洪思誠，李建宏，張婧旻，趙慶杰，李伯凌，吳治澎，邱勇,

1. 海南大學熱帶作物學院，海南 ?？?570100；

2. 泉州師范學院海洋與食品學院/福建省海洋藻類活性物質(zhì)制備與功能開發(fā)重點實驗室/福建省海洋藻類活性物質(zhì)制備與功能開發(fā)重點實驗室，福建 泉州 362000

土壤重金屬污染是幾十年來世界范圍內(nèi)受到最廣泛關(guān)注的環(huán)境問題之一。土壤作為環(huán)境中重金屬污染物的主要載體，會對進入的重金屬以各種方式和形態(tài)進行吸附與固定（He et al.，2017；Stumm et al.，1992）。土壤作為自然界最復雜的歷史自然體，土壤中的礦物質(zhì)和有機土壤顆粒相互之間，甚至與土壤微生物之間通過各種物理的、化學和生物學的途徑進行多級團聚，形成大小不同的土壤物理組分（不同大小的土壤團聚體、微團聚體和膠體）（Liu et al.，2018）。不同粒級的土壤物理組分在組成與性質(zhì)上表現(xiàn)出強烈的異質(zhì)性，影響土壤重金屬污染物在其表面的吸附和固定機制，從而使不同土壤物理組分在結(jié)合重金屬的數(shù)量、方式和分子形態(tài)方面表現(xiàn)出極大的差異（Acosta et al.，2009）。且不同粒徑大小物理組分占比的不同也會導致對重金屬吸附貢獻率的不同。不同成土母質(zhì)土壤的礦物學組成會從其母質(zhì)中得以繼承，由于母巖中的礦物質(zhì)組成不同所帶來的巨大差異，會影響土壤的組成性質(zhì)，從而影響重金屬的吸附能力與吸附形態(tài)。所以，研究不同成土母質(zhì)的土壤物理組分對鉛的吸附能力與形態(tài)，揭示土壤中鉛的吸附機理，對探究土壤重金屬的吸附能力與污染修復有重要的意義。

重金屬鉛是一種不可降解的環(huán)境污染物，進入土壤的鉛大部分分布于土壤表面，對地表生物與生態(tài)健康影響帶來重要的影響（Ajmonemarsan et al.，2008）。目前有關(guān)鉛污染的研究大多側(cè)重于研究全土的鉛含量，從而評估其污染程度（Liu et al.，2014）。然而，不同鉛形態(tài)的穩(wěn)定性不同，其對生態(tài)環(huán)境帶來的風險各不相同（Ehlers et al.，2003；Landrot et al.，2018）。不同粒徑大小的土壤物理組分在土壤中表現(xiàn)出不同的可移動性。一些移動性強的組分吸附重金屬后會作為一種污染物進入到環(huán)境，造成污染。由于土壤全土重金屬含量僅為土壤總體的一個平均值，無法提供有關(guān)重金屬在土壤中的化學形態(tài)與生物有效性方面的有效信息，目前已有實驗通過連續(xù)提取的方法來確定土壤中Pb的化學形態(tài)，以解釋其在環(huán)境中的穩(wěn)定性與遷移性（Jiang et al.，2009；吳婷等，2017）。隨著分測技術(shù)的提高，可以通過XRD（X射線衍射）、SEM-EDS（電鏡能譜），XRF（X射線熒光光譜分析）、XPS（X射線光電子能譜分析）、EXAFS（X射線吸收精細結(jié)構(gòu)譜）、FTIR Spectrometer（傅里葉紅外光譜）等手段于分子層面解釋土壤中鉛的分子形態(tài)（Landrot et al.，2018）。然而目前，對于不同母質(zhì)土壤中不同粒徑組分對鉛的吸附能力與形態(tài)的研究，尤其是小粒徑組分對重金屬的吸附形態(tài)及影響機制，國內(nèi)外均鮮有報道。

