成縣石灰性土壤金屬鎘背景值調查

楊興宏

(隴南師范高等專科學校，甘肅隴南 742500)

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成縣石灰性土壤金屬鎘背景值調查

楊興宏

(隴南師范高等專科學校，甘肅隴南 742500)

摘要[目的]調查成縣石灰性土壤重金屬鎘含量的背景值，為石灰性土壤鎘污染評價提供參考。[方法]采集成縣30個地塊，每個地塊采集0～20和20～40 cm土層土樣，采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定土壤中可給態鎘含量。[結果]0～20 cm土層土壤的可給態鎘含量平均為2.48 mg/kg，變動范圍2.23～2.73 mg/kg(95%可靠度)或者2.15～2.81 mg/kg(99%可靠度)；20～40 cm土層土壤的可給態鎘含量平均為2.43 mg/kg，變動范圍是2.23～2.63 mg/kg(95%可靠度)，或者2.16～2.70 mg/kg(99%可靠度)。[結論]0～20 cm 土層土壤鎘含量污染的臨界值為2.81 mg/kg，20～40 cm 土層土壤鎘含量污染的臨界值為2.70 mg/kg。

關鍵詞石灰性土壤；鎘污染；背景值；臨界值；成縣

鎘不是人體必需元素，對人體有嚴重危害[1-3]。目前，國內外缺乏完整的土壤毒物含量標準，只有少數農藥和部分重金屬、非金屬含量參考標準。為此，目前區域土壤環境質量評價大多采用區域土壤背景值作為評價標準。這是由于以背景值作評價標準代表了自然環境和人類生產、生活等社會環境發展到一定歷史階段時土壤中各種毒物的平均含量，通常代表一定的區域范圍，符合區域環境實際要求，因此，其具有一定的現實意義和歷史意義，在土壤環境評價中被廣泛采用。所謂區域土壤毒物背景值，是指采集一定區域范圍內，沒有或很少受工礦企業、城鎮、交通運輸等所污染的土壤樣品毒物的平均含量。為了評價土壤鎘污染，首先須弄清當地的鎘含量背景值，作為評價標準。在制訂鎘污染標準時，須認識到，土壤全鎘含量難以正確反映食物鏈的鎘污染情況，更可靠的是測定農作物食用部分的鎘含量，并用食品衛生標準和飼料標準檢驗。土壤全鎘含量，只能提供其潛在儲量信息，并不能反映植物的有毒鎘離子流。因此，只有測定土壤中可給態鎘含量，才能反映從土壤進入植物的鎘含量。目前土壤樣品鎘含量采用HNO3-HF-HClO4或HCl-HNO3-HF-HClO4混酸體系消化后，將消化液直接噴入空氣-乙炔火焰測定。有試驗表明，石灰性土壤全鎘與DTPA可給態鎘呈顯著相關，可給態鎘約為全鎘的27%。這說明全鎘和DTPA鎘含量應用于石灰性土壤鎘污染評價具有重要意義。但是，土壤可給態鎘含量與小麥子粒鎘含量之間的相關系數遠大于土壤全鎘含量與小麥子粒鎘含量之間的相關系數，說明DTPA浸提法測定的土壤可給態鎘含量能更好地反映石灰性土壤鎘污染(或積累)與小麥子粒鎘富集之間的關系。甘肅省隴南市成縣的支住工業是鉛鋅礦的開采和冶煉，因此有必要對成縣境內的隔污染情況進行調查。筆者采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定甘肅省成縣土壤可給態鎘含量，旨在為該地區土壤鎘污染評價提供科學依據。

1材料與方法

1.1樣品采樣與制備采樣地選擇遠離城鎮、工廠和公路沿線的地區，在甘肅省隴南市成縣范圍內平均分布。土壤質地為中壤土和重壤土，采集30個地塊，每個地塊采集10～20和20～40cm土層土樣，每個地塊選10個點，分別采集2個土層的混合土樣，采集1kg，裝入塑料袋內。

