重金属污染土壤阳离子交换量

① 土壤检测常规7项指标包括哪些

土壤检测的项目有很多Cd、Hg、As、Pb、Cr、Ni等金属元素全分析；六六六、滴滴涕DDT、pH、阳离子交换量、农残、有机质、水分、全磷、全钾、有效磷、钾、硫化物、有机汞、水溶性盐等； 危险废物浸出毒性、腐蚀性、急性毒性初筛等你说的七项应该是指pH值、有机质、有效磷、速效钾、效氮含量、阳离子交换量和水分含量。

② 影响土壤重金属元素生态效应的因素

(一)异常成因类型

土壤中普遍存在的重金属元素异常是引起人们对土壤环境质量极大关注的直接原因。前已述及，土壤重金属元素异常的成因主要有自然作用和人为因素两大类型。自然成因的异常由成壤母质物质组成特性及特定的自然景观条件决定，而人为成因的异常则是由人类的生产生活活动等造成的。在此前相关章节中已经介绍，成因类型不同的重金属元素异常，其异常形成机理以及异常组分的存在形态存在根本性差异，由此势必会影响异常的生态效应。下面以江苏研究区Cd、Hg两元素异常对此进行说明。

江苏研究区Cd异常主要为自然成因，Hg异常主要为人为成因。因为两个元素异常成因不同，两个元素的地球化学性质也有差异，为了使试验结果更具说服力，试验中依据两个元素的土壤环境质量标准和食品卫生标准来说明两者间生态效应的差异，即重金属元素异常成因类型对其生态效应的影响。试验结果如图6－21所示。从中可见，当小麦根系土中Cd含量符合国家土壤环境质量一级标准，即背景值时，对应的小麦籽实中Cd含量超过了绿色食品卫生标准，而且已经接近无公害食品卫生标准。说明由自然作用形成的土壤Cd异常，其异常组分Cd的活动性较强，容易被农作物吸收，导致在土壤中Cd为背景含量时，小麦籽实中Cd含量既超过绿色食品卫生标准，又接近无公害食品卫生标准的限定值。

图6－21 苏州研究区Cd、Hg异常生态效应对比

Hg的试验结果与Cd恰好相反。当小麦根系土中Hg含量已经超过土壤环境质量二级标准时，小麦籽实中Hg含量只有2.7μg/kg，仅相当于绿色食品卫生标准Hg含量限定值的1/4。出现这一试验结果的根本原因在于土壤中Hg的存在形态。我们已经知道，由人类活动等释放的Hg叠加到土壤中后经过形态转化最终会变成矿物态的辰砂，尽管土壤中Hg含量可能比较高但其生态效应却不甚敏感，因此Hg异常的生态危险性也没有自然成因的Cd异常大。

(二)自然景观条件及土壤理化特性

自然景观条件在很大程度上决定着土壤理化特性及其差异。自然景观条件对土壤重金属元素异常生态效应的影响，主要是通过改变土壤理化特性进而影响其中重金属元素的赋存形态来实现的。同时，不同自然景观条件下土壤微生物特性也会对土壤重金属异常组分的存在形态及其转化起到一定作用。

在土壤理化特性中，pH值、E_h值、阳离子交换量(CEC)是限制重金属元素以离子形态存在比例的主要影响因子。对比江苏和山西研究区土壤理化特性及小麦中Cd含量的差异可以看出(表6－23)，江苏研究区根系土中Cd含量略大于山西研究区，但是江苏研究区小麦中Cd含量却是山西研究区小麦Cd含量的3倍多。江苏研究区小麦中Cd的富集系数(富集系数=农作物籽实中重金属含量/根系土壤重金属含量×100%，下同)达到了26.8%，而山西研究区小麦中Cd的富集系数只有11.18%。在农作物品种相同根系土中Cd含量差异不大的情况下，两个研究区小麦中Cd含量的差异，即重金属元素的生态效应应该是受到了自然景观条件及由此决定的土壤理化特性的控制。

