DTPA浸提法測定土壤中Cu、Zn的含量

□單彩霞（濮陽水文水資源勘測局）

DTPA浸提法測定土壤中Cu、Zn的含量

□單彩霞（濮陽水文水資源勘測局）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土壤重金屬污染已經(jīng)成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)問題。文章以河南省某處農(nóng)田土壤為樣品，采用D TPA浸提液提取土壤中的重金屬元素，用火焰原子吸收光譜法進(jìn)行測定。文章分析土壤樣品中的Cu和Zn兩種重金屬元素全量及其有效態(tài)含量,對采樣點(diǎn)土壤重金屬元素的有效態(tài)含量與總量的相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，該地區(qū)土壤中Cu和Zn全量現(xiàn)狀水平充足；有效態(tài)Cu含量豐富，有效態(tài)Zn含量缺乏。該地區(qū)Cu元素活性與其有效態(tài)含量相關(guān)性顯著；Zn元素活性與其有效態(tài)含量相關(guān)性比較差。

土壤；重金屬；有效態(tài)；相關(guān)性

0　引言

隨著工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，土壤重金屬污染日益嚴(yán)重。因此，制訂適合的土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并監(jiān)測我國的土壤重金屬含量，對于了解我國土壤重金屬的污染狀況和制定相應(yīng)的防治措施具有重要意義。

文章使用DTPA浸提法測定土壤中重金屬Cu、Zn有效態(tài)的含量，通過有效態(tài)含量與總量的測定，了解土壤中總量與有效態(tài)含量大小，并探討重金屬活性與有效態(tài)含量的相關(guān)性。

1　試驗(yàn)材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)儀器：WFX-200型火焰原子吸收分光光度計(jì)；CHA-S型恒溫振蕩器；LD5-10型低速離心機(jī)。

試驗(yàn)試劑：Cu、Zn(高純試劑)；DTPA；三乙醇胺；CaCl2等；所用水為去離子水。

樣品：梅花形布點(diǎn)采取土樣。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

樣品處理：樣品風(fēng)干研細(xì)，過200目篩。稱取25g左右樣品，加入50mL DTPA浸取液，25℃水平振蕩提取2h，離心過濾取清液，保存，待測。

標(biāo)準(zhǔn)曲線測定：用Cu、Zn高純試劑配置標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用火焰原子吸收分光光度計(jì)測定溶液吸光度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品測定：根據(jù)土壤樣品中重金屬含量確定過濾液是否稀釋及稀釋倍數(shù)，使用火焰原子吸收分光光度法測定樣品中銅和鋅的含量。

2　結(jié)果與分析

2.1土壤元素的含量分布

土壤元素的含量分布是該地區(qū)土壤以及環(huán)境狀況等的一個(gè)重要反映，對研究人為活動(dòng)對土壤質(zhì)量的影響以及合理開發(fā)利用土壤資源等具有重要意義。

本區(qū)元素全量豐缺評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用重慶土壤元素含量中值對比中國土壤元素含量中值，全國的土壤元素含量數(shù)據(jù)取自國家“七五”科技攻關(guān)專題《中國土壤環(huán)境背景值研究》的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（1991）年。

表1　土壤重金屬元素全量統(tǒng)計(jì)表（單位：m g/kg）

由表1可知，該地區(qū)Cu全量中值是全國土壤中值的7倍，Zn全量中值是全國土壤中值的2.7倍，說明該地區(qū)此兩種元素含量十分豐沛，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國土壤的中值。兩種重金屬的變異系數(shù)都遠(yuǎn)大于50%，這說明本地區(qū)兩種重金屬含量變化很大，分布不均勻。

表2　土壤元素有效態(tài)含量統(tǒng)計(jì)表（單位：m g/kg）

表2統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，有效態(tài)Zn含量低于其臨界值，因此本地區(qū)缺Zn；有效態(tài)Cu含量是其臨界值的12倍，本地區(qū)有效態(tài)Cu含量相當(dāng)高，很有可能造成土壤重金屬污染。

2.2土壤重金屬有效態(tài)與活性相關(guān)分析

土壤元素有效態(tài)的含量分布受成土母質(zhì)、地形、地貌、氣候以及人為耕作施肥水平等各種因素綜合作用影響，土壤元素有效態(tài)含量在一定條件下說明了土壤元素的供應(yīng)水平。

元素活性是有效態(tài)含量、全量值、土類、有機(jī)質(zhì)、黏粒、pH值等土壤理化性狀的函數(shù)。因此，了解重金屬有效態(tài)的含量及其與全量之間的關(guān)系，對于更深入客觀地了解該處耕地土壤重金屬污染有著重要的意義。曾有研究表明土壤重金屬元素活化率與生物毒性和環(huán)境效應(yīng)之間存在相關(guān)性，并用活性作為土壤中重金屬污染的影響指標(biāo)。

文章將以DTPA浸提測得的有效態(tài)含量除以全量來計(jì)算活化率,以公式來表達(dá)為:

圖1　Cu元素的活性與有效態(tài)之間的相關(guān)性圖

圖2　Zn元素的活性與有效態(tài)之間的相關(guān)性圖

式中Ac為土壤中i元素的活性，Aci為i元素的有效態(tài)濃度，Bci為i元素的全量值。

12個(gè)土壤點(diǎn)位樣品重金屬的活性與有效態(tài)含量之間的關(guān)系分析結(jié)果如圖1和圖2所示。

圖1和圖2表明，采樣點(diǎn)重金屬元素Cu的活性與有效態(tài)之間相關(guān)系數(shù)(R2)為0.93，相關(guān)性極為顯著；重金屬元素Zn的活性與有效態(tài)之間相關(guān)系數(shù)(R2)為0.32，相關(guān)性不明顯，這可能與提取劑、土類以及作物不同有關(guān)。

3　結(jié)論

土壤中重金屬Cu全量中值是全國土壤中值的7倍，有效態(tài)Cu含量是Cu臨界值的12倍，因此，該地區(qū)土壤中Cu元素豐富，植物在生長過程中能夠吸收到足夠的Cu元素。

土壤中重金屬Zn全量中值是全國土壤中值的2.70倍，有效態(tài)Zn含量低于其臨界值，這說明，雖然該地區(qū)的Zn總量很高，但能夠被植物所吸收利用的有效態(tài)含量比較少，所以在為植物施肥時(shí)應(yīng)使用含鋅元素的肥料。

采樣點(diǎn)土壤中重金屬Cu元素的活性與有效態(tài)之間相關(guān)性極為顯著，重金屬Zn元素的活性與其有效態(tài)之間的相關(guān)性不明顯。因此，可以說明土壤重金屬的活性不但與重金屬的有效態(tài)含量有關(guān)，還與土壤的理化性質(zhì)等有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果在一定程度上驗(yàn)證了采樣點(diǎn)耕地土壤重金屬元素活性是有效態(tài)含量、全量值、土類等土壤理化性狀的函數(shù)，本研究中只是考慮到重金屬元素活性與有效態(tài)含量、全量值和土類3個(gè)因素，是否存在與土壤中其它理化參數(shù)有著某種相關(guān)性，需進(jìn)一步分析研究。

（責(zé)任編輯：左英勇）

S151.9+5

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1673-8853（2016）08-0100-02

2016-05-06