砖红壤中铬的溶出和外源三价铬的氧化转化

作者：施杨潇潇; 姜军; 李科伟; 徐仁扣

来源：土壤学报, 2023, 1-11.

• 砖红壤
• 背景铬
• 土壤铬溶解
• Cr(III)氧化
• 铁锰氧化物

砖红壤铬（Cr）的背景值和锰氧化物的含量均较高，当土壤中Cr溶出或者受到Cr（III）污染，可能被氧化生成毒性较高的Cr（VI），从而对周围环境造成威胁。为考察砖红壤中Cr的环境风险，以云南、海南和广东采集的部分砖红壤为对象，研究土壤中Cr的溶出和外源Cr（III）的氧化。连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-重碳酸钠法提取和电子探针扫描分析的结果表明，砖红壤中的Cr主要与铁氧化物和硅酸盐矿物结合，呈非活性状态。盐酸和柠檬酸的酸化和络合作用促进了Cr的溶出，但即使1 mol?L-1的盐酸也仅使海南3和广东9砖红壤中3.68%和3.54%的Cr溶出。向砖红壤中添加Cr（III）并培养42 d，发现少量添加的Cr（III）氧化为Cr（VI），但不同土壤中Cr（VI）的生成量与亚锰的净产生量不一致，说明土壤中Cr（III）氧化生成的Cr（VI）可能会被土壤有机质重新还原为Cr（III）。去除土壤有机质后，一次平衡实验中观察到外源添加的Cr（III）氧化为Cr（VI），氧化量与土壤易还原锰的含量一致。随着溶液pH的增加，Cr（III）的氧化量呈先上升后降低的趋势，在pH 4.5时Cr（III）氧化量达最大值，但Cr（III）的氧化转化量在Cr（III）添加量中的占比很小，外源Cr（III）在土壤中氧化转化的风险也很低。虽然砖红壤的背景Cr和易还原锰的含量较高，但自然条件下Cr的溶解和Cr（III）的氧化反应很难发生，Cr（III）不易转化为Cr（VI），因此无需过度担忧砖红壤中Cr的环境风险。