土壤中铬价态转化的影响因素与作用机制研究进展

土壤中铬(Cr)污染是全球性环境问题,六价铬Cr(Ⅵ)因其高毒性及致癌性而成为关注焦点。土壤中的Cr主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的形式存在,两者之间的转化受到诸如土壤pH值、氧化还原电位(Eh)、天然氧化还原剂、有机质和微生物的影响。随着工农业活动的增多,土壤中的Cr浓度不断增加,并通过植物吸收进入食物链等多种途径,对生态系统和人体健康构成威胁。本文对Cr在全球范围内的污染现状及来源、土壤中Cr的不同价态及其毒性特征进行了评述,并分析了pH、Eh对土壤中Cr的具体存在形态与价态的影响,及天然氧化还原剂、有机质等因素利用自身化学性质充当电子供体或受体的角色对土壤中Cr价态进行转化的氧化还原机理,以及不同影响因素之间的相互作用关系,从而可以全面理解土壤中Cr价态转化的行为机制。此外,在对Cr价态影响因素深入了解的基础上,总结了以生物炭和纳米材料为代表的先进修复技术方法,这些材料和方法由于能够将Cr(Ⅵ)有效地还原为毒性较小的Cr(Ⅲ),从而降低生态环境风险,因而是一类具有巨大潜在应用价值的修复材料和修复方法,但大规模应用的可行性及其修复效果仍需要进一步验证。