有机酸-重金属-磷的相互作用机理及其土壤环境效应

重金属污染是土壤污染的主要类型之一，对粮食生产与安全、生态环境和人类健康构成极大威胁。有机酸可通过与磷竞争等增强磷有效性，但一定程度上也导致重金属活化。本课题拟通过研究有机酸（柠檬酸或草酸）、磷、重金属Pb相互作用条件与影响因素，研究有机酸存在下磷对重金属固定的作用及机理。主要研究内容包括有机酸对土壤磷和重金属Pb的活化作用；有机酸活化磷（磷矿粉）对重金属的固定效果与机理；重金属Pb污染土壤施用有机酸活化磷矿粉对农作物吸收重金属量、土壤化学特性及重金属形态的影响等。通过本课题的实施和完成，探讨具有强钝化土壤重金属作用的活化磷矿粉制备条件，提出适合不同污染程度和土壤类型中重金属Pb的化学钝化技术，明确有机酸-重金属-磷相互作用机理，揭示有机酸在磷活化及重金属钝化中的复杂作用并寻求平衡点。这对利用有机酸和活化磷矿粉治理土壤重金属污染，揭示其相互作用的规律，有重要理论意义和实用价值。

重金属污染是土壤污染的主要类型之一，对粮食生产与安全、生态环境和人类健康构成极大威胁。有机酸可通过与磷竞争等增强磷有效性，但可与重金属形成配合物而影响土壤对重金属的吸附和解吸，其存在时土壤对重金属的吸附为“峰形”曲线，一定程度上也导致重金属活化。近年来，根据磷与重金属的相互作用来调控重金属吸收的原理而采用含磷物质(包括水溶性磷化合物、磷肥、磷矿粉等) 来修复土壤重金属污染的研究是国际上该领域的关注热点。磷酸根与重金属形成沉淀，可达到固定重金属的目的；同时，过量的磷又可被植物吸收利用。磷的这种固化作用因磷种类不同而不同，水溶性磷比磷矿粉等的效果好。有研究表明，利用含磷物质修复铅污染土壤，先加有机酸对土壤进行预酸化的处理较对照处理更有效地降低了铅的生物可利用性。近年来，磷与铅等重金属以及有机酸与重金属的相互作用已得到土壤环境领域研究者的广泛研究，而有关磷-重金属-有机酸三者相互作用机制的研究鲜见报道。.本课题通过平衡吸附、室内培养、盆栽及田间实验、X射线衍射、电镜观测等手段，研究了有机酸和磷共存下对土壤胶体固定重金属的影响，主要内容包括有机酸对土壤磷和重金属Pb的活化作用；有机酸活化磷（磷矿粉）对重金属的固定效果与机理；重金属污染土壤施用有机酸活化磷矿粉对农作物吸收重金属量、土壤化学特性及重金属形态的影响等。通过课题的实施，探讨了具有强钝化土壤重金属作用的活化磷矿粉制备条件，明确了有机酸-重金属-磷相互作用机理，揭示了有机酸在磷活化及重金属钝化中的复杂作用并提出了平衡点。这对利用有机酸和活化磷矿粉治理土壤重金属污染，揭示其相互作用的规律，有重要理论意义和实用价值。