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氧化还原电位对土壤中重金属环境行为的影响研究进展

         
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Eh(redox potential,氧化还原电位)代表土壤氧化性和还原性的相对程度,是以电位反映土壤所处氧化还原状态的指标.由于重金属易与对Eh敏感的组分发生吸附、络合、沉淀等化学反应,因此Eh的变化会直接∕间接影响重金属形态从而决定其毒性和活性.Eh变化对重金属活性往往存在双向影响:①淹水环境使Eh降低,引发反硝化反应、铁锰氧化物和硫酸盐还原,使pH向中性靠拢,从而间接导致酸性土壤中游离态重金属沉淀或碱性土壤中吸附态重金属释放.②厌氧条件在使Eh发生变化的同时,会引起铁锰氧化物、有机质、硫化物的形态或含量发生改变,如铁锰氧化物还原、大分子有机质分解,分解产物与重金属离子结合增加了可溶性重金属的浓度,但厌氧条件也可以使重金属离子和硫化物产生沉淀,且还原Cr、Hg等元素,降低毒性;在氧化条件下,硫化物氧化形成硫酸盐促进了重金属释放;但铁锰离子沉淀及其氧化物形态变化形成的具有强吸附力的无定形铁锰氧化物可重新吸附游离态金属离子.这些复杂的化学变化对定量化研究Eh对重金属的影响造成困难,从而降低了Eh波动环境(水稻土、周期性覆水潮滩沉积物等)中重金属污染风险评价的准确性,也限制了通过改变Eh来原位修复重金属污染土壤的方法实施.因此,需进一步对Eh诱导下土壤颗粒界面上发生的与重金属行为相关的反应进行深入研究,并开发检测分析技术,如无损伤的物理探测方法或同位素稀释技术等,建立不同土壤中Eh与重金属形态、活性的定量关系,以揭示Eh对重金属形态的影响机制.

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