环境中元素的存在状态

Question

如题所述

Answer 1

（一）元素存在状态的定义与特点
元素的存在状态涉及元素的物理、化学相态和能量状态，包括物理状态、价态、化合态和结构态等方面。元素的存在状态影响着其迁移行为和生物毒性。例如，Cr和Hg的不同价态导致它们在环境中的迁移能力和毒性有显著差异。Cr3+稳定，而Cr6+与氧结合形成（CrO4）2-络离子，具有较高的迁移能力和毒性。Hg在环境中的存在状态包括气态汞、液态汞、硫化汞（Hg2S）、甲基汞（CH3Hg+）和二甲基汞［（CH3）2Hg］等，不同形态的汞毒性也不同，其中甲基汞的毒性最为严重。
（二）环境中元素的存在状态
1.土壤中元素的存在状态
土壤由固相、液相和气相物质组成。植物生长必需元素主要来自土壤液相和固相物质，除C、O、H和部分N主要来自大气和水以外。Tessler等（1979）将土壤中金属元素存在形式分为：水溶态、可交换态、有机、无机结合态和固定态。水溶态和可交换态为有效态，是植物可以直接吸收利用的。
2.天然水体中元素的存在状态
天然水体中的金属元素存在状态可通过孔径为0.45μm（或0.22μm）滤膜的过滤来区分溶解态和悬浮态。溶解态金属进一步分为稳定态和不稳定态。悬浮态金属则根据Tessler等提出的逐级分离技术分为水溶态、可交换态、与碳酸盐结合态、与Fe、Mn氧化物结合态、与有机物、硫化物结合态和残渣态六种。表5-1展示了天然水中溶解态无机物的主要存在形式。