外源铜在土壤中的老化研究进展.PDF

土 壤 (Soils), 2009, 41 (2): 153~159 ① 外源铜在土壤中的老化研究进展 1, 2 1 1* 1 周世伟 ， 徐明岗 ， 马义兵 ， 韦东普 （1 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081 ； 2 中国科学院烟台海岸带可持续发展研究所，山东烟台 264003 ） 摘 要： 水溶性 Cu 添加到土壤后，其可浸提性、生物有效性或毒害随时间逐渐降低，这个过程称为老化过程。田间污染 土壤中的 Cu 与人工新添加的 Cu 在生物有效性上存在着明显的差异，因此，在生态风险评价和环境质量标准制定中，考虑 Cu 的老化过程显得十分必要。而且，它对污染土壤的管理和修复也有重要的指导意义。本文详细综述了外源 Cu 在土壤中的老化机 理及影响因素，指出老化过程主要受扩散作用、聚合/沉淀作用和包裹作用共同控制，而且在长期老化阶段，微孔扩散成主导作 用机理；pH 、温度、有机质和土壤类型是老化的主要影响因子，其中 pH 影响聚合/沉淀作用和扩散作用，温度主要影响扩散作 用，而有机质对上述各个机理都有影响。 关键词： 老化；外源 Cu ；扩散；聚合/沉淀；包裹 中图分类号： X131.3 随着农业和养殖业的发展，工业化和城镇化进程 价和修复以及土壤环境质量标准的制定等都有重要的 的加快，土壤Cu污染也日趋严重。除矿区及冶炼厂周 指导意义。本文简单介绍了老化的概念和研究意义， - [1 2] ，农业土壤，尤其是菜地和果园， 重点阐释了老化机理和影响因素，最后对该领域的研 围土壤严重污染外 - Cu污染的报道正在逐渐增多[3 6] 。外源Cu输入农业土壤 究进行了展望，旨在推动我国土壤外源重金属老化研 主要通过以下几个途径：①Cu制剂农药和肥料。长期 究。 喷施Cu制剂农药使咖啡园表层土壤（0 ~5 cm ）的Cu 1 老化的概念和研究意义 浓度高达 1400 mg/kg，而当地未喷施Cu农药的土壤Cu 含量仅 39 ~ 78 mg/kg[5] 。②畜禽粪便。我国畜禽粪便 “老化（aging ）”指添加到土壤中的水溶性Cu，其 产量已经达到 27 亿t[7]，并且富Cu饲料添加剂已使畜禽 可浸提性、可交换性、生物有效性和毒害随时间延长 - 粪便含Cu量增加 10 倍以上，含量高达 732 mg/kg[8] 。 而缓慢降低的过程[13 16] 。也有人将老化称为“ 自然消减 ③污水污泥。2003 年我国城市污水排放总量约为 350 （natural attenuation ）” 、“ 不可逆吸持（irreversible -