土壤铁元素及其有效性
土壤中铁元素的研究及提高植物对铁元素吸收方法
土壤中铁元素的研究及提高植物对铁元素吸收方法Iron is an essential micronutrient for plants, playing a crucial role in various physiological processes, including photosynthesis and respiration. 铁是植物的一种必需微量营养素，在包括光合作用和呼吸等多种生理过程中发挥关键作用。
Iron deficiency in the soil can lead to reduced crop yield and quality, making it essential to study the presence and availability of iron in the soil, as well as methods to enhance iron uptake by plants. 土壤中铁元素的缺乏会导致作物产量和质量的减少，因此有必要研究土壤中铁元素的存在和可利用性，以及提高植物对铁元素吸收的方法。
Soil properties, such as pH, organic matter content, and redox potential, can influence the availability of iron to plants. 土壤性质，如pH值、有机质含量和氧化还原电位等，可以影响铁元素对植物的可利用性。
For example, iron tends to be more available to plants in slightly acidic to neutral soils, while alkaline soils can limit its availability. 例如，土壤略偏酸性至中性时，铁元素对植物的可利用性更高，而碱性土壤会限制其可利用性。
分光光度法测定土壤中的铁
分光光度法测定土壤中的铁摘要铁元素对于农作物的生长十分重要，植物主要是从土壤中吸收氧化态的铁。
采用原子吸收分光光度法测定土壤中的铁有着灵敏度高、干扰少、准确、快速等优点，所以被广泛应用。
土壤样品经预处理后，采用DTPA-TEA消解法提取土壤中有效态的铁元素，通过火焰原子吸收分光光度法，在最佳测定条件下利用标准曲线法，完成对土壤中有效铁元素的测定。
测定方法操作简便，线性范围大，同一浸取液可分别测定土壤中4种植物微量元素。
关键词土壤；铁；原子吸收分光光度法；DTPA-TEA消解法土壤作为人类生存的根本，现代农业发展的基础，其必须含有充足的水分和养分。
土壤中的养分包括氮、磷、钾、碳、氢及多种微量元素，土壤中的微量元素虽然含量不高，但对于农作物的生长不可或缺，如铁。
植物从土壤中吸收的铁主要是二价或三价的氧化态铁，其中二价氧化态铁是主要形式[1-2]。
铁有以下几个方面的功能：一是某些酶和辅酶的重要组成部分；二是对于叶绿素和叶绿体蛋白的合成有重要的调节作用；三是铁是氧化还原体系中的血红蛋白（细胞色素和细胞色素氧化酶）和铁硫蛋白的组分[3-5]。
铁还是固氮酶中铁蛋白和钼铁蛋白的金属成分，在生物固氮中起着非常重要的作用，对于植物的光合作用和呼吸作用均有重要影响。
原子吸收分光光度法是于20世纪50年代中期出现并逐渐发展起来的一种新型仪器分析方法，其原理是基于蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来确定试样中被测元素含量的一种方法。
原子吸收光谱于20世纪50年代中期开始，1953年澳大利亚的瓦尔西（A.Walsh）博士发明锐性光源（空心阴极灯），1954年全球第一台原子吸收在澳大利亚由他指导诞生，在1955年瓦尔西（A. Walsh）博士的著名论文“原子吸收光谱在化学中的应用”奠定了原子吸收光谱法的基础。
20世纪50年代末期一些公司先后推出原子吸收光谱商品仪器，发展了Walsh的设计思想。
到了60年代中期，原子吸收光谱开始进入迅速发展的时期土壤中铁元素测定的主要方法是火焰原子吸收分光光度法，其非常适用于土壤提取液的测定，提取液可直接喷雾，灵敏度高，选择性好，抗干扰能力强，元素之间的干扰较小，可不经分离在同一溶液中直接测定多种元素，有良好的稳定性和重现性，仪器操作简便，应用广泛。
土壤中的微量元素
土壤中的微量元素土壤中的微量元素是指存在于土壤中的含量较少但对植物生长发育至关重要的元素。
尽管它们的含量较低，但微量元素对于植物的生理代谢过程、酶活性以及植物免疫系统的正常运作起着至关重要的作用。
本文将介绍土壤中的几种重要的微量元素及其在植物生长中的作用。
一、铁（Fe）铁是植物生长发育过程中不可或缺的微量元素之一。
它是植物体内许多重要酶的组成部分，参与了光合作用和呼吸作用等重要代谢过程。
铁还是叶绿素的合成所必需的。
当土壤中缺乏铁元素时，植物的叶片会出现黄化、白化等症状，影响光合作用的进行。
二、锌（Zn）锌是植物所需的微量元素之一，它参与了植物的生长发育、酶活性以及植物的免疫系统等多个方面。
锌对于植物的光合作用、DNA合成、激素合成等过程起着重要的调节作用。
当土壤中锌元素含量不足时，植物的叶片会出现叶缘烧焦、叶片变形等症状。
三、锰（Mn）锰是植物体内一种重要的微量元素，它参与了植物的光合作用、呼吸作用以及氮代谢等重要代谢过程。
锰还是植物体内多种酶的辅助因子，对于植物的生长发育具有重要影响。
当土壤中锰元素含量不足时，植物的叶片会出现黄白斑点、叶片变形等症状。