為了解土壤重金屬鉛在土壤不同物理組分中的分布與吸附形態(tài)，并探索成土母質(zhì)對土壤組成性質(zhì)及其鉛形態(tài)的影響，以花崗巖和玄武巖母質(zhì)發(fā)育的水稻土為研究對象，通過土壤鉛老化培養(yǎng)試驗模擬土壤鉛污染，采用濕法分離和 XRD（X射線衍射）、SEM-EDS（電鏡能譜）和BCR連續(xù)提取法研究兩種不同成土母質(zhì)水稻土不同物理組分（2—0.25、0.25—0.05、0.05—0.01、0.01—0.001 mm與＜0.001 mm）組成性質(zhì)的差異及對鉛吸附形態(tài)的影響，以期揭示不同成土母質(zhì)土壤中重金屬鉛的吸附機理，對于揭示土壤重金屬污染與累積機理、防治與修復土壤的重金屬污染具有重要的科學意義和現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集與分級

1.1.1 供試土壤

供試土壤分別采自海南省?？谑行阌^(qū)（110.20°E，19.92°N）與海南省儋州市那王村水稻研究基地（109.58°E，19.48°N），成土母質(zhì)分別為玄武巖與花崗巖（以下分別記為SB與SG）。采土時統(tǒng)一取自0—20 cm耕層，采用五點采樣法采集5個點的土壤，每個點采集2 kg?；旌虾髮⑺袠悠酚谑覝叵嘛L干，除去根系與礫石，然后研磨過2 mm尼龍篩待測。

1.1.2 土壤樣品的分級

土壤團聚體顆粒分級依據(jù) Stemmer et al.（1998）的方法，將樣品分為 5個不同粒徑的物理組分（全土記為B）：（1）2—0.25 mm；（2）0.25—0.05 mm；（3）0.05—0.01 mm；（4）0.01—0.001 mm；（5）＜0.001 mm。用尼龍篩通過濕篩法分離出2—0.25 mm與0.25—0.05 mm物理組分，繼而用虹吸-沉降法分離出0.05—0.01 mm物理組分。將制得的各粒級組分通過離心法（離心轉(zhuǎn)速與時間根據(jù)Stokes Low計算，本研究設(shè)定為時間為5 min，轉(zhuǎn)速為1250 r·min-1，離心瓶底距離為13 cm，離心機軸心距離心瓶液面為8 cm）分離得到0.01—0.001 mm組分，最后將上一步得到的上清液于 45 ℃下烘干，得到1 μm以下組分。

1.2 土壤物理組分的組成性質(zhì)分析

使用1:2.5pH計測量土壤pH（土水比m:V為1:2.5）；采用比重（密度）計法計算土壤物理組成；土壤有機碳（SOC）采用重鉻酸鉀外加熱法測定；陽離子交換量（CEC）采用乙酸胺交換法測定；游離氧化鐵采用 Na2S2O4-Na3C6O7提取法測定；土壤全量金屬含量通過 HCl-HNO3-HF-HClO4消化后使用原子吸收光譜儀測定（Solaar Unicam 969 AAS，USA）（鮑士旦，2000）；通過配備有能量色散系統(tǒng)（EDS）的掃描電子顯微鏡（SEM）的電鏡能譜一體機（Phenom ProX，Netherlands）測定各樣品中的主要元素組成；通過X射線衍射分析土壤各物理組分的礦物質(zhì)組成，使用Cu靶作為放射源，管電壓為40 kV，管電流為20 mA。

1.3 土壤的老化與鉛吸附形態(tài)

1.3.1 土壤老化

對兩種供試土壤進行等溫吸附實驗，通過Langmuir方程擬合出兩種土壤的鉛最大吸附量分別為 3461 mg·kg-1（SG）與 9241 mg·kg-1（SB），稱取1 kg風干土壤樣品，添加1 L20000 mg·L-1硝酸鉛溶液，于常溫中老化培養(yǎng) 4個月，期間不斷添加去離子水以保持其淹水條件。之后，將土壤與去離子水以 1:100的質(zhì)量比混合攪拌，靜置48 h后，采用虹吸的方式去除上層清液，反復 3次去除多余的水溶態(tài)鉛，之后風干，以上述方法進行分級。