表6－23 土壤理化特性与农作物中重金属元素含量统计表

由土壤Hg异常与辰砂及其相应的生态效应扩展开来，由于城镇及其周边土壤重金属元素异常(包括部分Hg的异常)与固体物质“微球粒”和黄铁矿、磁铁矿等矿物有密切的成因联系，这些物质本身就是部分重金属元素回落土壤的载体，如果以异常组分的食品卫生质量以及水介质质量作为评价标准，不同地区之间异常的生态效应差异不会很大;原因就在于受异常组分固相存在形态的影响，此类异常在土壤－农作物体系、土壤－水体系乃至土壤－微生物体系中的生态效应均不显著。如果考虑到异常产生过程的话，那么通过呼吸作用的直接吸收或通过叶菜类植物的叶面吸收，其生态效应就变得复杂并且不确定了。

③ 重金属土壤污染的治理措施有哪些

1、施用改良剂
施用改良剂是指向土壤中施用化学物质，以降低金属活性，减少重金属向植物体内的迁移，这种技术措施一般称之为重金属钝化，将其施在轻度污染的土壤中是有效的。常用的改良剂有石灰、碳酸钙、磷酸盐、硅酸钙炉渣和促进还原作用的有机物质，如有机肥等。
（1）调节土壤的PH值和施用碱性物质。可以向酸性土壤中施用石灰性物质如硅酸钙、碳酸钙、熟石灰等含钙的碱性材料。一般施用量以提高土壤PH值在7左右为目的，因为土壤的PH值提高到7以上，对重金属的抑制效果可达70%--80%。
（2）增施土壤有机质。任何一种有机肥料包括动物粪便、人粪便、泥炭和堆肥等，不仅可以提高土壤肥力带给植物所需营养元素，同时还提供土壤腐殖质物质，尤其在腐熟度比较高的堆肥中，胡敏酸数量也是比较大的。有机肥料施入土壤中可以提高土壤阳离子交换容量，并且也增加了土壤较多的螯合物质，如胡敏酸。施用有机肥不仅能改善土壤环境条件，促进植物生长，而且还能明显地降低土壤交换性金属含量。 （3）离子拮抗作用。利用离子的拮抗作用，即用一种化学性质相似而又不是污染的元素控制另外一种污染的重金属元素的吸收作用，如镉和锌，钼和铁之间。如利用硫酸铁作为铁的来源施用，可以明显减少稻田钼的活性，从而控制向水稻体中的迁移量，最终使水稻生长正常，各种指标都趋于正常。
2、调节土壤Eh(氧化还原电位)水浆管理
土壤多种重金属在还原条件下，随着淹水时间的延长，与生产的H2S的给源就可以减少重金属在土壤的活性，降低对作物的危害。在遭受镉、钼污染的土壤，采用长期淹水方法，尽量避免落干、烤田和间断灌水栽培，才能明显抑制作物吸收重金属。而对于砷污染的土壤中，就不能采用淹水控制土壤Eh方法，因为在还原条件下，砷会转化成亚砷酸，这样不但不能降低砷毒害，反而增加毒害作用。
3、客土和换土法
客土是指在现有的污染土壤上覆上一层未污染的土壤。换土是指将受污染的土壤挖除至适当深度后再填入未污染土壤。两种方法对改变污染现状是非常显著的。在采取客土和换土措施时，需要注意：①客土和换土材料尽量和当地土壤的理化性质相一致，以免引起土壤下层或新旧土壤之间性质差异过大，造成新的环境问题。如客土是酸性，而原来的土壤是偏碱性中性，这样就会引起土壤酸度增大，使下层土壤重金属活性增大；②所施用的客土或换土的厚度应大于耕层厚度。被换走的污染的土壤应有妥善的处理办法，以免引起异地污染问题；③在客土和换土过程中应依据土壤（落土材料）的性质，即肥力状况，同时混入一些提高肥力和钝化作用的土壤改良剂、肥料、以便使土壤性质迅速接近耕种土壤，不致于减产。

④ 土壤重金属污染等级 国家标准具体数据

根据土壤应用功能和保护目标，划分为三类：

1、I类为主要适用于国家规定的自然保护区（原有背景重金属含量高的除外）、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本上保持自然背景水平。

2、Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园果园、牧场等到土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。

3、Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤（蔬菜地除外）。土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。