1.2樣品制備將樣品風干，用塑料棒碾碎，通過2mm的尼龍網篩，儲存于塑料瓶中備用。

1.3測定方法采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定土壤鎘含量。

2結果與分析

由表1可知，0～20cm土層土壤可給態鎘平均含量為2.48mg/kg，均數標準差為0.129 0。土壤可給態鎘含量的變動范圍為2.23～2.73mg/kg(95%可靠程度)，或2.15～2.81mg/kg(99%可靠程度)，建議采用后一標準，作為評價表層0～20cm土層鎘污染的臨界指標值。

20～40cm土層土壤可給態鎘平均含量為2.43mg/kg，均數標準差為0.104 0。因此，土壤可給態鎘含量的變動范圍為2.23～2.63mg/kg(95%可靠程度)或2.16～2.70mg/kg(99%可靠程度)，建議采用后一標準作為評價表層20～40cm土層的鎘污染臨界指標值。

通過計算，t值為0.301 4，自由度為58，顯著臨界值t0.05=2.000 0，可見實際t值小于顯著臨界值t0.05，2個土層的鎘含量差異不顯著，可以認為是相同的。

表10～20和20～40cm土層土壤可給態鎘含量比較

Table1Comparisonofsoilavailablecadmiumcontentin0-20and20-40cmsoillayers

序號Code鎘含量Cadmiumcontent∥mg/kg0～20cm20～40cm序號Code鎘含量Cadmiumcontent∥mg/kg0～20cm20～40cm13.253.09161.781.7623.082.98171.681.8032.072.07180.780.9344.603.88192.202.2353.022.89201.891.1062.122.07212.232.2072.782.68221.901.8981.071.14233.303.2592.802.84243.783.48103.013.11253.062.94112.582.96262.782.80122.762.80272.252.27131.891.94282.682.67142.202.24291.541.61152.222.22303.402.37x2.482.43Sx0.12900.1040

3結論

通過測定分析，成縣石灰性土壤鎘含量的背景值：0～20cm土層為2.48mg/kg，變化范圍為2.15～2.81mg/kg，取其上限2.81mg/kg作為評價表層土壤鎘污染的臨界值。20～40cm土層鎘的背景值為2.43mg/kg，變化范圍為2.16～2.70mg/kg，取其上限2.70mg/kg作為20～40cm土層鎘污染的臨界值。由方差分析可知，差異不顯著，因此可以認為成縣土壤土體中鎘的背景值相同。在評價土壤鎘污染時應采用相同的臨界指標，取2.70mg/kg作為成縣石灰性褐土鎘污染的臨界指標值。

參考文獻

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：2002年版一部[M].北京：化學工業出版社，2005：46.

[2] 袁迎.3種中藥重金屬成分鉛、鎘的含量分析[J].中國藥房，2007，18(6)：447-448.

[3] 王國慶，駱永明，宋靜，等.土壤環境質量指導值與標準研究Ⅰ：國際動態及中國的修訂考慮[J].土壤學報，2005，42(4)：666-673.

作者簡介楊興宏(1968- )，男，甘肅文縣人，副教授，從事生物學教育工作。

收稿日期2016-03-30

中圖分類號

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)16-137-02

InvestigationonCadmiumBackgroundValueinCalcareousSoilinChengCounty

YANGXing-hong

(LongnanTeacher’sCollege,Longnan,Gansu742500)

Abstract[Objective] To investigate the cadmium background value in calcareous soil in Cheng County, and to provide references for the cadmium pollution evaluation in calcareous soil. [Method] A total of 30 land plots were selected from Cheng County. Samples at 0-20 and 20-40 cm soil layers were collected from each plot. The available cadmium content in soil was detected by DTPA extraction - atomic absorption spectrophotometry. [Result] The average content of available cadmium in 0-20 cm soil layer was 2.48 mg/kg; the variation range was 2.23-2.73 mg/kg (95% reliability) or 2.15-2.81 mg/kg (99% reliability). The average content of available cadmium in 20-40 cm soil layer was 2.43 mg/kg, the variation range was 2.23-2.63 mg/kg(95% reliability) or 2.16-2.70 mg/kg (99% reliability). [Conclusion] Critical value of cadmium content pollution in 0-20 and 20-40 cm soil layers are 2.81 and 2.70 mg/kg, respectively.

Key wordsCalcareous soil; Cadmium pollution; Background value; Critical value; Cheng County