表1 供試土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of the soil samples

1.3.2 土壤物理組分中鉛化學形態(tài)

采用 BCR連續(xù)提取法（張朝陽等，2012），得到弱酸提取態(tài)，可還原態(tài)，可氧化態(tài)以及殘渣態(tài)Pb，使用原子吸收光譜儀測定鉛含量。

1.3.3 土壤物理組分中鉛分子形態(tài)

利用 X射線衍射分析老化后土壤各個物理組分中鉛結(jié)合的分子形態(tài)，使用方式與測定礦物組成時一致。

1.4 實驗事項與數(shù)據(jù)處理

所有用于實驗的玻璃器皿均用去離子水徹底沖洗，并在10%（V/V）HNO3溶液中浸泡過夜。所有實驗數(shù)據(jù)進行3個重復，實驗數(shù)據(jù)均為3個平行樣品測定的平均值，變異系數(shù)在所有情況下均小于8%。統(tǒng)計分析運用SPSS 10.0軟件進行，并采用單因素方差分析（One-way ANOVA）檢驗不同數(shù)據(jù)間的差異顯著性；運用Origin進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同成土母質(zhì)水稻土各物理組分的組成與性質(zhì)

2.1.1 不同成土母質(zhì)水稻土各物理組分占比

由表1中土壤質(zhì)地數(shù)據(jù)可知，玄武巖水稻土中粘粒與粉粒含量均高于花崗巖水稻土，分別占占全土的17.93%與37.37%，而花崗巖水稻土僅為13.42%（粘粒）與23.78%（粉粒）。由圖1可知，玄武巖水稻土與花崗巖水稻土中2—0.05 mm的物理組分均為土壤的主要物理組成，分別占總量的73.37%（SB）與85.34%（SG），相較于花崗巖水稻土，玄武巖水稻土中0.05 mm以下的物理組分占比更大。

圖1 兩種土壤各粒徑物理組分占比Fig. 1 The proportion of physical components in the two soils

2.1.2 不同成土母質(zhì)水稻土各物理組分有機質(zhì)含量

圖2 兩種土壤各物理組分有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)Fig. 2 Organic matter content in each physical components of two soils

對比兩種不同成土母質(zhì)發(fā)育而來的水稻土中的有機質(zhì)含量（圖 2），玄武巖水稻土有機質(zhì)較花崗巖水稻土高出21%，尤其在0.01—0.001 mm與＜0.001 mm組分中，玄武巖水稻土較花崗巖水稻土分別高出42.7%與19.6%。兩種土壤各物理組分的有機質(zhì)含量均為：2—0.25 mm＜0.25—0.05 m＜0.05—0.01 mm＜0.01—0.001 mm＜(＜0.001 mm)。隨著粒徑的減少，有機質(zhì)含量均顯著升高，＜0.001 mm物理組分中有機質(zhì)含量遠高于2—0.25 mm物理組分，分別為其5.02倍（SB）與5.28倍（SG）

2.1.3 不同成土母質(zhì)水稻土各物理組分陽離子交換量

全土及各物理組分理化性質(zhì)分析數(shù)據(jù)顯示（圖3），玄武巖水稻土陽離子交換量較花崗巖水稻土高出13.2%，其相同粒徑物理組分陽離子交換量均大于花崗巖水稻土。兩種土壤各物理組分的陽離子交換量為：2—0.25 mm＜0.25—0.05 m＜0.05—0.01 mm＜0.01—0.001 mm＜(＜0.001 mm)。隨著粒徑的減少，兩種土壤各物理組分的陽離子交換量均顯著增加，＜0.001 mm組分的陽離子交換量最大，分別為全土的3.25（SB）與3.03（SG）倍，而2—0.25 mm組分陽離子交換量較低，僅為全土的0.53（SB）與0.23（SG）。

圖3 兩種土壤各物理組分陽離子交換量Fig. 3 Cation exchange capacity in each physical components of two soils

