丹東市青城子鉛鋅礦區(qū)土壤中金屬鉛含量檢測(cè)及環(huán)境污染狀況研究

摘 要：為了解青城子鉛鋅礦區(qū)的環(huán)境污染狀況，選擇對(duì)其周邊的農(nóng)田土壤中鉛含量進(jìn)行了檢測(cè)。采用濕法消解樣品，通過(guò)添加基體改進(jìn)劑減少?gòu)?fù)雜基體的影響，用原子吸收光譜法測(cè)定了礦區(qū)周邊農(nóng)田土壤中鉛的含量。

關(guān)鍵詞：測(cè)鉛；青城子；鉛鋅礦；土壤

礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)與利用雖然促進(jìn)了人類社會(huì)文明的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞，引起了全世界各個(gè)國(guó)家開(kāi)始關(guān)注人類生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。現(xiàn)在，我國(guó)有關(guān)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的呼聲越來(lái)越高。遼寧省也加大了推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的力度，提出增加造林綠化面積、修復(fù)被破壞的山體植被、治理草原沙化、提高森林覆蓋率等具體措施。

丹東地區(qū)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，丹東是遼寧省礦產(chǎn)資源大市，區(qū)域成礦條件優(yōu)越，礦種多，分布廣，儲(chǔ)量豐富。共發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)63種，已開(kāi)發(fā)利用的45種。青城子鉛鋅礦位于遼寧省鳳城市北部山區(qū)（北緯40°～41°，東經(jīng)123°～124°10′），海拔250～500m，面積120km2，以鉛鋅礦為主，其次是銅礦。礦區(qū)四面青山環(huán)抱，山勢(shì)挺拔，溫暖濕潤(rùn)，屬溫帶大陸性氣候。這里四季分明，年平均氣溫7.5℃，年平均降雨量1000mm，年平均相對(duì)濕度70%，年平均無(wú)霜期140d。該區(qū)土壤為山地棕壤，地帶性植被為暖溫帶落葉闊葉林，但長(zhǎng)期以來(lái)的開(kāi)礦活動(dòng)使天然林遭受巨大破壞，原始森林幾乎滅跡，淪為萌生林或灌叢。農(nóng)作物以玉米、大豆為主，盛產(chǎn)山野菜、榛子、栗子、核桃、蘑菇、山梨、山里紅等土特產(chǎn)。為了解青城子鉛鋅礦區(qū)的環(huán)境污染狀況，選擇對(duì)其周邊的農(nóng)田土壤中鉛含量進(jìn)行了檢測(cè)。

目前對(duì)土壤中鉛污染測(cè)定的主要方法有比色法、極譜法、陽(yáng)極溶出伏安法、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、原子發(fā)射光譜法、磁測(cè)法等（3）。土壤樣品處理方法有干法消解、濕法消解、微波消解、高壓消解等（3）。本課題采用濕法消解、原子吸收光譜法測(cè)定了樣品中鉛的含量。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Varian SpectrAA-240原子吸收光譜儀；超純水機(jī)Millipore；所用玻璃儀器均需以硝酸（1+5）溶液浸泡過(guò)夜，用水反復(fù)沖洗，最后用去離子水沖冼干凈。

試驗(yàn)用水為超純水（電導(dǎo)率在18.2MΩ/cm以上），試劑均為優(yōu)級(jí)純。磷酸銨溶液：稱取磷酸銨2.0g以水溶解稀釋至100mL配成20g·L-1溶液備用；鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：ρ=1000mg·L-1，取鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用硝酸（0.5+99.5）溶液按逐級(jí)稀釋法配制100μg·mL-1鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液。

1.2 儀器工作條件

波長(zhǎng)283.3nm，光譜通帶寬度0.5nm，燈電流10mA，電壓235V，燃?xì)?.4。

1.3 試驗(yàn)方法

土壤樣品的采集選擇青城子鉛鋅礦礦區(qū)周邊的農(nóng)田，隨機(jī)分五個(gè)點(diǎn)進(jìn)行（編為1-5號(hào)），采樣深度0～20cm，每個(gè)點(diǎn)分別采集4個(gè)樣（編號(hào)為樣品1-樣品4），共20個(gè)樣，每個(gè)樣2kg左右，自然晾干，用木棒初步碾碎，用四分法取對(duì)角兩份混合，連續(xù)兩次，得250g左右泥粉。再在瑪瑙研缽中繼續(xù)研磨，過(guò)150μm尼龍篩。

稱取1.0000g樣品，置于聚四氟乙烯坩堝中，用少量水沖洗內(nèi)壁濕潤(rùn)樣品后，加入鹽酸20ml于通風(fēng)櫥內(nèi)電熱板上低溫加熱，使樣品初步分解，待蒸發(fā)至約剩3ml左右時(shí)取下冷卻，分別加入硝酸5ml，氫氟酸5ml，高氯酸3ml，加蓋后于電熱板上中溫加熱。1h后開(kāi)蓋，繼續(xù)加熱除硅，搖動(dòng)。當(dāng)加熱至冒濃厚白煙時(shí)加蓋，使黑色有機(jī)碳化物分解。待坩堝壁上的黑色有機(jī)物消失后，開(kāi)蓋驅(qū)趕高氯酸白煙并蒸至內(nèi)物呈粘稠狀。取下冷卻，用水沖洗坩堝蓋和內(nèi)壁，并加入濃硝酸溶液1ml溫?zé)崛芙鈿堅(jiān)Ｒ浦?0ml容量瓶中，加入20goL-1磷酸銨溶液1ml作基體改進(jìn)劑，冷卻后用水定容，同時(shí)做空白試驗(yàn)。按儀器工作條件測(cè)定空白溶液、樣品溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別取100μg/L鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液1、2、4、6、8、10ml，轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶中，加入1mL基體改進(jìn)劑20goL-1磷酸銨溶液，以硝酸（0.5+99.5）溶液作為稀釋劑和空白，配成鉛標(biāo)準(zhǔn)系列溶液1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10ugomL-1。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測(cè)定3次，取平均值繪得標(biāo)準(zhǔn)工作曲線見(jiàn)表1、表2。

2.2 樣品測(cè)定

按上述試驗(yàn)方法，對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)的四個(gè)土壤樣品分別進(jìn)行測(cè)定，并計(jì)算出各采樣點(diǎn)的平均值及總平均值，結(jié)果見(jiàn)表3。

鳳城地區(qū)土壤重金屬鉛元素背景值為25.20，測(cè)得值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出背景值，可見(jiàn)鉛在土壤中的積累程度非常嚴(yán)重。與中國(guó)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-95）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值（pH為6.5～7.5時(shí)為300mg.Kg-1）相比，也已經(jīng)明顯偏高，說(shuō)明此地已經(jīng)受到非常嚴(yán)重的污染，要采取具體措施進(jìn)行治理。■

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：王士賀（1967-），男，遼寧丹東人，遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院副教授，從事化學(xué)分析技術(shù)研究。