貴州省黔東南州土壤重金屬含量與分析

朱健 范菲菲 韋時宏

摘 要：本實(shí)驗(yàn)采用原子熒光光譜儀以及電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定貴州省黔東南州不同地區(qū)土壤中汞、砷、鉛、鉻、鎘等重金屬的含量，從而為該地區(qū)安全性種植提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：所檢測的貴州省黔東南州6個不同地方的土壤，各土壤之間的重金屬含量差異較小；無地區(qū)重金屬含量超出標(biāo)準(zhǔn)值范圍。

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；含量

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20181033008

在我國，土壤重金屬污染主要來自采礦、冶煉、電鍍、化工、電子、制革、染料等工業(yè)生產(chǎn)的三廢以及污水灌溉、農(nóng)藥、化肥的不合理使用等。重金屬在土壤中累積到一定限度就會對土壤-植物系統(tǒng)產(chǎn)生毒害[1]，并可能通過接觸食物鏈直接或者間接地對人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害[2-6]。

近年來，突發(fā)性土壤重金屬污染事件呈高發(fā)態(tài)勢，給社會造成了巨大損失，受到了政府的高度關(guān)注。2013年湖南稻米被查出鎘含量超標(biāo)，“鎘米危機(jī)”的出現(xiàn)，再次敲響土壤污染的警鐘，土壤污染已成“公害”[3]。在2016年的第5屆中國環(huán)境修復(fù)發(fā)展戰(zhàn)略論壇上，關(guān)于耕地土壤重金屬污染問題，結(jié)合環(huán)保部、國土資源部、農(nóng)業(yè)部等多部門判斷，我國重金屬污染耕地面積大約1200萬hm2，大概是全國耕地面積的10%～15%，主要集中在南方地區(qū)。污染區(qū)域主要是工廠企業(yè)周邊農(nóng)區(qū)，污水灌區(qū)，大中城市郊區(qū)。除此以外，交通要道兩岸，包括一些設(shè)施農(nóng)業(yè)基地周邊也存在污染。

當(dāng)前，我國耕地土壤重金屬污染的現(xiàn)狀總體不容樂觀，局部形勢比較嚴(yán)峻。不過，重度污染區(qū)比例小，多數(shù)受污染地區(qū)可采取措施加以治理。對于耕地來講，修復(fù)前景廣闊。我國湖南和河南兩省分別是南部和中部的重要糧食產(chǎn)區(qū)，兩省的糧食重金屬污染最為嚴(yán)重，在我國每年有1200萬t糧食被重金屬污染，造成直接損失可達(dá)200億元人民幣，土壤污染修復(fù)迫在眉睫[4-8]。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（賽默飛世爾，Cap Q）；原子熒光光譜儀（ 北京吉天，AFS930）；電熱板；電子分析天平（梅特勒，AL310）；水浴鍋。

1.1.2 試劑

CAPSICUMS混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（含義鉻（Cr）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、等元素，1000mg/L）、汞（Hg）元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L）、砷（As）元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L）均為有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所）；鹽酸，硝酸，氫氟酸，高氯酸（國藥集團(tuán)，優(yōu)級純）；硼氫化鉀，氫氧化鉀，硫脲（天津科密歐，優(yōu)級純），試驗(yàn)用水為去離子水。

1.2 樣品

土壤樣品分別采自：貴州省黔東南州；貴州省黔東南州黎平縣；貴州六盤水；貴州思南；貴州黔南州；貴州黔西南州。

1.3 分析方法

鉻、鎘、鉛參照《全國土壤污染狀況詳查土壤樣品分析測試方法技術(shù)規(guī)定》[4]進(jìn)行檢測。汞采用GB/T 22105.1-2008、砷采用GB/T22105.2-2008進(jìn)行檢測。

1.3.1 供試品溶液制備

鉻、鎘、鉛供試品溶液的制備：準(zhǔn)確稱取土壤0.2000g，置聚四氟乙烯比色管中，加硝酸一高氯酸（4：1）混合溶液10mL，混勻，置電熱板上加熱消解，加氫氟酸至消解完全，放冷，轉(zhuǎn)入50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻，取上清液即得。同時制備試劑空白溶液。