2.1.4 不同成土母質(zhì)水稻土各物理組分游離氧化鐵含量

由圖4可知，玄武巖水稻游離態(tài)氧化鐵含量是花崗巖水稻土的2.14倍，玄武巖水稻土相同粒徑物理組分中的游離氧化鐵含量，均顯著高于花崗巖水稻土。兩種土壤各物理組分的游離態(tài)氧化鐵含量均為：2—0.25 mm＜0.25—0.05 m＜0.05—0.01 mm＜0.01—0.001 mm＜(＜0.001 mm)。隨著粒徑的減少，游離態(tài)氧化鐵呈上升趨勢，其＜0.001 mm物理組分中游離態(tài)氧化鐵含量遠高于2—0.25 mm物理組分，分別為其4.55倍（SB）與4.13倍（SG）。

2.1.5 不同成土母質(zhì)水稻土各物理組分XRD晶體礦物組成

圖4 兩種土壤各物理組分游離態(tài)氧化鐵質(zhì)量分數(shù)Fig. 4 Free iron oxide in each physical components of two soils

通過對比兩種土壤各粒徑物理組分的主要元素含量（表2）發(fā)現(xiàn)，玄武巖水稻土中的Fe、Mg、Ca含量均高于花崗巖水稻土。隨著粒徑的減小，兩種土壤各物理組分中的Si含量下降，而其中Fe、Mg、Ca、Al、N、P等元素含量升高。

通過 XRD分析兩種土壤全土與各物理組分中的礦物質(zhì)組成發(fā)現(xiàn)（圖5），花崗巖土壤中土壤的主要礦物為云母、石英與三水鋁石，次要礦物為氧化鋁、高嶺石與鈣長石。玄武巖土壤中其主要礦物為云母與三水鋁石，次要礦物為輝石、榍石與高嶺石。

兩種土壤中2—0.25 mm的物理組分，花崗巖主要礦物為石英與云母，次要礦物為鈣長石與三水鋁石，玄武巖土壤的主要礦物為云母與三水鋁石，次要礦物為輝石與榍石。而隨著土壤粒徑的減小，其中代表石英、云母、三水鋁石、鈣長石等的晶體峰峰高明顯下降。在0.05—0.01 mm組分中，兩種土壤均檢測到針鐵礦晶體峰。在花崗巖水稻土的＜0.001 mm物理組分中，XRD數(shù)據(jù)顯示高嶺石為其主要礦物；而在玄武巖水稻土＜0.001 mm的物理組分XRD檢測不到明顯的晶體峰。

表2 SEM-EDS分析兩種土壤各物理組分中主要礦質(zhì)元素質(zhì)量分數(shù)Table 2 SEM-EDS analysis of main elements in the physical components of two soils ω/%

圖5 兩種土壤全土與各物理組分礦物質(zhì)組成Fig. 5 Mineral composition in each physical components of two soils

2.2 不同成土母質(zhì)水稻土各物理組分的鉛吸附形態(tài)

2.2.1 不同成土母質(zhì)水稻土各物理組分鉛化學形態(tài)

在鉛飽和濃度下，兩種土壤全土中鉛的主要形態(tài)均為弱酸提取態(tài)與可還原態(tài)（圖 6），共占全量鉛的83%（SG）與85%（SB）。玄武巖水稻土鉛的吸附總量均高于花崗巖土，其中玄武巖水稻土弱酸提取態(tài)的含量較花崗巖水稻土高24%，玄武巖水稻土可還原態(tài)與殘渣態(tài)鉛分別較花崗巖水稻土高52.65%與32.85%。

圖6 兩種土壤各物理組分鉛化學形態(tài)的質(zhì)量分數(shù)與占比Fig. 6 Content and proportion of lead chemical forms in the physical components of the two soils