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土壤污染类型：

1、大气污染型

大气污染物通过干、湿沉降过程污染土壤。如大气气溶胶的重金属、放射性元素、酸性物质等土壤的污染作用。其特点是污染土壤以大气污染源为中心呈扇形、椭圆形或条带状分布。长轴沿主风向伸长，其污染面积和扩散距离，取决于污染物的性质、排放量和排放形式。大气型土壤污染物主要集中于土壤表层。

2、水质污染型

主要是工业废水、城市生活污水和受污染的地表水，经由灌溉而造成的土壤污染。此类污染约占土壤污染面积的80%。其特点是污染物集中于土壤表层，但随着时间的延长，某些可溶性污染物可由表层渐次向心土层、底土层扩展，甚至通过渗透到达地下潜水层。污染土壤一般沿河流、灌溉干、支渠呈树枝状或片状分布。

3、固体废物污染型

固体废物包括工矿业废弃物 (矿渣、煤矸石、粉煤灰等)、城市生活垃圾、污泥等；固体废物的堆积、掩埋、处理不仅直接占用大量耕地，而且通过大气迁移、扩散、沉降或降水淋溶、地表径流等污染周围地区的土壤。属点源型土壤污染，其污染物的种类和性质都较复杂，且随着工业化和城市化的发展，有日渐扩大之势。

4、农业污染型

农业污染型是指由于农业生产需要，在化肥、农药、垃圾堆肥、污泥长期施用过程中造成的土壤污染。主要污染物为化学农药、重金属，以及N、P富营养化污染物等。属于面污染，污染物集中于耕作表层。

5、综合污染型

土壤污染往往是多污染源和污染途径同时造成的，即某地区的土壤污染可能受大气、水体、农药、化肥和污泥施用的综合影响所致。其中以某一或两种污染源污染影响为主。

⑤ 重金属污染土壤修复原理

植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，利用植物及其共存微生物体系清除环境中污染物的一项环境污染治理技术。目前国内外对植物修复技术的基础理论研究和推广应用大多限于重金属元素，因此狭义的植物修复技术也主要指利用植物清除污染土壤中的重金属。但是，随着对重金属植物修复技术研究的深入，特别是重金属耐受和超积累植物及其根际微生物共存体系的研究，植物修复技术的涵义和应用得到了延伸。如美国阿岗国家实验室利用野生植物建立各种生物反应器，净化石油天然气生产过程中产生的污水及其污染物，如Newman等（1997）用白杨树来修复三氯乙烯（TCE）污染的地下水。在这些植物修复技术中，根际耐性微生物和化学添加剂的强化作用使修复效果更加理想，大大改进了植物修复技术。
植物修复是生物治污工程中一个非常独特的治理技术，与物理的、化学的和微生物的处理技术相比，有其独特的优点；但同时植物修复技术本身及发展过程中也存在一些问题，需要进一步研究解决。植物修复技术的优缺点具体见表5-1。
表5-1 植物修复技术的优缺点（Glass 2000）
优点 缺点
成本低廉 修复时间较长，处理过程比物理化学处理慢
原位的、主动的修复 不能修复所有污染对象，只针对浅层地下水、表层土壤和沉积物
净化与美化环境 生物降解产物的生物毒性还不清楚
增加土壤有机质和肥力 超积累植物吸收重金属的分子、生化、生理过程有待深入阐明，限制了植物修复的潜力发挥
环境扰动小 食草动物对修复植物的取食行为使污染物进入食物链
大面积处理 修复植物的后期处置问题难以解决
易为公众所接受 外来修复植物种类可能对当地的土壤、生物多样性产生不良影响

⑥ 土壤的CEC是指什么

CEC即cation exchange capacity，是指土壤阳离子交换量，即土壤胶体所能吸附各种阳离子的内总量。其数值以每千容克土壤中含有各种阳离子的物质的量来表示，即mol/kg。

CEC的大小，基本上代表了土壤可能保持的养分数量，即保肥性的高低。阳离子交换量的大小，可以作为评价土壤保肥能力的指标。阳离子交换量是土壤缓冲性能的主要来源，是改良土壤和合理施肥的重要依据。

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阳离子交换量的测定意义：土壤是环境中污染物迁移、转换的重要场所，土壤胶体以其巨大的比表面积和带点性，而使土壤具有吸附性。