汞供試品溶液的制備：稱土壤樣品0.2000g，于50mL比色管中，加少許水潤濕，加10mL的王水加塞搖勻于沸水中消解2h，取下冷卻，加入10mL保存液，用稀釋液稀釋到刻度，搖勻放置，取上清液待測，同時做空白試驗(yàn)。

砷供試品溶液的制備：稱取試樣0.2000g，于50mL具塞比色管中，加少許水潤濕，加10mL的王水加塞搖勻于沸水中消解2h，取下冷卻，加水至25mL，加5mL鹽酸，5mL硫脲溶液，用水稀釋定容至50mL，搖勻放置30min后測試，同時做空白試驗(yàn)。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備

準(zhǔn)確配制的汞標(biāo)準(zhǔn)工作溶液20μg/L，分別吸取0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL、于50mL的容量瓶中，用5%的鹽酸定容至刻度，即得出汞含量為0.2μg/L，0.4μg/L，0.8μg/L，1.2μg/L，1.6μg/L，2.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，在儀器上測出其熒光值與濃度，取得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.999以上方可檢測樣品。

準(zhǔn)確配制的砷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液1000μg/L，分別吸取0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL、于50mL的容量瓶中，加入5%硫脲+5mL鹽酸用去離子水定容至刻度，即得出汞含量為10μg/L，20μg/L，40μg/L，60μg/L，80μg/L，100μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，在儀器上測出其熒光值與濃度，取得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.999以上方可檢測樣品。

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制，從1000μg/mL多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液中吸取不同毫升的標(biāo)準(zhǔn)溶液于10個100mL的容量瓶中，分別配制0.0μg/L，0.5μg/L，1μg/L，10μg/L，50μg/L，100μg/L，200μg/L，500μg/L，1000μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，在儀器上測出溶液其實(shí)際濃度，取得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.999以上方可檢測樣品，詳見表1。

線性范圍，標(biāo)準(zhǔn)系列溶液分別測定Cr、Cd、Pb的離子強(qiáng)度（f（x））和As、Hg的熒光強(qiáng)度（I），以離子強(qiáng)度（f（x））和熒光強(qiáng)度（I）為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得5種元素線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)詳見表1。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，5種元素相關(guān)系數(shù)分別為，汞0.9998、砷0.9995、鉛0.9999、鎘0.9997、鉻0.9998均符合檢測要求。

1.4 方法檢出限

土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（見表2），本標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)田、蔬菜地、菜園、果園、牧場、林地、自然保護(hù)區(qū)等地的土壤。

2 結(jié)果分析

從檢測結(jié)果可得知，6個供試品中各重金屬的范圍分別為，汞0.057～0.125mg/kg；砷3.44～8.78mg/kg；鉛21.6～27.7mg/kg；鎘0.102～0.197mg/kg；鉻25.6～55.7mg/kg。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

參照現(xiàn)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15648—1995）標(biāo)準(zhǔn)，土壤中的汞、砷、鉛、鉻、鎘均沒有超標(biāo)現(xiàn)象。

3 結(jié)論與討論

通過對貴州省6個地區(qū)土壤中重金屬污染含量的抽樣調(diào)查，結(jié)果表明：該地區(qū)土壤環(huán)境良好，適宜作物的生長和發(fā)育。但還應(yīng)該注意合理使用土壤，通過生物修復(fù)、使用石灰、增施有機(jī)肥、灌水調(diào)節(jié)土壤Eh、換客土等措施避免土壤遭受污染。按照“預(yù)防為主”的環(huán)保方針，防治土壤污染的首要任務(wù)是控制和消除土壤污染源，防止新的土壤污染；對已污染的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中的污染物，改良土壤，防止污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化，從而影響人類的生存環(huán)境和身體健康。

參考文獻(xiàn)

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[8]王慎強(qiáng).我國土壤環(huán)境保護(hù)研究的回顧與展望[J].土壤，1999， 31（5）：255-260.

作者簡介：朱健（1981-），男，四川宜賓縣人，博士研究生，高級實(shí)驗(yàn)師，研究方向：土壤污染、現(xiàn)代儀器分析。