重金属元素化学形态区分及其含义

重金属元素的化学形态区分，目前在环境化学、土壤化学和环境地球化学研究中广泛采用连续提取法，所谓连续提取法是采用有选择性的浸提剂，逐级提取沉积物以及土壤中固相组分所结合的重金属元素。目前，在环境化学研究中应用较多的是Stover（1976）的方法，而在土壤化学和环境地球化学领域应用较多的则是Tessier（1979）和Shuman（1985）方法以及在此基础上发展起来的形态分级体系。本文采用中国科学院南京土壤研究所土壤圈物质循环开放实验室提出的连续提取法程序（邵孝侯等，1994），该方法吸取了前人方法的许多优点和近年来的研究成果，特别适合于多元素等离子光谱分析（表7-1）。

表7-1 等离子体光谱多元素分析连续提取步骤

续表

在环境化学、土壤化学和环境地球化学等领域，通常把重金属元素化学形态区分为交换态、碳酸盐结合态、无定形氧化锰结合态、有机态、无定形氧化铁结合态、晶质氧化铁结合态和残余态。

1）交换态（EXC）：指位于粘土矿物或腐殖质等活性组分的交换位上的重金属元素。

2）碳酸盐结合态（CARB）：指被吸持于碳酸盐或与之形成共沉淀的重金属元素。

3）无定形氧化锰结合态（MnOX）：指吸持在无定形氧化锰或与之形成共沉淀的重金属元素。

4）有机态（O.M）：指被沉积物或土壤中有机质络合或螯合的重金属元素。

5）无定形氧化铁结合态（AFe）：指被无定形氧化铁组分吸持或共沉淀的重金属元素。从矿物学角度认识，所谓无定形氧化铁，实际上是指沉积物或土壤中的非晶态氧化铁组分。

6）晶质氧化铁结合态（CFe）：指被晶质氧化铁矿物吸持或共沉淀的重金属元素。在矿物学中，这部分重金属元素实际上是指被氧化铁矿物表面吸附或呈类质同象存在于氧化铁矿物晶格中的重金属元素。

7）残余态（RES）：指由提取上述六种化学形态重金属元素的浸提剂不能浸取，牢固结合于其他矿物（主要是一些硅酸盐矿物和硫化物矿物）晶格中的重金属元素。