基于金属理化性质与土壤生态毒性基准值关系的QICAR模型研究

作者：孟晓琪; 李金瓶; 马虹; 王学东^*

来源：农业资源与环境学报, 2020, 37(06): 1001-1008.

DOI：10.13254/j.jare.2019.0508

• 定量离子特征-活度关系(QICAR)模型
• 金属
• 基准
• 软硬酸碱理论(HSAB)
• 土壤生物

土壤金属污染给生态和人类健康造成直接或间接的风险,多个国家制定了土壤生态风险基准以保护土壤生态安全和人类健康,但很少研究关注金属内在理化性质与其相关基准值之间的关系。本研究以美国能源部橡树岭实验室制定的10种金属元素的土壤生态受体毒性基准(SERTC)为例,在依据软硬酸碱理论对金属离子进行分组的基础上,探索了土壤金属生态毒性基准值与其内在理化性质之间的关系。结果表明,不同分组下多个金属离子结构参数与土壤生态毒性基准值具有很好的相关性,其中AR/AW、Z/r、lg(-βn)、Z/AR2和ΔE0等离子键参数与硬金属离子的毒性基准值具有显著相关性(0.35<R2<0.960,P<0.1),X2mr及σp等共价键参数与软金属离子基准值显著相关,说明离子键和共价键对硬离子和软离子毒性大小有重要影响。基于此建立了离子结构参数与土壤生态毒性基准的定量离子特征-活度关系(QICAR)模型,该模型可为其他未知生态毒性金属基准值的制定提供依据。

• 单位
  首都师范大学