土壤中銻及其存在形態(tài)的研究進(jìn)展

2024年4月1日發(fā)(作者：地址縮寫)

土壤中銻及其存在形態(tài)的研究進(jìn)展

摘要 隨著銻和它的化合物被廣泛的用于各種產(chǎn)品的生產(chǎn)，環(huán)境中銻的污染在不斷加重。銻已被證

明對(duì)生物體及人類具有毒性和致癌性。但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)銻污染的研究還較少。本文主要綜述了國(guó)內(nèi)外

的一些研究成果，就土壤中銻的存在形態(tài)及其生物有效性做了總結(jié)。土壤中銻主要以五價(jià)化合物存在，

且移動(dòng)性較低，生物可利用性較低。生物體內(nèi)的銻含量與土壤中的可移動(dòng)性銻含量有關(guān)。

關(guān)鍵詞 土壤 銻 形態(tài) 生物有效性

銻是土壤中廣泛分布的一種有毒重金屬，在周期表中與砷同族，所以在化學(xué)和毒物學(xué)性質(zhì)上存在

許多相同之處(Lintschinger et al.，1998a；Gebel，1997)。世界銻儲(chǔ)量大約4.5—6百萬(wàn)噸，中國(guó)

大約占3.0—3.5百萬(wàn)噸(何孟常，2004)。中國(guó)、玻利維亞、俄羅斯、南非和塔吉克斯坦是主要的銻生

產(chǎn)國(guó)，2005年和2006年世界銻礦產(chǎn)量分別為1.37和1.31百萬(wàn)噸，而中國(guó)就分別占1.2和1.1噸(U.S.

Geological Survey，2007)。世界主要國(guó)家的銻用量均較大，美國(guó)是最大的消費(fèi)國(guó)，其次是中國(guó)。美

國(guó)在2006年消費(fèi)的銻中，70%的金屬銻和46%的氧化態(tài)銻是從中國(guó)進(jìn)口的(U.S. Geological Survey，

2007)。銻被廣泛的用于剎車墊、防寄生蟲(chóng)藥、子彈、阻燃劑以及作為輪胎硫化過(guò)程的添加劑等的生

產(chǎn)。

許多研究已經(jīng)證明銻對(duì)人體及生物具有毒性及致癌性，其毒性與存在形態(tài)有關(guān)(Lintschinger et

al., 1998a; Gebel, 1997)。銻被很多國(guó)家都列為優(yōu)先污染物。中國(guó)的銻礦儲(chǔ)量和銻的生產(chǎn)量為世界之

最，而對(duì)環(huán)境中銻污染的報(bào)道卻很少。銻在土壤中的存在形態(tài)決定了銻的毒性效應(yīng)、遷移轉(zhuǎn)化能力和

生物有效性，從而關(guān)系到向人體的轉(zhuǎn)移。本文綜述了國(guó)內(nèi)外有關(guān)銻的研究文獻(xiàn)，對(duì)銻在土壤中的含量、

存在形態(tài)及轉(zhuǎn)化和生物有效性進(jìn)行了總結(jié)，為我國(guó)土壤銻污染的研究和防治提供參考。

一 土壤中的銻

1 土壤銻的背景值

地殼中銻的平均豐度值是0.2mg/kg(季海冰等，2003)，世界土壤中銻的含量范圍是0.2—

10mg/kg，土壤銻的背景濃度范圍為0.05—4.0mg/kg，通常<1mg/kg，我國(guó)土壤銻的背景濃度為

1

0.38—2.98mg/kg(何孟常等，2004)。

2 土壤銻的來(lái)源

2.1 土壤母質(zhì)

銻在各區(qū)域的土壤中含量分布不均，與其成土母質(zhì)有關(guān)。(齊文啟等，1991)研究顯示，沉積物是

富含銻的母質(zhì)，所以由沉積物發(fā)育的高山土類具有較高的銻，很大程度上是繼承了母質(zhì)的特征?；鸪?/p>

巖平均含銻0.2mk/kg，也遠(yuǎn)低于沉積物平均含銻量(1.2mk/kg)，所以發(fā)育出的土壤含銻量也偏低。

2.2含銻的城市垃圾廢棄物

銻的用途廣泛，可用來(lái)做金屬或合金的硬化劑、制造軍火、PET生產(chǎn)中的縮聚催化劑、各式塑料

和防火材料、以及生產(chǎn)蓄電池極板、化工管道等，這些產(chǎn)品一旦成為垃圾，其中所含銻也將隨之進(jìn)入

環(huán)境，通過(guò)分解，滲濾和沉積等進(jìn)入土壤，對(duì)土壤造成污染。Watanabe等人對(duì)日本城市中廢物中的

銻進(jìn)行了研究，城市廢物中銻含量為40-50g/t，遠(yuǎn)高于環(huán)境背景值(Watanabe，1999)。制作子彈時(shí)，

銻作為硬化劑被加入合金中，在打靶廠廢棄的子彈被腐蝕分解釋放銻進(jìn)入土壤或者銻經(jīng)淋濾進(jìn)入土壤。

子彈的大約含銻2%—5%(w/w)( Johnson et al.，2005)。Johnson et al(2005)研究了新西蘭各種靶

場(chǎng)銻和其它重金屬的溶解性，發(fā)現(xiàn)存在銻的釋放，而且相比其它金屬銻的釋放更高。

2.3 農(nóng)藥污染源

砷酸鉛常被用來(lái)制作果園殺蟲(chóng)劑的原料，而銻則在礦物精提過(guò)程中與砷共生，進(jìn)入砷酸鉛產(chǎn)品中。

Sandra E et (2002)研究了華盛頓幾個(gè)果園土壤中的銻，總銻濃度為0.4—1.5mk/kg，砷的濃度為1

—170mg/kg，兩者間存在顯著的相關(guān)性。在其中四個(gè)土樣中測(cè)的總銻和總砷濃度基本上都高于環(huán)境

本底，而這些土樣中的銻砷濃度比與砷酸鉛殺蟲(chóng)劑產(chǎn)品中的也存在一致性。該研究表明了銻雜質(zhì)確實(shí)

存在于砷酸鉛殺蟲(chóng)劑中，且對(duì)土壤銻的富集作了貢獻(xiàn)。

2.4 礦區(qū)銻冶煉

在銻礦區(qū)主要的銻污染源來(lái)自尾礦砂、冶煉爐渣、煉銻砷堿渣等的銻浸出污染，含銻廢水灌溉土

壤和大氣銻塵的污染等。N. Ainsworth (2004)等調(diào)查了英國(guó)的一個(gè)銻冶煉廠附近的草場(chǎng)的土壤，土壤

中還有較高的銻，但大部分都以穩(wěn)定態(tài)存在。(何孟常等，2002)研究湖南錫礦山的銻礦區(qū)土壤和尾礦

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