四、铜（Cu）铜是植物所需的微量元素之一，它参与了植物的光合作用、呼吸作用以及植物生长发育的多个重要过程。
铜还是植物体内多种酶的组成部分，对于植物的酶活性以及氮代谢具有重要影响。
当土壤中铜元素含量不足时，植物的叶片会出现叶缘干枯、叶片变黄等症状。
五、硼（B）硼是植物所需的微量元素之一，它参与了植物细胞壁的形成以及植物的生长发育过程。
硼还参与了植物的糖代谢、氮代谢以及钙吸收等重要代谢过程。
当土壤中硼元素含量不足时，植物的新生叶片会出现畸形、叶缘卷曲等症状。
六、氯（Cl）氯是植物所需的微量元素之一，它参与了植物的光合作用、呼吸作用以及离子平衡等多个重要生理过程。
氯还是植物体内维持渗透平衡的关键离子。
当土壤中氯元素含量不足时，植物的叶片会出现叶黄、萎蔫等症状。
土壤重金属的生物有效性和环境质量标准
土壤重金属的生物有效性和环境质量标准
土壤重金属是指土壤中的重金属元素，如铅、镉、铬、铜、锌、铁等，它们可以通过空气、水和植物等方式进入生物体，对人类和动物的健康造成严重危害。
土壤重金属的生物有效性是指土壤中重金属元素的毒性，它可以直接影响植物的生长发育，也可以通过植物吸收进入动物体内，对动物的健康造成危害。
因此，研究土壤重金属的生物有效性对于保护环境和人类健康至关重要。
为了保护环境和人类健康，国家制定了环境质量标准，其中包括土壤重金属的标准。
根据国家规定，土壤重金属的含量不得超过规定的标准，以保证环境质量。
此外，为了更好地保护环境和人类健康，我们应该加强对土壤重金属的监测，及时发现土壤重金属的污染，采取有效措施，防止土壤重金属的污染扩散。
总之，土壤重金属的生物有效性和环境质量标准对于保护环境和人类健康至关重要，我们应该加强对土壤重金属的监测，及时发
现土壤重金属的污染，采取有效措施，防止土壤重金属的污染扩散。
硫酸亚铁和硝酸亚铁对土壤的作用
硫酸亚铁和硝酸亚铁对土壤的作用
硫酸亚铁和硝酸亚铁都是含铁的化合物，它们对土壤有一些影响，但作用的具体效果取决于使用的化合物、土壤的性质和应用的量。
以下是它们对土壤的主要作用：
1.硫酸亚铁（FeSO₄）：
•提供铁元素：硫酸亚铁是一种可溶于水的铁源，可以为植物提供重要的铁元素。
铁对于植物的生长和发育是必需的，它在
叶绿素的合成中发挥着关键作用。
•改善土壤酸性：硫酸亚铁的同时含有硫酸根离子，其使用可能导致土壤的酸性增加。
这对一些需要酸性环境的植物可能是
有益的，但对于其他植物和土壤生态系统可能需要谨慎使用。
2.硝酸亚铁（Fe(NO₃)₂）：
•提供铁元素：类似硫酸亚铁，硝酸亚铁也是一种可溶于水的铁源，能够为植物提供必需的铁元素。
•提供硝酸根离子：同时，硝酸亚铁含有硝酸根离子，这也是一种植物可吸收的氮源。
氮对于植物的生长非常重要。
总体而言，硫酸亚铁和硝酸亚铁在农业和园艺中被用作铁和氮的补充源。
它们可以被用于缓解土壤中的铁缺乏问题，同时提供额外的硫和氮。
然而，在使用这些化合物时需要谨慎，以避免对土壤酸碱性和生态系统产生负面影响。
最好的做法是在使用前进行土壤测试，并根据植物的需求和土壤状况进行调整。
铁元素在植物中的作用-概述说明以及解释
铁元素在植物中的作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:铁元素在植物中起着至关重要的作用。
作为一种微量元素，铁元素是植物正常生长和发育所必需的。
它在许多生物体内是重要的组成部分，包括植物。
植物通过根系从土壤中吸收铁元素，并将其转运到不同的组织和器官。
铁元素在植物体内参与了许多生理和代谢过程，包括光合作用、呼吸作用、氮代谢和植物激素合成等。
然而，尽管铁元素对植物生长发育至关重要，但它在土壤中往往以难溶性的形式存在，使得植物对其吸收和利用受到限制。
植物必须通过一系列的机制和调控过程来增加对铁元素的吸收和利用效率。
这涉及到植物与土壤微生物的相互作用、根系解剖结构的调整、根分泌物的作用等。
此外，铁元素的吸收和利用还受到土壤pH值、氧气浓度和其他环境因素的影响。
本文将综述铁元素在植物中的重要性以及其对植物生长发育的影响。
进一步探讨铁元素在植物中的吸收与转运机制，并总结铁元素在植物体内的作用。
最后，我们将探讨铁元素供应对植物生长发育的启示，并展望未来对植物铁元素研究的方向。
通过深入了解铁元素在植物中的作用，我们可以更好地为植物提供适宜的铁元素供应，促进植物的生长和发育。
1.2文章结构文章结构：文章的结构是指整篇文章的组织框架和章节安排。
一个良好的结构可以使文章的逻辑清晰，读者易于理解。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要介绍了本文的背景和目的。
在概述中，简要介绍了铁元素在植物中的作用。
文章结构部分主要说明了文章的大致章节安排。
正文部分是文章的核心部分，主要围绕铁元素在植物中的作用展开。
其中，2.1节详细介绍了铁元素在植物中的重要性，包括其参与植物光合作用、呼吸作用、氮代谢、DNA合成等方面的作用。
2.2节则探讨了铁元素对植物生长发育的影响，包括其对植物根系、叶片生长和形态的影响。
2.3节重点介绍了铁元素在植物中的吸收与转运过程，包括铁元素的吸收渠道、转运蛋白以及相关调控机制等。
结论部分对铁元素在植物中的作用进行总结，并提出了对植物铁元素供应的启示。
土壤重金属的形态分析及生物有效性研究进展