不同粒徑的物理組分對鉛的吸附形態(tài)與吸附量均存在明顯的差異，兩種土壤2—0.25 mm的物理組分中，鉛的化學形態(tài)主要以弱酸提取態(tài)存在，分別占64%（SB）與43%（SG）。隨著粒徑減小，可還原態(tài)鉛含量及其占比逐漸增加，＜0.001 mm組分中，可還原態(tài)鉛含量達最高，成為主要化學形態(tài)，分別占55%（SB）與63%（SG）。對比兩種土壤＜0.001 mm組分，玄武巖水稻土中可還原態(tài)鉛含量較花崗巖水稻土高72.7%。

2.2.2 不同成土母質(zhì)水稻土各物理組分鉛XRD分子形態(tài)

圖7 XRD數(shù)據(jù)顯示，鉛老化后兩種土壤全土中的鉛結(jié)合形態(tài)相似，兩種土壤均檢測出硅酸鉛與磷酸鉛。此外，在土壤中還發(fā)現(xiàn)了類甲酸鉛與類乙酸鉛這類有機結(jié)合態(tài)鉛的晶體峰。而對比兩種土壤相同粒徑物理組分，可以發(fā)現(xiàn)兩種土壤在2—0.25 mm組分中鉛的主要形態(tài)均為硅酸鉛與磷酸鉛，而隨著粒徑的減小，出現(xiàn)新的鉛形態(tài)，如硅酸鐵鉛、磷酸鐵鉛、硅酸鋁鉛與硅酸鉛鈣。在0.01—0.001 mm與＜0.001 mm組分中，原有的硅酸鉛峰消失。

3 討論

3.1 不同成土母質(zhì)水稻土物理組分組成與性質(zhì)差異

本研究發(fā)現(xiàn)，在兩種土壤中2—0.05 mm之間的物理組分占比均最大，玄武巖水稻土對比花崗巖水稻土，其小粒徑物理組分（0.05 mm以下）占比更大，前人亦有發(fā)現(xiàn)以玄武巖為成土母質(zhì)的土壤其質(zhì)地輕于以花崗巖為成土母質(zhì)的土壤（孫佳佳等，2015）。表1亦表明玄武巖水稻土的土壤質(zhì)地更細，粘粒含量更高。

本文對兩種土壤不同粒級物理組分的有機質(zhì)含量分析發(fā)現(xiàn)，玄武巖水稻土各粒級物理組分的有機質(zhì)含量均高于花崗巖水稻土，與前人研究結(jié)果一致（林大松等，2007）。其原因在于成土母質(zhì)的差異導致玄武巖土壤的pH更趨近于中性且其土壤質(zhì)地更細，其對有機質(zhì)的固定與積累有著正面的作用（何騰兵等，2006；羅華元等，2010；章明奎等，1997），從而導致其有機質(zhì)含量高于花崗巖土壤。隨著粒徑的減小，兩種土壤各物理組分中的有機質(zhì)含量均顯著升高，其中＜0.001 mm組分中的有機質(zhì)含量相比2—0.25 mm組分甚至高出了5倍以上，其原因可能在于土壤大粒徑物理組分中的有機質(zhì)以碳水化合物為主，在自然條件下易被分解而損失（Franzluebbers et al.，1997）。

圖7 兩種土壤各物理組分鉛XRD分子形態(tài)Fig. 7 Lead XRD molecular morphology in each physical components of the two soils

