O- HS CH2 S CH2
1.3.6.Sự cố định biến đổi và khả năng chuyển hoỏ kim loại nặng trong đất, nước.
đất, nước.
Sự tớch luỹ kim loại nặng trong đất rất cần được xem xột, nhưng tớnh linh động của chỳng trong đất càng cần phải quan tõm hơn. Thực tế cỏc kim loại nặng trong đất hay trong nước luụn diễn ra quỏ trỡnh trao đổi với bề mặt của keo đất. Tớnh linh động cỏc kim loại nặng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: pH mụi trường, thế ụxi hoỏ khử, hàm lượng cỏc chất tạo phức cú khả năng hoà tan kim loại nặng (Ejaz ul Islam và cs, 2007 [79]), anion cựng tồn tại trong mụi trường (Cl-, SO42-, NO3-…) (Danielle Oliver và cs, 2003 [72]). Độ linh động của cỏc ion kim loại nặng tăng khi pH đất thấp và giảm khi pH đất cao, ở mụi trường kiềm (pH đất khoảng 9 - 12) cỏc kim loại nặng sẽ bị kết tủa dưới dạng hydroxit hoặc cacbonat.
Cỏc quỏ trỡnh chớnh liờn quan đến sự cố định và chuyển hoỏ kim loại nặng trong đất là: Quỏ trỡnh phong hoỏ, sự hoà tan và khả năng hoà tan của cỏc kim loại, sự kết tủa, sự hấp thu bởi cõy trồng, sự cố định bởi cỏc sinh vật đất, khả năng trao đổi cation, sự hấp phụ, sự tạo phức chelỏt, và sự rửa trụi…
* Quỏ trỡnh phong hoỏ: Hàm lượng kim loại nặng từ quỏ trỡnh phong hoỏ đỏ rất thấp, và chủ yếu nằm trong cỏc vựng trầm tớch giàu oxớt, quặng và cỏc loại đỏ giàu kim loại như magma siờu axit, bao gồm cả serpentine. Đất giàu kim loại thường được đặc trưng bởi loài thực vật, bao gồm cỏc loài cú khả năng tớch luỹ kim loại cao. Quỏ trỡnh phong hoỏ hoỏ học được đặc trưng bởi cỏc quỏ trỡnh hoà tan, hyđrỏt hoỏ, thuỷ phõn, oxy hoỏ - khử và sự tạo thành đỏ vụi.
* Khả năng hoà tan và cỏc ion tự do trong dung dịch:
+ Ảnh hưởng của tớnh axớt tới khả năng hoà tan của kim loại nặng trong đất.
Một trong cỏc nhõn tố quan trọng nhất để kiểm soỏt khả năng hoà tan của kim loại nặng là tớnh axớt, với pH lớn hơn 5,5 thỡ nồng độ của iụn Pb2+ tự do nhỏ, mức độ linh động của Cd và Zn tăng lờn khi tăng mức độ axit của mụi trường, bắt đầu từ ngưỡng pH = 4 - 4,5 thỡ cứ giảm đi 0,2 đơn vị pH thỡ nồng độ Cd tăng lờn 3 - 5 lần (Wang và cs, 2006 [114]). Nhỡn chung khi pH > 6,5 thỡ hầu như cỏc kim loại nặng ớt linh động hơn (Danielle Oliver và cs, 2003 [72]).
* Về khả năng liờn kết và vận chuyển cỏc kim loại trong đất: axớt fulvớc đúng vai trũ rất quan trọng trong quỏ trỡnh này. Do khả năng liờn kết tạo phức bao bọc xung quanh ion kim loại và phức này cũn cú thể hoà tan trong cả mụi trường axớt và kiềm (Singh và cs, 1998 [62]; Danielle Oliver và cs, 2003 [72]). Bờn cạnh đú, axớt humic cũng cú khả năng liờn kết với cỏc ion kim loại, nhưng do khối lượng phõn tử lớn, nờn phức của nú với ion kim loại kộm linh động hơn và dễ bị giữ trong cỏc khe đất, ớt bị rửa trụi theo độ sõu phẫu diện.
Đất ở điều kiện nhiệt đới hàm lượng axớt fulvớc chiếm ưu thế nờn khả năng chuyển húa và độ linh động của cỏc kim loại trong đất thường cao hơn so với đất vựng ụn đới. Do khả năng làm chuyển hoỏ và linh động của chất hữu cơ đối với kim loại nặng nờn cỏc nguồn chất hữu cơ đưa vào đất như bựn thải cần phải được kiểm soỏt một cỏch chặt chẽ.
* Khả năng rửa trụi và di chuyển: khả năng rửa trụi theo độ sõu phẫu diện là rất ớt, nhưng do quỏ trỡnh xúi mũn rửa trụi trờn bề mặt đó làm cho kim loại nặng sau khi tớch luỹ chủ yếu ở trờn tầng đất mặt sẽ bị rửa trụi và tớch luỹ trong trầm tớch và làm tăng nồng độ ở sụng, hồ làm ụ nhiễm mụi trường nước. Ngoài ra sự rửa trụi và chuyển hoỏ kim loại trong đất do mưa axớt và axớt hoỏ đất cũng là một yếu tố rất quan trọng. Mưa axớt thường tập trung ở cỏc vựng cụng nghiệp và đụ thị phỏt triển hay cỏc vựng chịu ảnh hưởng của quỏ trỡnh này, trong nú thường chứa thờm một số kim loại nặng như Pb, Hg, Cd, Cu, Zn... Khi nước mưa rơi xuống đất làm axớt hoỏ mụi trường đất, tăng khả năng chuyển hoỏ và linh động cỏc kim loại trong đất.