“酥梨之鄉”碭山良梨土壤環境分析

【摘要】采用EDTA絡合滴定法、分光光度法、原子吸收法分光光度法分別對土壤中鈣、鎂、鐵、銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷、汞10種離子的含量進行了測定。研究表明，碭山土壤中的鉛、鎘、鉻、砷、汞含量遠低于宿州市周邊地區土壤背景值，鈣、鎂、鐵、銅、鋅含量高于宿州市周邊地區土壤背景值，是適合酥梨生長的環境。

【關鍵詞】酥梨之鄉；碭山良梨；土壤；環境分析

1 儀器與試劑

1.1 儀器

722型分光光度計，7530型紫外分光光度計，pH-25型酸度計，10mL半微量滴定管，磁攪拌器，TAS-990原子吸收分光光度計。

1.2 試劑

二乙基三胺五乙酸（DTPA）（ AR級） ， CaCl2·2H2O（ AR級），鹽酸羥胺（ AR級），NaAc（ AR級），0.010mol.L-1 EDTA 標準溶液，5g.L-1鉻黑T指示劑，氨性緩沖溶液（pH=10）；鈣指示劑；三乙醇胺（TEA）（ AR級），40g.L-1 NaOH溶液，純金屬鐵粉（AR級）、銅粉、鋅粉、鎘 （均為GR級），Pb（NO3）2、K2Cr2O7、AsO3、HgCl2（均為GR級），K+、Na+、Li+、Ca2+、Mg2+、Ba2+ 、Sr2+等七種陽離子的氯化物標準品（AR級），濃鹽酸、硫酸、濃硝酸、氫氟酸、高氯酸（均為GR級） ，咪唑（AR級）。

2 實驗部分

2.1 土樣采集方法

在酥梨產地碭山良梨果園內劃分10m×10m的采樣小區，每個小區內采取菱形點分布的方式采集樣品，用塑料小鏟0cm～20cm采集表層土壤樣品，各小區采集土壤混合均勻后用四分法取舍，保留1kg左右土樣用自封樣品袋包裝標記后帶回實驗室，自然風干后，進行處理測定。

2.2 土樣中鐵的測定

2.2.1 DTPA浸提劑的配制：

其成分為0.005mol.L-1DTPA-0.01mol.L-1CaCl2-0.1mol.L-1TEA（三乙醇胺）；稱取DTPA（二乙基三胺五乙酸）1.967g溶于TEA 13.3ml和少量水中；再將CaCl2·2H2O（ AR級）1.47g溶于水中，一并轉入1L容量瓶中，加水至約950ml，在pH-25型酸度計上用6mol.L-1 HCl調節pH至7.30，用二級去離子水定容、搖勻。

2.2.2 鐵標準曲線的繪制

準確稱取0.1000g鐵粉（AR級）置于燒杯中，加20mL6mol.L-1 HCl，加熱溶解，冷卻后定量轉入1L容量瓶中，用二級去離子水定容、搖勻；此溶液鐵濃度為100 mg.L-1。吸取此溶液25.00ml于250 ml容量瓶中用二級去離子水定容、搖勻；此溶液鐵濃度為10 mg.L-1。分別移取該溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml用二級去離子水定容50ml，配制出系列Fe標準溶液；在722分光光度計上選用波長510nm測定吸光度A，以濃度C為橫坐標，以吸光度A為縱坐標，繪制鐵的標準曲線。

2.3 土樣中銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷、汞的測定

2.3.1 標準曲線的繪制

類同鐵標準溶液的配制方法配制銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷、汞系列標準溶液，用TAS-990原子吸收分光光度計分別取波長324.7nm、213.8nm、283.3nm、228.8nm、357.9nm、193.7nm，空氣-乙炔火焰條件下測定吸光度A，汞取波長253.7nm，以干燥清潔的空氣作載氣，將汞吹出進行冷原子吸收測定吸光度A，分別求得直線回歸方程。

直線回歸方程分別是：

Cu A=0.2980C-0.004 R=0.99710

Zn A=0.2670C+ 0.1771 R=0.99437

Pb A=0.1971C+ 0.00174 R=0.99283

Cd A=3.7714C+ 0.0004714 R=0.99683

Cr A=0.00605C+ 0.01471 R=0.99982

As A=0.1744C +0.00084 R=0.99173

Hg A=0.0001814C+ 0.00134 R=0.99479

2.3.2 土樣的處理及銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷、汞的測定

稱取通過100目篩的風干土1.0g加到聚四氟乙烯燒杯中，用少量水潤濕，加人5ml濃硝酸，在加熱板上加熱近干；再加人濃H2SO4三滴和50%的氫氟酸（重量比） 10ml，加熱近干；再加人濃硝酸15ml、濃H2SO42 mL和60%的高氯酸（重量比） 5ml，加熱到有白煙出現為止，冷卻后移入50ml容量瓶中，用二級去離子水定容、搖勻。

測定1.0g風干土樣浸提液中微量銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷、汞吸光度A分別是：0.1355、0.6716、0.05、0.0073、0.022、0.027、0.00134；

求得風干土樣中各微量元素銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷、汞的質量濃度是：23.4 mg.kg-1、92.6 mg.kg-1、11.9 mg.kg-1、0.09 mg.kg-1、58.7 mg.kg-1、7.6 mg.kg-1、0.07 mg.kg-1。

2.4 土樣中鈣、鎂的測定

2.4.1 土樣的處理及鈣、鎂的測定

稱取通過1mm篩孔含水量為3%風干土103.0g，放入500ml的三角瓶中，加剛沸過的冷蒸餾水97ml，則水土比為1：1，蓋好瓶塞，震蕩15min，用直徑11cm的瓷漏斗過濾。將清亮液收集在250ml細口瓶中，每250ml加1g/L六偏磷酸鈉一滴，儲存備用。吸取土壤浸出清亮濾液10ml清亮濾液用EDTA滴定法測定。

2.4.2 結果計算

土壤水溶性鈣含量（g.kg-1）=

土壤水溶性鎂含量（g.kg-1）=

式中：V1-滴定Ca2+時所用的EDTA體積（ml）；

V2-滴定Ca2+、Mg2+時所用的EDTA體積（ml）；

CEDTA-EDTA標準溶液的濃度（0.01mol.L-1）；

ts-分取倍數10；

m-風干土壤樣品的質量（103g）。

平行滴定三次結果是：V1-7.29 ml、7.28 ml、7.29 ml；V2-9.85 ml、9.84 ml、9.84ml。

計算得出：土壤水溶性鈣含量是283.3 mg.kg-1；土壤水溶性鎂含量是60.7 mg.kg-1

3 結果與討論

3.1 酥梨產地果園土壤特征

用分光光度法、原子吸收法和EDTA滴定法對果園土壤中10種金屬離子進行測定，由表1可知土壤中的鉛、鎘、鉻、砷、汞含量遠低于宿州市周邊地區土壤背景值，鈣、鎂、鐵、銅、鋅含量高宿州市周邊地區土壤背景值，說明碭山縣土壤基質優良，更加有利于酥梨環境的生長。

4 結論

通過對碭山果園土壤環境中10種金屬離子含量的測定，結果表明土壤中無重金屬元素鉛、鎘、鉻、砷、汞污染，而富含對人體有益的微量元素銅、鋅，可見該地土壤肥沃、營養物質優良，適合水果等植物成長，是創造中國優質水果產品的良好種植基地。