玄武巖水稻土的 CEC和游離氧化鐵含量均高于花崗巖水稻土，與前人研究結(jié)果一致（劉合明等，2008），原因在于兩種供試土壤均為熱帶地區(qū)磚紅壤，在風化過程中釋放出的硅酸被排脫淋失，致使鐵鋁相對富集，而玄武巖水稻土的母巖中鐵鋁氧化物含量高于花崗巖土壤（陳志誠等，2003），從而導致土壤中CEC與游離態(tài)氧化鐵較高。隨著土壤粒徑的減小，各物理組分土壤CEC與游離氧化鐵含量均顯著增大，這與前人的研究一致（陸太偉等，2018；Liu et al.，2018）。在0.25—0.05 mm粒徑的物理組分中游離態(tài)鐵對全土的貢獻率均最高。而周琴等（2018）通過對土壤膠體部分（＜2 μm）與非膠體部分（＞2 μm）進行研究比較，發(fā)現(xiàn)土壤膠體部分的CEC含量為非膠體部分的7—10倍，且認為鐵鋁氧化物主要富集于土壤膠體部分。與本研究結(jié)果存在差異，可能原因在于土壤各物理組分占比不同，在供試土壤中 2—0.25 mm土壤物理組分占比均高于0.25 mm以下的物理組分。根據(jù)土壤不同物理組分在全土中占比的不同，可以發(fā)現(xiàn)各物理組分的有機質(zhì)、游離態(tài)氧化鐵對全部土壤的貢獻率也存在不同，小粒徑物理組分中，雖然擁有更高的有機質(zhì)、游離態(tài)氧化鐵含量，但因其在全土中的占比較低，對全土的貢獻率反而小于大粒徑土壤物理組分。

XRD與SEM-EDS數(shù)據(jù)表明，花崗巖土壤中的主要礦物為云母、石英與三水鋁石，次要礦物為氧化鋁、高嶺石與鈣長石。玄武巖土壤中主要礦物為云母與三水鋁石，次要礦物為輝石、榍石與高嶺石。且玄武巖水稻土中的鐵、鎂、鈣含量均高于花崗巖水稻土。玄武巖土壤中含有榍石與輝石兩種火成巖的成巖礦物，而輝石中富含的鐵、鎂、鈣元素可能是造成這種現(xiàn)象的主要原因。前人有研究發(fā)現(xiàn)玄武巖母巖中鐵鎂的含量高于花崗巖母巖（陳志誠等，2003；陳靜生等，1999），亦可對其加以佐證。隨著粒徑的減小，兩種土壤物理組分中的硅含量均下降，土壤中的原生礦物，如石英、鈣長石、云母等含量減少，粘土礦物（高嶺石）增多。且隨著粒徑的減小，XRD峰整體更加平滑，可能原因在于小粒徑土壤中非晶體結(jié)構(gòu)的礦物質(zhì)成分升高，且礦物質(zhì)組分含量相對較少，有機質(zhì)含量較高，有機官能團豐富，礦物質(zhì)與有機質(zhì)結(jié)合形成有機-無機復合物（Landrot et al.，2018），導致無法檢出明顯的礦物質(zhì)晶體峰。在花崗巖水稻土中＜0.001 mm組分中高嶺石為其主要礦物，而玄武巖水稻土＜0.001 mm組分中未檢出明顯的礦物晶體峰，說明玄武巖水稻土＜0.001 mm組分中的有機官能團豐富，有機質(zhì)占比高，礦物質(zhì)主要以與有機質(zhì)結(jié)合的形態(tài)存在于該組分中，且礦物質(zhì)結(jié)構(gòu)多為非晶體礦物質(zhì)結(jié)構(gòu)。因成土母質(zhì)的差異，不同成土母質(zhì)土壤不同物理組分中的礦物質(zhì)組成不同，可能是導致其性質(zhì)差異的直接原因（Sanderson et al.，2015）。

3.2 不同母質(zhì)水稻土物理組分對鉛吸附形態(tài)影響

本研究結(jié)果表明，兩種水稻土老化后，土壤中的主要鉛化學形態(tài)為弱酸提取態(tài)與可還原態(tài)，與前人研究相一致（Rotkittikhun et al.，2006）。土壤中有機質(zhì)含量、CEC與游離態(tài)氧化鐵是影響重金屬吸附的重要理化性質(zhì)，其影響土壤重金屬污染物在其表面的吸附和固定機制，對重金屬在土壤環(huán)境中的分配和化學組成有重要的影響（Liu et al.，2018；林大松等，2007；周琴等，2018）。玄武巖水稻土的總鉛吸附量大于花崗巖水稻土，玄武巖水稻土中的可還原態(tài)鉛顯著高于花崗巖水稻土，可還原態(tài)鉛主要為土壤中鉛與鐵錳等金屬氧化物的結(jié)合產(chǎn)物，玄武巖水稻土中的鐵鎂鈣等含量均高于花崗巖水稻土，這可能是造成差異的主要原因。

