土壤中重金屬可交換態(tài)分析方法的研究.pdf

1、土壤重金屬污染已經(jīng)成為全球廣泛關(guān)注的重要問(wèn)題。重金屬在土壤中具有積累性和遷移性，直接或間接的危害生態(tài)環(huán)境以及人類的健康。土壤中重金屬總量包含土壤本身所固有的本底值和外部環(huán)境進(jìn)入的重金屬含量。土壤重金屬含量是評(píng)價(jià)土壤重金屬污染程度和土壤重金屬生物有效性的前提，但國(guó)內(nèi)外大量的研究結(jié)果表明，僅以土壤重金屬總量并不能很好的預(yù)測(cè)評(píng)估重金屬污染程度和土壤重金屬生物有效性。對(duì)環(huán)境可產(chǎn)生潛在危害，或者能被生物吸收利用的僅僅是水溶性和理化性質(zhì)較活潑的那部

2、分重金屬，即與土壤中可交換態(tài)極為相近的部分。本文通過(guò)不同提取方法研究重金屬可交換態(tài)，通過(guò)分析各類提取方法的特點(diǎn)，評(píng)價(jià)其應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)和局限性，為土壤重金屬污染的研究提供參考。 本文選取濟(jì)南市潘家莊褐土和北康爾莊棕壤兩種土壤樣品為研究對(duì)象，采用微波消解法和BCR連續(xù)化學(xué)萃取法對(duì)兩種土壤中重金屬的總量和化學(xué)形態(tài)進(jìn)行了分析，對(duì)影響土壤中可交換形態(tài)重金屬提取率的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究。 1．由土壤重金屬總量的測(cè)定結(jié)果表明，兩種類型

3、土壤中重金屬總量分布情況比較接近，潘家莊褐土中各重金屬含量高低為：Fe>As>Mn>zn>Pb>Cr>Ni>Cu>Co>Cd，北康爾莊棕壤中重金屬含量高低為：Fe>Mn>As>Zn>Pb>Cr>Ni>Cu>Co>Cd。 2．由褐土和棕壤中重金屬形態(tài)分析結(jié)果表明，兩種類型土壤中各重金屬形態(tài)分布存在較大差異：其中元素Cu、Mn和Pb在褐土中以潛在可利用的提取態(tài)為主；而在棕壤中殘?jiān)鼞B(tài)為主；同時(shí)兩種土壤中各重金屬元素的形態(tài)分布也存在類似

4、的分布規(guī)律：元素Zn在褐土和棕壤中均以潛在可利用的提取態(tài)為主，元素Fe、Cd、Co、Ni、As和Cr在褐土和棕壤中均以殘?jiān)鼞B(tài)為主。 3．根據(jù)提取時(shí)間對(duì)土壤重金屬提取率實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，一般情況下，可以選擇2h作為土壤重金屬可交換形態(tài)的提取時(shí)間。 4．根據(jù)不同pH的提取劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，可選擇pH=2作為土壤可交換形態(tài)重金屬提取的臨界pH值，即提取溶液的pH要滿足pH≥2。 5．通過(guò)不同類型提取劑對(duì)土壤中可交換形態(tài)重金

5、屬提取效果的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出各重金屬元素的最佳提取試劑如下： 元素Cu：褐土中亦采用2．0mol/L的MgCl2溶液，棕壤中亦采用1．0mol/L的NaAc溶液； 元素Zn：褐土中亦采用1．0mol/L的NH4NO3溶液，棕壤中亦采用0．1mol/L的MgCl2溶液； 元素Fe：褐土和棕壤中均亦采用去離子水； 元素Mn：褐土和棕壤中均亦采用0．5mol/L的MgCl2溶液； 元素Cd：褐土中亦采用0

6、．01mol/L的HCl溶液，棕壤中亦采用0．01mol/L的EDTA； 元素Co：褐土和棕壤中均亦采用0．01mol/L的EDTA； 元素Ni：褐土中亦采用0．01mol/L的EDTA，棕壤中亦采用0．1mol/L的（NH4）2C2O4緩沖溶液。 6．提取不同重金屬時(shí)的差異：不同種類的重金屬離子在土壤表面的吸附情況不同，相應(yīng)地其解吸情況亦不相同。 7．金屬陽(yáng)離子的競(jìng)爭(zhēng)作用：對(duì)于元素Cd，金屬陽(yáng)離子的競(jìng)爭(zhēng)

7、順序?yàn)椋篊a2+>Mg2+>Na+；對(duì)于元素Co，金屬陽(yáng)離子的競(jìng)爭(zhēng)順序?yàn)椋篗g2+>Ca2+>Na+；對(duì)于元素Ni，金屬陽(yáng)離子的競(jìng)爭(zhēng)順序?yàn)椋篊a2+>Mg2+>Na+。 8．陰離子的影響：對(duì)于元素Cd，陰離子的競(jìng)爭(zhēng)順序?yàn)椋篈c->NO3->C2O42-；對(duì)于元素Co，陰離子的競(jìng)爭(zhēng)順序?yàn)椋篊2O42->NO3->Ac-；對(duì)于元素Ni，陰離子的競(jìng)爭(zhēng)順序?yàn)椋篶2O42->Ac->NO3-。 9．離子強(qiáng)度的影響：一般情況下土壤中

8、可交換態(tài)重金屬的提取率與離子強(qiáng)度成正比，但還可能會(huì)因所提取的重金屬種類不同而成反比關(guān)系。 10．土壤類型的影響：一般情況下，若土壤的吸附能力強(qiáng)，則其解吸能力則會(huì)弱些；棕壤對(duì)Cd、Co、Ni的吸附能力都要略高于褐土；對(duì)于元素Cd和Ni來(lái)說(shuō)，褐土中重金屬的解吸能力都要略高于棕壤；對(duì)于元素Co，采用金屬鹽和非金屬鹽作為提取劑時(shí)，褐土中Co的解吸能力要略高于棕壤，而采用酸、緩沖溶液和絡(luò)合試劑作為提取劑時(shí)，棕壤中Co的解吸能力略高于褐土。