第３０卷第２期 ２０１３年６月 广东工业大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．２ Ｊｕｎｅ２０１３收稿日期：２０１２ １２ １４基金项目：环保部公益性行业科研专项（２０１１０９０２４）；广东省教育部产学研结合项目（２０１１Ｂ０９０４００２５５，２０１０Ｂ０９０４００４１８）作者简介：林亲铁（１９７２ ），男，副教授，博士，主要研究方向为污染控制与环境评价通讯作者：陈志良（１９７６ ），男，副研究员，博士，主要研究方向为城市污染场地修复与生态学，Ｅｍａｉｌ：ｚｈｉｌｉａｎｇｃｈｅｎ５２１＠１２６．ｃｏｍ．ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７ ７１６２．２０１３．０２．０２２土壤重金属的形态分析及生物有效性研究进展林亲铁１，朱伟浩１，陈志良２，彭晓春２，赵述华２（１．广东工业大学环境科学与工程学院，广东广州５１０００６；２．环境保护部华南环境科学研究所，广东广州５１０６５５）摘要：阐述了当前国内外土壤重金属形态的主要分析方法，归纳了重金属形态和生物有效性的主要影响因素，并对今后的发展方向进行了展望，为正确评估土壤重金属的生物毒害作用提供参考．关键词：土壤；重金属；形态；生物有效性中图分类号：Ｘ１３１．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７ ７１６２（２０１３）０２ ０１１３ ０６ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＳｐｅｃｉｅｓａｎｄＢｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌｓｉｎＳｏｉｌＬｉｎＱｉｎ ｔｉｅ１，ＺｈｕＷｅｉ ｈａｏ１，ＣｈｅｎＺｈｉ ｌｉａｎｇ２，ＰｅｎｇＸｉａｏ ｃｈｕｎ２，ＺｈａｏＳｈｕ ｈｕａ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓａｖａｉｌａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｉｅｓａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔ ａｌｓｉｎｓｏｉｌｗｅｒｅｂｒｉｅｆｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｅｃｉｅｓａｎｄｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｓｆｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｉｓｄｏｍａｉｎｗｅｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；ｓｐｅｃｉｅｓ；ｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ 土壤作为生物可利用重金属的一个重要蓄积库，其所含的重金属可以通过食物链被植物、动物数１０倍地富集，再由食物链的传递，危害人体健康．土壤重金属的生物有效性不仅与其总量有关，更大程度上由其形态分布决定．通过对重金属形态的研究，将重金属活性进行分级，揭示土壤重金属的存在状态、迁移转化规律、生物有效性、毒性及可能产生的环境效应，从而预测重金属的长期变化和环境风险［１ ３］．因此研究重金属的形态和生物有效性，对于诠释重金属在环境中的迁移转化规律和污染风险具有重要意义．１ 土壤重金属的形态分析１．１ 土壤重金属存在形态与提取方法重金属离子作为一种重要的污染物进入土壤后，经过一系列的反应，如吸附、络合、淋溶和还原等，形成不同的化学形态［４］，产生的负面效应也存在较大的差异．重金属的形态分析就是利用一定的物理、化学方法测定重金属的含量、各种价态、络合态及其组分的形态，其目的是确定生物毒性及生物有效性［５］，为土壤重金属的污染评价、生物修复及农产品的安全生产等提供理论依据．目前化学形态的分析方法主要包括３大类：１）模型计算法通过采用相关分析和主成分分析等统计学方法，分析重金属与其他元素的统计学关系，从而推测重金属可能的结合形态［６］．这种方法适用于单一基质中单个重金属元素的吸附质／结合物，但不适用于多种基质、吸附质以及多种重金属化合物存在时的情景［７］．２）电化学测定法电化学测定法主要有两种：一种是离子选择性电极法，即利用离子选择性电极电位与特定离子浓度的直接相关性，通过测试电极电位确定自由态离子浓度．这种方法容易受到溶液环境条件的影响，离子选择性电极不易获得．另一种是伏安法，即根据指示电极电位与通过电解池的电流之间的关系，通过测定电流密度确定金属浓度．这种方法确定的某形态重金属实际上是一组在动力学、迁移性和稳定性方法有相似行为的重金属物质［８］．电化学测定法通常可将重金属分为４类组分：自由态离子、电活性态（易迁移的和不稳定的）、无电活性态（惰性或不易迁移的）以及重金属总量．３）化学提取法（１）单级提取法单级提取法主要是指生物可利用萃取法，其评估对象为土壤颗粒中能被生物（动物、植物和微生物）吸收利用或者对生物活性产生影响的重金属，这一部分重金属通常被称为有效态［９］．常用的萃取剂分为酸、螯合剂、中性盐和缓冲剂４类，根据样品的组成、性质、重金属种类及萃取目的进行选取．（２）多级连续提取法多级连续提取法就是利用反应性不断增强的萃取剂对不同物理化学形态重金属的选择性和专一性，逐级提取土壤样品中不同有效性的重金属元素的方法．目前常用的多级连续提取法包括：Ｔｅｓｓｉｅｒ五步连续提取法、Ｆｏｒｓｔｎｅｒ法、欧共体标准物质局ＢＣＲ法．其中Ｔｅｓｓｉｅｒ五步连续提取法和ＢＣＲ法这两种方法因其适用性强、效果好和实验方法成熟，成为国内外研究土壤重金属形态的主要方法．