鉛污染土壤中，各物理組分中總鉛含量為：2—0.25 mm＜0.25—0.05 mm＜0.05—0.01 mm＜0.01—0.001 mm＜(＜0.001 mm)，隨著土壤粒徑的減小，土壤中有機質(zhì)含量、土壤陽離子交換量與游離氧化鐵含量均顯著增大，土壤物理組分中重金屬結(jié)合位點增多（Ljung et al.，2006），對鉛吸收能力增強。在2—0.25 mm土壤組分中，鉛的主要形態(tài)為弱酸提取態(tài)，弱酸提取態(tài)鉛有著最高的活性和生物毒性，存在很大的環(huán)境風險（Clemente et al.，2008）。而在＜0.001 mm組分中，可還原態(tài)鉛成為鉛的主要形態(tài)，主要原因在于小粒徑組分中有較高的粘土礦物顆粒（特別是游離態(tài)氧化鐵），其對鉛有較高的吸附能力且具有較強的穩(wěn)定性，所以，小粒徑土壤物理組分較大粒徑組分而言，對鉛有較高的吸附能力與穩(wěn)定性。

通過對比模擬污染前后土壤不同物理組分的XRD礦物組成發(fā)現(xiàn)，兩種土壤中的主要鉛的分子形態(tài)均以磷酸鉛與硅酸鉛形態(tài)存在，且在土壤中檢測出類甲酸鉛與類乙酸鉛的存在，可能是因為土壤有機質(zhì)中的羧基官能團與鉛離子絡(luò)合成為有機態(tài)鉛（Landrot et al.，2018）。在大粒徑土壤物理組分中，鉛的主要結(jié)合形態(tài)為硅酸鉛，說明鉛在該組分中主要與石英、長石等巖石礦物相結(jié)合。

隨著粒徑的減小，硅酸鐵鉛、磷酸鐵鉛、硅酸鋁鉛與硅酸鉛鈣成為鉛在土壤中的主要形態(tài)，在0.01—0.001 mm與＜0.001 mm小粒徑物理組分中鉛大多與Si、Fe、Al等元素的氧化物和磷酸鹽類結(jié)合而富集在土壤物理組分中。實驗結(jié)果與前人的研究相一致（Karna et al.，2017；Liu et al.，2006），其主要原因在于大粒徑物理組分中，主要礦物為石英，且硅含量較高，而隨著粒徑的減少其物理組分中原生礦物含量減少，各粘土礦物增多，硅含量下降，鈣鐵鋁鎂等金屬元素含量升高，對重金屬的結(jié)合位點增加，對鉛離子的吸附能力增強（Ljung et al.，2006）。

4 結(jié)論

對比兩種不同成土母質(zhì)發(fā)育而來的水稻土，玄武巖水稻土全土的有機質(zhì)含量、陽離子交換量與游離氧化鐵均高于花崗巖水稻土。玄武巖中輝石的存在是造成其鐵、鎂等金屬元素含量均高于花崗巖水稻土的重要原因。兩種土壤各物理組分隨著粒徑的減小，其有機質(zhì)含量、陽離子交換量與游離氧化鐵含量均升高。

玄武巖水稻土對鉛的吸附量高于花崗巖水稻土，且吸附形態(tài)更穩(wěn)定。鉛在大粒徑物理組分中的主要形態(tài)為硅酸鉛與磷酸鉛，而在小粒徑組分中則主要以與金屬硅酸鹽結(jié)合的形式存在。小粒徑物理組分對鉛的吸附量與穩(wěn)定性均高于大粒徑物理組分。隨著粒徑的減小，物理組分中原生礦物含量減少，各粘土礦物增多，硅含量下降，鈣鐵鋁鎂等金屬元素含量升高，重金屬結(jié)合位點增加，對鉛離子的吸附能力增強，且吸附形態(tài)更穩(wěn)定。