Fe对稻田土壤重金属迁移转化影响机制及研究进展

李杉杉; 张荣; 费杨; 梁家辉; 杨兵; 王萌; 师华定; 陈世宝

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.9.12

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (2) : 103 -110. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.9.12

农田土壤污染机制与风险评价

Fe对稻田土壤重金属迁移转化影响机制及研究进展

李杉杉 ¹ ,
张荣 ¹ ,
费杨 ¹ ,
梁家辉 ¹ ,
杨兵 ¹ ,
王萌 ² ,
师华定 ¹ ,
陈世宝 ²^,^*

作者信息 +

How iron influence heavy metal migration and transformation in paddy soils—a review

Shanshan LI ¹ ,
Rong ZHANG ¹ ,
Yang FEI ¹ ,
Jiahui LIANG ¹ ,
Bing YANG ¹ ,
Meng WANG ² ,
Huading SHI ¹ ,
Shibao CHEN ²^,^*

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摘要

我国是全球最大的水稻生产国和消费国,部分地区稻田土壤重金属污染严重,威胁粮食安全和人体健康。目前稻田土壤重金属复合污染是我国土壤污染治理的重点和难点。Fe在地壳中分布广泛,居元素分布序列的第四位,是土壤中的高活性元素,参与多种重金属的地球化学过程。文章针对Fe氧化物对重金属的作用机制、土壤中Fe的生物化学过程、稻田系统中Fe对重金属吸收转运的影响,以及Fe相关材料在重金属污染土壤修复中的应用等方面进行总结。结果显示:(1)土壤中Fe氧化物主要通过吸附/络合/沉淀作用固定重金属,或通过氧化还原作用降低重金属的毒性和有效性;(2)土壤环境的变化容易引起Fe氧化物的还原溶解/氧化沉淀,以及微生物介导的Fe(III)还原和Fe(II)氧化等过程;(3)稻田环境变化关系到土壤中Fe氧化物的形态转化、水稻根表铁膜的形成与成矿过程、水稻对Fe的吸收转运等,从而影响重金属在土壤-水稻中的运移;(4)Fe相关材料对土壤单一重金属污染修复效率高,但尚未在重金属复合污染土壤修复中大面积应用。同时,对我国当前Fe相关材料在稻田重金属复合污染修复应用中存在的问题进行思考,对今后的研究方向进行展望,以期为稻田重金属复合污染修复的推广应用提供参考与借鉴。