表１中列举了Ｔｅｓｓｉｅｒ五步法与ＢＣＲ三步法的提取方案、形态分类以及它们的优缺点．表１ Ｔｅｓｓｉｅｒ五步法和ＢＣＲ三步法形态提取、分类与特点Ｔａｂ．１ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ、ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｅｔａｌｓｂｙＴｅｓｓｉｅｒａｎｄＢＣＲ方法步骤提取剂（１ ００００ｇ样品）时间／ｈ形态特点Ｔｅｓｓｉｅｒ法［１０ １２］１８ｍＬ１ｍｏｌ／ＬＭｇＣｌ２１可交换态２８ｍＬ１ｍｏｌ／ＬＮａＡｃ／ＨＡｃ，ｐＨ５ ０５碳酸盐态３２０ｍＬ，０ ０４ｍｏｌ／ＬＮＨ２ＯＨ·ＨＣｌ，２５％ＨＡｃ（ｖ／ｖ）ｐＨ２ ０，９６℃６氧化物结合态４①３ｍＬ０ ０２ｍｏｌ／ＬＨＮＯ３＋５ｍＬ３０％Ｈ２Ｏ２，ｐＨ２ ０，８５℃２有机结合态②３ｍＬ３０％Ｈ２Ｏ２，８５℃３③冷却后，加５ｍＬ３ ２ｍｏｌ／ＬＮＨ４ＯＡＣ稀释至２０ｍＬ０．５５５∶１（ｖ／ｖ）４０％ＨＦ／７０％ＨＣｌＯ４混合液消解２残渣态划分详细、运用广泛，但重复性与结果可比性差ＢＣＲ法［１１ １４］１０ １１ｍｏｌ／ＬＨＯＡｃ１６乙酸可提取态２０．５ｍｏｌ／ＬＮＨ２ＯＨ·ＨＣｌ１６可还原态３①８ ８ｍｏｌ／ＬＨ２Ｏ２，ｐＨ２．０～３．０，８５℃水浴１可氧化态②１ ０ｍｏｌ／ＬＮＨ４Ａｃ，ｐＨ２．０１６４王水（ＨＣｌ∶ＨＮＯ３３∶１）１１５℃２４残余态方法成熟、适用性广，但易再次吸附 多级连续提取法中各级提取步骤得到的结果与重金属所结合的某一特定化学组分（如碳酸盐、氢氧化铁、氢氧化锰）或重金属的赋存方式（如溶解态、交换态、吸附态）密切相关，根据此固相形态可推测重金属在环境中可能的行为（如迁移性和生物活性）［１５］．但由于提取剂对目标组分很难完全溶解且添加的化学药剂可能会破坏样品原有的重金属化学结构和溶液化学平衡等，因此这种方法不能区分多重环境因素和重金属本身形态控制的重金属分子化学机制，无法表示重金属的真实化学形态［８］．上述３种方法虽然容易获得实验数据，但从其得到的重金属分级和分配信息不能真正鉴别出化学相态组成．近年来现代光学检测技术开始辅助用于重金属形态的测试，从分子尺度原位观察环境样品表面的重金属化学结构和与其他吸附质之间的键合作用等相关信息．１．２ 土壤重金属形态的主要影响因素土壤重金属形态的影响因素较多，主要是重金属自身含量和特性、土质成分（黏土矿物、有机质、铁锰铝氧化物等）和土壤ｐＨ值、氧化还原电位、温度和湿度等环境条件影响［１６］．１）重金属种类和总量同一环境中不同种类的重金属，其形态相差较大．张朝阳等［１７］发现，电子垃圾回收地区土壤中，Ｈｇ和Ｃｒ主要以残渣态形式存在，而Ｃｕ的可还原态、可氧化态和残渣态含量相差不大．重金属总量也会影响其存在形态．Ｍａ等［１８］研究发现，Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｎｉ等重金属元素各形态的相对分布与其总量有关．２）土壤ｐＨ值土壤ｐＨ值通过影响金属化合物在土壤中的溶４１１ 广 东 工 业 大 学 学 报 第３０卷 解度来影响重金属形态．研究表明［５，１９］：土壤中交换态重金属随ｐＨ值升高而减少，且呈现显著负相关，碳酸盐结合态、铁锰化物结合态和残渣态重金属都与ｐＨ值呈正相关．３）土壤有机质土壤有机质（富里酸、胡敏酸等）有着很强的表面络合能力，可以直接改变土壤中重金属形态分布，以至影响土壤中重金属的移动性和生物有效性．微生物以及土壤酶的活性等生物作用，改变植物根基环境导致了对不同重金属形态的吸收有明显差异．水溶态最易被植物吸收富集，其次是交换态和络合态，残渣态基本上不被吸收［１６，１９ ２０］．４）化学作用化学作用主要是指重金属被土壤理化性质吸附反应作用，其中沉淀－溶解作用是金属化学迁移的主要方式，表现在可溶性盐类的离子与土壤溶液中的离子，因化学反应生成难溶解的化合物而保存在土壤中［２０］．５）土壤中重金属的形态还受温度、湿度、光照等气候因子季节性变化的影响．２ 土壤重金属的生物有效性重金属的生物有效性指重金属能被生物吸收或对生物产生毒害的性状，可由间接的毒性数据或生物体浓度数据评价［２１］，它与污染物的存在形态有直接关系，反映了对环境动植物以及人类的危害．研究发现，不同形态的重金属释放的难易程度不同，生物可利用性也不同，可交换态的重金属在中性条件下最活跃，最易被释放也最易发生反应转化为其他形态，最易为生物利用；碳酸盐结合态重金属在不同ｐＨ条件下能够发生移动，可能造成环境的二次污染．铁锰氧化态可在还原条件下释放；有机物结合态释放过程缓慢，而残渣态重金属与沉积物结合最牢固，用一般的提取方法不能提取出来，它的活性最小，有效性也最小［２２］．影响重金属生物有效性的因素主要有土壤理化性质、生物类型、重金属特性和根际环境等［１９］．２．１ 土壤理化特性土壤中含有大量的无机、有机和无机－有机复合的化学物质以及大量的生物活性物质，使土壤具有特殊的吸附性、酸碱性、氧化－还原性和生物活性．而土壤的温度、湿度和ｐＨ值以及有机质含量都会影响土壤的生物有效性．１）土壤质地及土壤密度土壤质地又称土壤机械组成，指的是土壤中矿物颗粒的大小及其组成比例．土壤质地直接关系着土壤紧实程度、孔隙数量，进而影响着土壤通气、透水及土壤环境背景值等性能，从而影响了重金属的生物有效性．郭观林等［２３］研究发现，重金属元素在黑土中生物活性的大小为Ｃｄ＞Ｃｕ＞Ｚｎ＞Ｐｂ．同一地点的土壤，重金属在耕层的生物有效性系数高于非耕层，人类活动与外源重金属会改变重金属在土壤中的生物活性，污染愈严重的土壤，其重金属元素的生物活性也愈高．