土壤的重金属形态分布受多种因素影响,比如pH值,有机质,矿物质,根系活动,微生物代谢等。
研究土壤重金属的形态,具有多方面的作用和意义。
迁移转化,重金属的形态直接影响到它的迁移能力。比如,雨水多的地方,铁锰氧化物会被还原,金属释放量会增加很多倍。重金属形态会影响到土壤生态系统。比如,可交换的重金属会微生物的活性,导致养分循环受阻。形态转化具有动态性,比如镉吸附在铁氧化物上,当pH<5.5时易解离。不同形态的重金属对植物的损害作用是有显著差异的,可交换态影响大,残渣态影响小。研究形态分析可优化土壤污染修复方案和技术。
土壤重金属形态种类
主要有可交换态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、碳酸盐结合态、残渣态。
以土壤砷的形态为例,简单的介绍一下它的组成。
1.三价砷,以As³⁺形式存在。
2.一甲基砷
3.二甲基砷
4.砷甜菜碱
5.五价砷(As⁵⁺)在水体中的常见氧化态形式之一,在富氧环境中以砷酸根(AsO₄³⁻)形式存在。
6.砷胆碱
检测方法:HPLC-ICP-MS,包前处理。
测定指标:无机砷,有机砷,无机汞,有机汞,无机硒,有机硒(如硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸),铅(Pb)、镉(Cd)、铜(Cu)等重金属元素。
硒代氨基酸,具有比较多的生理作用。比如,辅助或预防肝脏的疾病,增强免疫能力,拮抗重金属如汞等的毒性,降低血脂水平,抗氧化和调节内分泌等。
土壤中的硒代氨基酸作用,包括硒代氨基酸能促进植物对营养物质的吸收,增强植物的抗寒、抗旱、抗病虫害、抗倒伏等作用。提高农作物的硒含量,从而有利于食品的营养价值。改善土壤结构,提高土壤的保水保肥能力。
硒代氨基酸主要有以下几种类别
1.硒代蛋氨酸,包括L-硒代蛋氨酸和D-硒代蛋氨酸。
2.硒代胱氨酸,由2个半胱氨酸通过硒-硒键(-Se-Se-)连接而成。
3.硒代半胱氨酸,存在少数的一些酶中,比如谷胱甘肽过氧化酶,硫氧还蛋白还原酶,甲酸脱氢酶等。
4.甲基-硒代半胱氨酸,含硒的氨基酸衍生物,属于有机硒。