土壤的吸附性和离子交换性能又使它成为重金属类污染物的主要归属。土壤阳离子交换性能对于研究污染物的坏境行为有重大意义，它能调节土壤溶液的浓度，保证土壤溶液成分的多样性，因而保证了土壤溶液的“生理平衡”，同时还可以保持养分免于被雨水淋失。

⑦ 怎样将土壤重金属污染划分等级

标准分级
一级标准 为保护区域自然生态、维持自然背景的土壤质量的限制值。 二级标准 为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值。 三级标准 为保障农林生产和植物正常生长的土壤临界值。
本标准规定的三级标准值，见表1。
表1 土壤环境质量标准值 mg/kg
级 别 一级 二级 三级
土壤pH值 自然背景 <6.5 6.5～7.5 >7.5 >6.5
项 目
镉 ≤ 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
铜 农田等≤ 35 50 100 100 400 果园 ≤ — 150 200 200 400 铅 ≤ 35 250 300 350 500
铬 水田 ≤ 90 250 300 350 400 旱地 ≤ 90 150 200 250 300 锌 ≤ 100 200 250 300 500
镍 ≤ 40 40 50 60 200
六六六 ≤ 0.05 0.50 1.0
滴滴娣 ≤ 0.05 0.50 1.0
注：①重金属(铬主要是三价)和砷均按元素量计，适用于阳离子交换量>5cmol(+)/kg的土壤，若≤5cmol(+)/kg，其标准值为表内数值的半数。
②六六六为四种异构体总量，滴滴涕为四种衍生物总量。
③水旱轮作地的土壤环境质量标准，砷采用水田值，铬采用旱地值。

⑧ 土壤重金属污染背景值如何确定

土壤重金属污染背景值:

土壤基准值：指土壤重金属对生物和环境不产生或有害影响的最大剂量或浓度;

土壤背景值是指在未受或受人类活动影响小的土壤环境本身的化学元素组成及其含量;

刚看的资料,可以用土壤背景值确定土壤环境基准值.方法有3.

1、土壤背景值加标准差等于基准值;

2、利用背景值代替基准值;

3、以高背景值区土壤元素的平均值作为基准值;

⑨ 土壤阳离子交换量增加对重金属有效性有什么影响

土壤阳离子交抄换量袭的影响因素有胶体的类型；土壤质地；土壤pH值等。不同的粘土矿物中含腐殖质和2：1性粘土矿物较多，阳离子交换量较大。而含高岭石和氧化物的土壤盐离子交换量较小。这就是北方土壤保肥性能好的原因之一。交换量大也就是土壤能吸附和交换的阳离子容量大，对肥料的影响就不同了。我也总结不好。你还是找本土壤学、植物营养肥料学看看好了。一般阳离子交换量直接反映了土壤的保肥、供肥性能和缓冲能力。交换量在>20cmol（+）/kg保肥力强的土壤；20~10cmol（+）/kg为保肥力中等的土壤；<10cmol（+）/kg为保肥力弱的土壤。

⑩ 阳离子交换量与重金属污染之间的关系

关系：不同的粘土矿物中含腐殖质和2：1性粘土矿物较多，阳离子交换量较大。而含高岭石和氧化物的土壤盐离子交换量较小。这就是北方土壤保肥性能好的原因之一。

土壤胶体的负电特性，其电荷分为可变电荷和固定电荷，当pH较低时，整个性质就会发生变化。阳离子交换，负电荷的土壤胶体表面吸附有一些可交换态的阳离子，当污染物特别是重金属类物质与土壤接触时，由于其于土壤胶体表面基团具有更强的结合能力，从而取代部分正电性基团。

测定方法

土壤阳离子的测定受多种因素影响，如交换剂的性质、盐溶液的浓度和pH、淋洗方法等。联合国粮农组织规定用于土壤分类的土壤分析中使用经典的中性乙酸铵法或乙酸钠法。

NaOAc法是广泛应用于石灰性土壤和盐碱土壤交换量测定的常规方法。中性乙酸铵法是我国土壤和农化实验室所采用的常规分析方法，适于酸性和中性土壤。

以上内容参考：网络-土壤阳离子交换量