胡星明等［２４］发现，磷肥和稻草可改变土壤紧实程度、孔隙数量，从而改变重金属Ｃｕ、Ｃｄ、Ｚｎ和Ｐｂ在土壤中的化学分布形态，并降低重金属的生物有效性．２）土壤ｐＨ值土壤ｐＨ值是许多化学性质的综合反映，它影响土壤重金属的生态效应、环境效应．在自然条件下，土壤的酸碱度主要受土壤盐基状况所支配，而土壤的盐基状况决定着淋溶过程和吸附过程的相对强度．廖敏等［２５］发现，土壤中当ｐＨ小于６时被吸附的镉生物有效态随着ｐＨ的升高而增加，当ｐＨ大于６时被吸附的镉生物有效态随ｐＨ升高而降低，在土壤中加入粉煤灰使土壤ｐＨ上升，重金属生物有效性下降．３）有机质土壤有机质含量是影响重金属生物有效性的最主要因素之一．土壤有机质通过两方面影响重金属的有效性［２６ ２７］：一是有机质通过吸附重金属而形成稳定的复合物；二是有机质给土壤溶液提供螫合剂，从而影响土壤重金属的活性．有研究表明，高有机质环境的土壤中，ＥＤＴＡ提取态的重金属含量比低有机质土壤要高，有机质的矿化可能导致土壤中重金属流失风险增大，说明可溶态有机质浓度增大有增加重金属溶解度的风险．张亚丽等［２８］发现不同类型有机肥的施用明显降低了土壤中有效性Ｃｄ的含量；有机肥的施用促使交换态Ｃｄ向松结合有机态、锰氧化物结合态Ｃｄ转化．Ｃｏｖｅｌｏ等［２９］研究也表明，有机物可通过吸附、螯合等作用固定重金属，同时有机物分解形成的还原条件有利于ＣｄＳ沉淀的形成，从而降低土壤Ｃｄ的有效性．２．２ 重金属特性土壤重金属污染往往是２种或２种以上的重金属并存的复合污染，重金属相互之间产生的生物毒性一般表现为加和效应、拮抗效应和协同效应３种．一般来说，周期系同族理化性质相似的元素之间容５１１ 第２期 林亲铁，等：土壤重金属的形态分析及生物有效性研究进展 易出现拮抗作用，同周期元素化学性质极其相似可相互竞争结合部位［３０］．Ｃｈｅｎ［３１］等研究Ｃｄ，Ｐｂ，Ｃｕ，Ｚｎ和Ａｓ５种元素交互作用时发现，相互作用促进了Ｃｄ、Ｐｂ、Ｚｎ的活化，对Ａｓ反而有所抑止．可见，土壤中重金属的复合污染直接影响其生物有效性．重金属复合污染所导致的生物有效性，主要表现为植物根际环境中土壤微生物以及土壤酶的变化，从而影响整个土壤生物有效性［３２］．２．３ 根际环境植物根际环境会因根的深度和分枝的伸展模式不同而不同，较广的根际环境可以使微生物和污染物有较大、较多的空间接触，从而加强生物降解作用和对污染物质的固定．植物根不断地向根际环境输入光合作用产物，且枯死的根细胞和植物分泌物的积累使根际圈演变成为一块十分富饶的土壤，从而使根际环境成为由土壤为基质，以植物根系为中心，聚集了大量的细菌、真菌等微生物的独特“生态修复单元”．根际环境保持微生物大量繁殖，植物根得到营养物质，有利于对重金属污染物的吸收和吸附．植物根系特征和植物根际环境中重金属离子形态，是影响重金属植物吸收的关键因子．许秀琴等［３３］研究重金属形态对茎叶类蔬菜的生物有效性时发现，重金属形态对蔬菜有效性最高的是有机态和硫化态结合物．活性态重金属含量与比例是影响蔬菜累积重金属的重要因素，但不同重金属的形态对蔬菜生物有效性的影响差异较大．Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｕ等各重金属残渣态与蔬菜均无显著相关性，只有活性态才易被蔬菜吸收积累，对其产生毒害．２．４ 生物类型土壤中微生物、植物和动物，能够利用它们的新陈代谢改变重金属的活性或在土壤中的结合态，从而影响重金属在环境中的迁移和转化．１）微生物环境中重金属离子的长期存在使自然界中形成一些特殊的微生物，它们对有毒金属离子具有抗性，可以使重金属离子发生转化．微生物抗重金属机制包括生物吸附、胞外沉淀、生物转化、生物累积和外排作用．通过这些作用，微生物可以吸附、吸收重金属并固化之．汞、铅、锡、砷等金属或类金属离子都能在微生物的作用下通过氧化、还原和甲基化作用而失去毒性．目前，大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室水平，实例研究还不多．２）植物植物新陈代谢活动对土壤中的重金属有不同程度的吸收、挥发、积累和固定作用．不同植物对重金属生物有效性有不同的影响．魏世强和陈事荣等［３４ ３５］研究发现，种植不同的作物会改变土壤重金属的生物可利用性，种植水稻会促进土壤中的锌向非活性的残余态转化，使土壤重金属的生物有效性降低；种植油菜后土壤锌的有效态增加、活性增加．陈素华等［３６］对重金属复合污染影响小麦种子根活力的研究表明：重金属对根活力的影响顺序Ｐｂ＞Ｃｕ＞Ｃｄ＞Ｚｎ．植物修复法也是目前研究最多的生物修复法．３）动物利用土壤中的某些低等动物如蚯蚓能吸收重金属的特性，在一定程度上降低污染土壤中重金属比例，达到动物修复重金属污染土壤的目的．有研究表明，当土壤中Ｐｂ的质量分数为１７０～１８０ｍｇ／ｋｇ时，蚯蚓的富集系数为０ ３６［３７］．３ 展望土壤重金属污染往往是区域性的，土壤又是一个复杂、综合的生态系统，它所涉及的内外因素众多，即使同一区域的各种土壤物理化学性质也存在很大差异，因此很难找到一个通用的重金属生物有效性评价方法．针对传统研究方法的局限性，今后的研究应侧重于化学形态分析方法的研究，利用现代的高科技术，如电子技术、超分子化学以及纳米技术等最新成果寻找灵敏度更高、特异性更强且能够快速检测、分析重金属的方法．同时，将目前已有的研究方法通过优势互补设计一些新型的联用技术，比如化学发光酶分析方法，将酶分析结合发光方法，从而提高重金属形态分析的灵敏度和准确性．此外，应考虑重金属复合污染的影响，确定重金属形态与生物有效性之间的关系，建立准确可靠的重金属生物有效性评价技术方法．参考文献：［１］周建民，党志，司徒粤，等．大宝山矿区周围土壤重金属污染分布特征研究［Ｊ］．