低分子有机酸对鄱阳湖湿地土壤重金属的溶出影响

摘要

根系分泌的低分子有机酸能与重金属发生氧化-还原、吸附-解吸、活化-固定、沉淀-溶解、络合反应等作用，参与一系列的平衡反应，改变着土壤中重金属的存在形态及迁移性，并使重金属的生物毒性发生变化。
　　 本文以鄱阳湖为研究对象，采集南矶山湿地土壤样品，以低分子有机酸溶液模拟植物根系分泌物，对湿地土壤、受外源铅湿地土壤、受外源锌胁迫且已种植过苔草后的湿地土壤中重金属的溶出作用及影响因素进行了研究，探讨了浸溶前后重金属的形态变化和迁移转化规律。研究得出主要结论如下：
　　 (1)所研究的湿地土壤中铜锌铅的污染水平表现为：铜、锌为中度污染水平；铅为中～强度污染水平。
　　 (2)柠檬酸、草酸、苹果酸、酒石酸等单一酸及混合酸对湿地土壤中铜锌铅的溶出量会因有机酸种类和重金属类型而异。且溶出量与重金属的含量呈正相关，而溶出率与重金属形态有关。柠檬酸、草酸、苹果酸、酒石酸等单一酸及混合酸对外源铅胁迫土壤中的铅和对受不同浓度外源锌胁迫土壤中的锌的溶出量也都因有机酸种类的不同而异。
　　 (3)用对数方程拟合低分子有机酸对土壤中重金属的溶出量与低分子有机酸浓度之间关系，结果显示两者之间有着较好的相关性。
　　 (4)在pH值为4到5的环境下，柠檬酸对湿地土壤中铜锌铅的溶出量最大，在pH值为5的环境下，柠檬酸对受铅胁迫土壤中的铅和对受不同浓度锌胁迫且种植过苔草的土壤中锌的溶出量最大。总体趋势表现为柠檬酸对三种重金属的溶出量随着pH值的升高而减少。
　　 (5)低分子有机酸对湿地土壤中铜锌铅、受外源铅胁迫土壤中的铅、受不同浓度外源锌胁迫土壤中的锌的溶出量随溶出时间的增加而增加，在16小时后趋于平衡；溶出速率可分为两个阶段，快速增长和趋于平缓；采用Elovich方程、Freundlich修正式和抛物线方程等模型拟合，结果显示Elovich方程和Freundlich修正式能较好地描述低分子有机酸对土壤中重金属的溶出。
　　 (6)低分子有机酸会影响湿地土壤中重金属的存在形态，经低分子有机酸浸溶后弱酸提取态和可还原态百分含量相对减少。