並且也增加了土壤較多的螯合物質，如胡敏酸。施用有機肥不僅能改善土壤環境條件，促進植物生長，而且還能明顯地降低土壤交換性金屬含量。 （3）離子拮抗作用。利用離子的拮抗作用，即用一種化學性質相似而又不是污染的元素控制另外一種污染的重金屬元素的吸收作用，如鎘和鋅，鉬和鐵之間。如利用硫酸鐵作為鐵的來源施用，可以明顯減少稻田鉬的活性，從而控制向水稻體中的遷移量，最終使水稻生長正常，各種指標都趨於正常。
2、調節土壤Eh(氧化還原電位)水漿管理
土壤多種重金屬在還原條件下，隨著淹水時間的延長，與生產的H2S的給源就可以減少重金屬在土壤的活性，降低對作物的危害。在遭受鎘、鉬污染的土壤，採用長期淹水方法，盡量避免落干、烤田和間斷灌水栽培，才能明顯抑製作物吸收重金屬。而對於砷污染的土壤中，就不能採用淹水控制土壤Eh方法，因為在還原條件下，砷會轉化成亞砷酸，這樣不但不能降低砷毒害，反而增加毒害作用。
3、客土和換土法
客土是指在現有的污染土壤上覆上一層未污染的土壤。換土是指將受污染的土壤挖除至適當深度後再填入未污染土壤。兩種方法對改變污染現狀是非常顯著的。在採取客土和換土措施時，需要注意：①客土和換土材料盡量和當地土壤的理化性質相一致，以免引起土壤下層或新舊土壤之間性質差異過大，造成新的環境問題。如客土是酸性，而原來的土壤是偏鹼性中性，這樣就會引起土壤酸度增大，使下層土壤重金屬活性增大；②所施用的客土或換土的厚度應大於耕層厚度。被換走的污染的土壤應有妥善的處理辦法，以免引起異地污染問題；③在客土和換土過程中應依據土壤（落土材料）的性質，即肥力狀況，同時混入一些提高肥力和鈍化作用的土壤改良劑、肥料、以便使土壤性質迅速接近耕種土壤，不致於減產。

④ 土壤重金屬污染等級 國家標准具體數據

根據土壤應用功能和保護目標，劃分為三類：

1、I類為主要適用於國家規定的自然保護區（原有背景重金屬含量高的除外）、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場和其他保護地區的土壤，土壤質量基本上保持自然背景水平。

2、Ⅱ類主要適用於一般農田、蔬菜地、茶園果園、牧場等到土壤，土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染。

3、Ⅲ類主要適用於林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產附近等地的農田土壤（蔬菜地除外）。土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染。

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土壤污染類型：

1、大氣污染型

大氣污染物通過干、濕沉降過程污染土壤。如大氣氣溶膠的重金屬、放射性元素、酸性物質等土壤的污染作用。其特點是污染土壤以大氣污染源為中心呈扇形、橢圓形或條帶狀分布。長軸沿主風向伸長，其污染面積和擴散距離，取決於污染物的性質、排放量和排放形式。大氣型土壤污染物主要集中於土壤表層。

2、水質污染型

主要是工業廢水、城市生活污水和受污染的地表水，經由灌溉而造成的土壤污染。此類污染約占土壤污染面積的80%。其特點是污染物集中於土壤表層，但隨著時間的延長，某些可溶性污染物可由表層漸次向心土層、底土層擴展，甚至通過滲透到達地下潛水層。污染土壤一般沿河流、灌溉干、支渠呈樹枝狀或片狀分布。

3、固體廢物污染型

固體廢物包括工礦業廢棄物 (礦渣、煤矸石、粉煤灰等)、城市生活垃圾、污泥等；固體廢物的堆積、掩埋、處理不僅直接佔用大量耕地，而且通過大氣遷移、擴散、沉降或降水淋溶、地表徑流等污染周圍地區的土壤。屬點源型土壤污染，其污染物的種類和性質都較復雜，且隨著工業化和城市化的發展，有日漸擴大之勢。

4、農業污染型

農業污染型是指由於農業生產需要，在化肥、農葯、垃圾堆肥、污泥長期施用過程中造成的土壤污染。主要污染物為化學農葯、重金屬，以及N、P富營養化污染物等。屬於面污染，污染物集中於耕作表層。

5、綜合污染型

土壤污染往往是多污染源和污染途徑同時造成的，即某地區的土壤污染可能受大氣、水體、農葯、化肥和污泥施用的綜合影響所致。其中以某一或兩種污染源污染影響為主。

⑤ 重金屬污染土壤修復原理

植物修復技術是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素的理論為基礎，利用植物及其共存微生物體系清除環境中污染物的一項環境污染治理技術。目前國內外對植物修復技術的基礎理論研究和推廣應用大多限於重金屬元素，因此狹義的植物修復技術也主要指利用植物清除污染土壤中的重金屬。但是，隨著對重金屬植物修復技術研究的深入，特別是重金屬耐受和超積累植物及其根際微生物共存體系的研究，植物修復技術的涵義和應用得到了延伸。如美國阿崗國家實驗室利用野生植物建立各種生物反應器，凈化石油天然氣生產過程中產生的污水及其污染物，如Newman等（1997）用白楊樹來修復三氯乙烯（TCE）污染的地下水。在這些植物修復技術中，根際耐性微生物和化學添加劑的強化作用使修復效果更加理想，大大改進了植物修復技術。
植物修復是生物治污工程中一個非常獨特的治理技術，與物理的、化學的和微生物的處理技術相比，有其獨特的優點；但同時植物修復技術本身及發展過程中也存在一些問題，需要進一步研究解決。植物修復技術的優缺點具體見表5-1。
表5-1 植物修復技術的優缺點（Glass 2000）
優點 缺點
成本低廉 修復時間較長，處理過程比物理化學處理慢
原位的、主動的修復 不能修復所有污染對象，只針對淺層地下水、表層土壤和沉積物
凈化與美化環境 生物降解產物的生物毒性還不清楚
增加土壤有機質和肥力 超積累植物吸收重金屬的分子、生化、生理過程有待深入闡明，限制了植物修復的潛力發揮
環境擾動小 食草動物對修復植物的取食行為使污染物進入食物鏈
大面積處理 修復植物的後期處置問題難以解決
易為公眾所接受 外來修復植物種類可能對當地的土壤、生物多樣性產生不良影響