农业环境科学学报，２００４，２３（６）：１１７２ １１７３．ＺｈｏｕＪｉａｎ ｍｉｎ，ＤａｎｇＺｈｉ，ＳｉｔｕＹｕｅ，ｅｔａｌ．ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｓｉｎｓｏｉｌｓｆｒｏｍＤａｂａｏｓｈａｎｍｉｎｅａｒｅａ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ ｅｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，２００４，２３（６）：１１７２ １１７３．［２］钟晓兰，周生路，黄明丽，等．土壤重金属的形态分布特征及其影响因素［Ｊ］．生态环境学报，２００９，１８（４）：６１１ 广 东 工 业 大 学 学 报 第３０卷 １２６６．ＺｈｏｎｇＸｉａｏ ｌａｎ，ＺｈｏｕＳｈｅｎｇ ｌｕ，ＨｕａｎｇＭｉｎｇ ｌｉ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｆｏｒｍｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔ ａｌｓａｎｄｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ［Ｊ］．ＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，１８（４）：１２６６．［３］韩春梅，王林山，巩宗强，等．土壤中重金属形态分析及其环境学意义［Ｊ］．生态学杂志，２００５，２４（１２）：１４９９ １５０２．ＨａｎＣｈｕｎ ｍｅｉ，ＷａｎｇＬｉｎ ｓｈａｎ，ＧｏｎｇＺｏｎｇ ｑｉａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｆｏｒｍｓｏｆｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｔｈｅｉｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ，２００５，２４（１２）：１４９９ １５０２．［４］韩张雄，王龙山，郭巨权，等．土壤修复过程中重金属形态的研究综述［Ｊ］．岩石矿物学志，２０１２（３）：２７１ ２７８．ＨａｎＺｈａｎｇ ｘｉｏｎｇ，ＷａｎｇＬｏｎｇ ｓｈａｎ，ＧｕｏＪｕ ｑｕａｎ，ｅｔａｌ．Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｆｏｒｍｓｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｏｉｌｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＥｔＭｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａ，２０１２（３）：２７１ ２７８．［５］关天霞，何红波，张旭东，等．土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素［Ｊ］．土壤通报，２０１１，４２（４）：５０４ ５１０．ＧｕａｎＴｉａｎ ｘｉａ，ＨｅＨｏｎｇ ｂｏ，ＺｈａｎｇＸｕ ｄｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｏｆｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔ ｉｎｇｔｈｅｓｐｅｃｉｅｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｏｉｌ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ，２０１１，４２（４）：５０４ ５１０．［６］ＹｕＫＣ，ＴｓａｉＬＪ，ＣｈｅｎＳＨ，ｅｔａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｂｉｎｄｉｎｇｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎａｎｏｘｉｃｒｉｖｅｒｓｅｄｉｍｅｎｔｓ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＲｅ ｓｅａｒｃｈ，２００１，３５（１７）：４０８６ ４０９４．［７］章骅，何品晶，吕凡，等．重金属在环境中的化学形态分析研究进展［Ｊ］．环境化学，２０１１，３０（１）：１３０ 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ｔａｎ，ＤｕＷｅｉ，ｅｔａｌ．ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＣｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，ＭｎｓｐｅｃｉｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｓｂｙｍｏｄｉｆｉｅｄＢＣＲａｎｄｔｅｓｓｉｅｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎ ｓｔｒｕｍｅｎｔａｌＡｎａｌｙｓｉｓ，２００９（３）：２９７ ２９８．［１３］ＱｕｅｖａｕｖｉｌｌｅｒＰ，ＲａｕｒｅｔＧ，ＧｒｉｅｐｉｎｋＢ．Ｓｉｎｇｌｅａｎｄｓｅ ｑｕｅｎｔｉａｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓａｎｄｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９３，（５１）：２３１ ２３５．［１４］ＲａｕｒｅｔＧ，Ｌｏｐｅｚ ＳａｎｃｈｅｚＪＦ，ＳａｈｕｑｕｉｌｌｏＡ，ｅｔａｌ．Ｉｍ ｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅＢＣＲｔｈｒｅｅｓｔｅｐｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏ ｃｅｄｕｒｅｐｒｉｏｒｔｏｔｈｅｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｅｗｓｅｄｉｍｅｎｔａｎｄｓｏｉｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏ ｒｉｎｇ，１９９９，１：５７ ６１．［１５］ＨａｓｓＡ，ＦｉｎｅＰ．Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｖｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅ ｄｕｒｅｓｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｏｉｌｓ，ｓｅｄｉｍｅｎｔ，ａｎｄｗａｓｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｃｒｉｔｉｃａｌｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．ＣｒｉｔｉｃａｌＲｅｖｉｅｗｓｉｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，４０（５）：３６５ ３９９［１６］任理想．土壤重金属形态与溶解性有机物的环境行为［Ｊ］．环境科学与技术，２００８，７（７）：７０ ７１．ＲｅｎＬｉ ｘｉａｎｇ．Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｅｃｉｅｓｉｎｓｏｉｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ ｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，７（７）：７０ ７１．［１７］张朝阳，彭平安，刘承帅，等．华南电子垃圾回收区农田土壤重金属污染及其化学形态分布［Ｊ］．生态环境学报，２０１２，２１（１０）：１７４２ １７４８．ＺｈａｎｇＣｈａｏ ｙａｎｇ，ＰｅｎｇＰｉｎｇ ａｎ，ＬｉｕＣｈｅｎ ｓｈｕａｉ，ｅｔａｌ．Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｓａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｐｅｃｉａｔｉｏｎｏｆｆａｒｍｌａｎｄｓｏｉｌｓｉｎａｎｅ ｗａｓｔｅｒｅｃｙｃｌｉｎｇｔｏｗｎｉｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１２，２１（１０）：１７４２ １７４８．［１８］ＭａＬＱ，ＲａｏＧＮ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆｃａｄｍｉｕｍ，ｃｏｐｐｅｒ，ｎｉｃｋｅｌ，ａｎｄｚｉｎｃｉｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＱｕａｌｉｔｙ，１９９７，２６（１）：２５９ ２６４．［１９］刘霞，刘树庆．土壤重金属形态分布特征与生物效应的研究进展［Ｊ］．农业环境科学学报，２００６，（３）：４０７ ４１０．ＬｉｕＸｉａ，ＬｉｕＳｈｕＱｉｎｇ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｅｌａｔｉｏｎ ｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｅｃｉａｔｉｏｎａｎｄｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，２００６，（３）：４０７ ４１０．［２０］王亚平，鲍征宇，侯书恩．尾矿库周围土壤中重金属存在形态特征研究［Ｊ］．岩矿测试，２０００，１（３）：７ １２．ＷａｎｇＹａ ｐｉｎｇ，ＢａｏＺｈｅｎｇ ｙｕ，ＨｏｕＳｈｕ ｅｎ．Ｓｔｕｄｙｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｅｃｉｅｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌｓｎｅａｒｔｈｅｔａｉｌｉｎｇｓ［Ｊ］．ＲｏｃｋａｎｄＭｉｎｅｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓ，２０００，１（３）：７７１１ 第２期 林亲铁，等：土壤重金属的形态分析及生物有效性研究进展 １２．［２１］朱阓婉，沈壬水，钱钦文．土壤中金属元素的五个组分的连续提取法［Ｊ］．土壤，１９８９，１０（５）：１６３ １６６．ＺｈｕＹａｎ ｗａｎ，ＳｈｅｎＲｅｎ ｓｈｕｉ，ＱｉａｎＱｉｎ ｗｅｎ．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｍｅｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ，１９８９，１０（５）：１６３ 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广 东 工 业 大 学 学 报 第３０卷 。