⑥ 土壤的CEC是指什麼

CEC即cation exchange capacity，是指土壤陽離子交換量，即土壤膠體所能吸附各種陽離子的內總量。其數值以每千容克土壤中含有各種陽離子的物質的量來表示，即mol/kg。

CEC的大小，基本上代表了土壤可能保持的養分數量，即保肥性的高低。陽離子交換量的大小，可以作為評價土壤保肥能力的指標。陽離子交換量是土壤緩沖性能的主要來源，是改良土壤和合理施肥的重要依據。

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陽離子交換量的測定意義：土壤是環境中污染物遷移、轉換的重要場所，土壤膠體以其巨大的比表面積和帶點性，而使土壤具有吸附性。

土壤的吸附性和離子交換性能又使它成為重金屬類污染物的主要歸屬。土壤陽離子交換性能對於研究污染物的壞境行為有重大意義，它能調節土壤溶液的濃度，保證土壤溶液成分的多樣性，因而保證了土壤溶液的「生理平衡」，同時還可以保持養分免於被雨水淋失。

⑦ 怎樣將土壤重金屬污染劃分等級

標准分級
一級標准 為保護區域自然生態、維持自然背景的土壤質量的限制值。 二級標准 為保障農業生產，維護人體健康的土壤限制值。 三級標准 為保障農林生產和植物正常生長的土壤臨界值。
本標准規定的三級標准值，見表1。
表1 土壤環境質量標准值 mg/kg
級 別 一級 二級 三級
土壤pH值 自然背景 <6.5 6.5～7.5 >7.5 >6.5
項 目
鎘 ≤ 0.20 0.30 0.60 1.0 汞 ≤ 0.15 0.30 0.50 1.0 1.5
砷 水田 ≤ 15 30 25 20 30 旱地 ≤ 15 40 30 25 40
銅 農田等≤ 35 50 100 100 400 果園 ≤ — 150 200 200 400 鉛 ≤ 35 250 300 350 500
鉻 水田 ≤ 90 250 300 350 400 旱地 ≤ 90 150 200 250 300 鋅 ≤ 100 200 250 300 500
鎳 ≤ 40 40 50 60 200
六六六 ≤ 0.05 0.50 1.0
滴滴娣 ≤ 0.05 0.50 1.0
註：①重金屬(鉻主要是三價)和砷均按元素量計，適用於陽離子交換量>5cmol(+)/kg的土壤，若≤5cmol(+)/kg，其標准值為表內數值的半數。
②六六六為四種異構體總量，滴滴涕為四種衍生物總量。
③水旱輪作地的土壤環境質量標准，砷採用水田值，鉻採用旱地值。

⑧ 土壤重金屬污染背景值如何確定

土壤重金屬污染背景值:

土壤基準值：指土壤重金屬對生物和環境不產生或有害影響的最大劑量或濃度;

土壤背景值是指在未受或受人類活動影響小的土壤環境本身的化學元素組成及其含量;

剛看的資料,可以用土壤背景值確定土壤環境基準值.方法有3.

1、土壤背景值加標准差等於基準值;

2、利用背景值代替基準值;

3、以高背景值區土壤元素的平均值作為基準值;

⑨ 土壤陽離子交換量增加對重金屬有效性有什麼影響

土壤陽離子交抄換量襲的影響因素有膠體的類型；土壤質地；土壤pH值等。不同的粘土礦物中含腐殖質和2：1性粘土礦物較多，陽離子交換量較大。而含高嶺石和氧化物的土壤鹽離子交換量較小。這就是北方土壤保肥性能好的原因之一。交換量大也就是土壤能吸附和交換的陽離子容量大，對肥料的影響就不同了。我也總結不好。你還是找本土壤學、植物營養肥料學看看好了。一般陽離子交換量直接反映了土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力。交換量在>20cmol（+）/kg保肥力強的土壤；20~10cmol（+）/kg為保肥力中等的土壤；<10cmol（+）/kg為保肥力弱的土壤。

⑩ 陽離子交換量與重金屬污染之間的關系

關系：不同的粘土礦物中含腐殖質和2：1性粘土礦物較多，陽離子交換量較大。而含高嶺石和氧化物的土壤鹽離子交換量較小。這就是北方土壤保肥性能好的原因之一。

土壤膠體的負電特性，其電荷分為可變電荷和固定電荷，當pH較低時，整個性質就會發生變化。陽離子交換，負電荷的土壤膠體表面吸附有一些可交換態的陽離子，當污染物特別是重金屬類物質與土壤接觸時，由於其於土壤膠體表面基團具有更強的結合能力，從而取代部分正電性基團。

測定方法

土壤陽離子的測定受多種因素影響，如交換劑的性質、鹽溶液的濃度和pH、淋洗方法等。聯合國糧農組織規定用於土壤分類的土壤分析中使用經典的中性乙酸銨法或乙酸鈉法。

NaOAc法是廣泛應用於石灰性土壤和鹽鹼土壤交換量測定的常規方法。中性乙酸銨法是我國土壤和農化實驗室所採用的常規分析方法，適於酸性和中性土壤。

以上內容參考：網路-土壤陽離子交換量