土壤有效性铜、锌、铁、锰的测定
土壤有效性铜、锌、铁、锰的测定DTPA浸提—原子吸收分光光度法1、方法提要样品经DTPA-TEA-CaCl2提取后，用原子吸收光谱法直接测定。
2、应用范围本方法适用于石灰性土壤中有效铜、锌、铁、锰的测定，中性和酸性土壤也可以应用。
3、主要仪器设备3.1原子吸收分光光度计(包括铜、锌、铁、锰元素空心阴极灯)；3.2酸度计；3.3恒温(25℃±2℃)往复式或旋转式振荡器，或普通振荡器及恒温室，振荡器应能满足180r/min±20r/min的振荡频率或达到相同效果。
3.4带盖塑料瓶：200mL。
4、试剂4.1DTPA浸提剂[c(DTPA)=0.005mol·L-1，c(CaCl2)=0.01mol·L-1，c(TEA)=0. 1mol·L-1，PH7.03]：称取 1.967g二乙三胺五乙酸(DTPA)，溶于14.92g三乙醇胺(TEA)和少量水中；再将1.47g氯化钙(CaCl2·2H2O)溶于水后，一并转入1L容量瓶中，加水至约950mL；在酸度计上用6 mol·L-1盐酸溶液调节PH至7.30，用水定容，贮于塑料瓶中。
溶液可保存几个月，但用前需校准PH值。
4.2铜标准贮备液[ρ(Cu)=1000μg·mL-1]：称取1.0000g 金属铜(优级纯)，溶解于20mL1：1硝酸溶液，移入1L容量瓶中，用水定容；4.3铜标准工作液[ρ(Cu)=50μg·mL-1]：吸取铜标准贮备液5.00mL于100mL容量瓶中，用水定容；4.4锌标准贮备液[ρ(Zn)=1000μg·mL-1]：称取1.0000g 金属锌(优级纯)，用40mL1：2盐酸溶液溶解，移入1L容量瓶中，用水定容；4.5锌标准工作液[ρ(Zn)=50μg·mL-1]：吸取锌标准贮备液5.00mL于100mL容量瓶中，用水定容；4.6铁标准贮备液[ρ(Fe)=1000μg·mL-1]：称取1.0000g 金属铁(优级纯)，溶解于40mL1：2盐酸溶液中(加热溶解)，移入1L容量瓶中，用水定容；4.7铁标准工作液[ρ(Fe)=50μg·mL-1]：吸取铁标准贮备液5.00mL于100mL容量瓶中，用水定容，即为含50μg·mL-1铁标准溶液；4.8锰标准贮备液[ρ(Mn)=1000μg·mL-1]：称取1.0000g 金属锰(优级纯)，用20mL1：1硝酸溶液溶解，移入1L容量瓶中，用水定容；4.9锰标准工作液[ρ(Mn)=50μg·mL-1]：吸取锰标准贮备液5.00mL于100mL容量瓶中，用水定容；5、分析步骤称取通过2mm孔径尼龙筛的风干试样10.00g于200mL 塑料瓶中，加入DTPA浸提剂20mL，盖好瓶盖，摇匀，在25℃±2℃的条件下，以180r/min的速度振荡2小时，立即过滤。
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土壤铁元素及其有效性
铁对人体和植物有什么作用呢？
铁是人体必需的微量元素，其主要作用表现为：①铁是血红蛋白的重要组分，参与造血活动，参与氧的运输和存储；②铁对人体免疫系统有影响；③铁直接参与人体能量代谢。
缺铁是世界范围内最常见的营养缺乏症，但是补铁过量对人体也是不好的，补铁过量可能诱发肿瘤的发生和发展。
中国营养学会建议每日膳食营养素供给量中，铁的摄取量为成年男子12mg（1mg=10-6g），女子18mg，孕妇、乳母为28mg。
对于植物来说，铁是构成叶绿素的元素之一，参与光合作用、呼吸作用等代谢过程。
植物体内全铁含量（以干重计）为25-500mg/kg或以上。
缺铁在植物中最明显的表现为嫩叶黄化、新梢死亡。
由于叶绿素在植株体内很难转移，当植物缺铁时，首先表现在幼嫩叶片上，新长出的嫩叶中将缺少叶绿素，造成叶片的“失绿症”。
铁含量过高也会对植物产生毒害作用。
铁中毒的症状表现为老叶上有褐色斑点，根部呈灰黑色，易腐烂等。
我国土壤铁含量情况如何呢？
土壤中总铁含量很高，但是有效铁的含量会受多种因素的影响，例如土壤pH、有机质、氧化还原电位以及养分之间的相互作用等，较容易出现缺乏现象。
以pH为例，北方土壤缺铁与pH较高有密切关系，这是因为在pH较高的情况下，绝大部分铁化合物较难溶解，对植物的有效性很低。
南方酸性土壤，铁的溶解度较大，甚至会使植
物出现铁中毒现象，而在施用石灰以提高土壤pH时可能会导致铁的有效性较低，从而诱发植物缺铁。
根据一项全国31个省份土壤微量元素的调查报道显示，我国北方土壤缺铁程度高于南方土壤。
北方以山西和陕西缺铁最为严重，东北有效铁缺乏较轻，而北方其他省份缺铁程度居中。
南方土壤缺铁程度较轻，而其中以四川、重庆、安徽略为严重。
如何改善植物缺铁状况呢？
铁对植物如此重要，那么一旦植物出现缺铁现象，该如何补救呢？改善缺铁状况的方法主要有两类，一是增施铁肥，二是改变土壤环境，促进无效铁向有效铁的转化。
增施铁肥是改善植物缺铁状况的主要途径，由于铁肥直接施入土壤很快会转化为难溶性铁而失效，因此，铁肥施用时应采用叶面喷施方法。
喷施过程中，考虑铁在叶片中难以转移，因此喷洒应做到多次，且叶片正反两面都应喷洒。
另外，也有用铁肥浸泡植物种子的做法。
改变土壤环境有多种方法，例如，增施有机肥料改变土壤酸碱条件，降低土壤pH，从而提高铁的有效性和土壤供肥能力。