AA-7020原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定蚯蚓餌料污泥中重金屬含量

王娜

【摘 要】本文采用原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定了蚯蚓餌料污泥中重金屬Cd、Pb、Zn、Cu及Cr含量。結(jié)果表明，蚯蚓餌料污泥中重金屬Cd超過(guò)CJ221-2005《城市污水處理廠(chǎng)污泥檢驗(yàn)方法 城市污泥》標(biāo)準(zhǔn)限值，其余重金屬均在限值內(nèi)，且遠(yuǎn)小于限值。

【關(guān)鍵字】污泥;重金屬;原子吸收分光光度計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)： TG115.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）12-0016-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.12.007

3.Key Laboratory of Degarded and Unused Land Consolidation Engineering， the Ministry of Natural Resources of China， Xian Shaanxi 710075， China;

4.Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center， Xian Shaanxi 710075， China）

【Abstract】The content of heavy metals Cd， Pb， Zn， Cu and Cr in sputum bait sludge was determined by atomic absorption spectrophotometer. The results showed that the heavy metal Cd in the bait feed sludge exceeded the standard limit of CJ221-2005 “Urban Sewage Treatment Plant Sludge Inspection Method Municipal Sludge”， and the remaining heavy metals were within the limits and far less than the limit.

【Key words】Sludge; Heavy metals; Atomic absorption spectrophotometer

0 前言

土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的重要資源，近年來(lái)，隨著城市和現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，礦山開(kāi)采、農(nóng)藥有機(jī)肥等的施入，越來(lái)越多的污染物隨之進(jìn)入土壤環(huán)境中，土壤環(huán)境污染日益嚴(yán)重，尤其以重金屬最為突出。2014年《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示全國(guó)土壤狀況總體不容樂(lè)觀(guān)，總體超標(biāo)率為16.1%，其中8中重金屬鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳污染物點(diǎn)位超標(biāo)率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。土壤中的這些重金屬通過(guò)植物的固化、吸收等進(jìn)入人體，或者通過(guò)水體等食物鏈直接或間接的危害人類(lèi)健康。據(jù)報(bào)道[1]，我國(guó)受重金屬污染的土壤面積約2000萬(wàn)hm2，占全部耕地面積的1/5，每年因土壤重金屬污染帶來(lái)的糧食減產(chǎn)達(dá)1000多萬(wàn)t，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200億[2]。

自從20世紀(jì)50年代前后日本出現(xiàn)“水俁病”和“骨痛病”以來(lái)，重金屬污染的治理修復(fù)受到世界各國(guó)的重視。目前土壤重金屬污染修復(fù)方法分為三類(lèi)，第一類(lèi)是物理修復(fù)技術(shù)，第二類(lèi)化學(xué)修復(fù)技術(shù)，第三類(lèi)為生物修復(fù)技術(shù)。其中物理修復(fù)技術(shù)像電熱修復(fù)，通過(guò)高頻電壓產(chǎn)生電磁波后對(duì)土壤進(jìn)行加熱，從而使污染物從土壤中解析出來(lái)，以達(dá)到重金屬與土壤分離的目的[3]。化學(xué)修復(fù)就是通過(guò)添加化學(xué)固化劑改變土壤的理化性質(zhì)，通過(guò)重金屬的共沉淀等改變其在土壤中的形態(tài)，從而達(dá)到修復(fù)重金屬的目的;生物修復(fù)一種是通過(guò)植物修復(fù)，一種是通過(guò)動(dòng)物修復(fù)。生物修復(fù)對(duì)重金屬污染土壤有獨(dú)特的作用，其可以通過(guò)體內(nèi)富集土壤中的重金屬?gòu)亩迯?fù)的目的。蚯蚓被認(rèn)為是土壤中的大型動(dòng)物，其生物量占土壤動(dòng)物生物量的60%以上，蚯蚓的活動(dòng)可以疏松土壤，促進(jìn)植物殘枝落葉的降解，近年來(lái)其在重金屬污染修復(fù)方面越來(lái)越受到重視。有研究表明蚯蚓體內(nèi)重金屬的吸收順序?yàn)镃d>Hg>As>Zn>Cu>Pb，其中對(duì)Cd表現(xiàn)出強(qiáng)烈的富集作用[4]。亦有研究表明[5]，赤子愛(ài)勝蚓（Eisenia foetida）對(duì)豬糞中重金屬Cu、Zn的富集系數(shù)為0.43、0.73，蚯蚓體內(nèi)對(duì)Se、Cu的富集量高達(dá)33215和136719mg/kg[6]。目前大多數(shù)蚯蚓養(yǎng)殖社養(yǎng)殖蚯蚓為了獲得蚓糞，以此獲取利益，而蚓糞大多數(shù)將被用作農(nóng)田肥料。因此，本文在概述蚯蚓對(duì)重金屬污染修復(fù)的同時(shí)了解其餌料質(zhì)量狀況，為蚯蚓的合理養(yǎng)殖及其蚓糞的合理利用提供理論依據(jù)。

1 樣品處理

1.1 儀器工作條件和試劑

本方法依據(jù)CJ221-2005《城市污水處理廠(chǎng)污泥檢驗(yàn)方法 城市污泥》。實(shí)驗(yàn)中主要儀器為原子吸收分光光度計(jì)，萬(wàn)分之一天平。主要試劑為硝酸（優(yōu)級(jí)純）、鹽酸（優(yōu)級(jí)純）、過(guò)氧化氫。原子吸收分光光度計(jì)的測(cè)量條件如表1。

1.2 樣品處理

污泥樣品于2017年6月取自西安市灃東新城康運(yùn)種養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)合作社，在項(xiàng)目地采2個(gè)點(diǎn)位污泥樣品，每天采樣1次，共采集1天。將采集的濕污泥樣品平鋪于瓷托盤(pán)上，用玻璃棒等壓散，除去泥樣中的石子和動(dòng)植物殘?bào)w等異樣，混勻備用。將晾干后的污泥除去石子和動(dòng)植物殘?bào)w，用四分法縮分至獲得所需樣品，用瑪瑙研缽研磨至樣品全通過(guò)尼龍篩，混勻備用。

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.2000g樣品于聚四氟乙烯坩堝中，在通風(fēng)櫥內(nèi)向盛有樣品的燒杯中加入1mL去離子水潤(rùn)濕樣品，加入硝酸10mL，在電熱板加熱10min，冷卻后加入5mL硝酸，加熱30min，重復(fù)該步驟至消化反應(yīng)完成。處理后的樣品過(guò)濾后定容至50mL容量瓶中待測(cè)。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)如圖1，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的相關(guān)系數(shù)要求>0.999。

采用原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定了蚯蚓餌料污泥中Cd、Pb、Cr、Zn和Cu 5種重金屬元素含量，每個(gè)點(diǎn)位取其平均值。結(jié)果如表2，在所測(cè)的數(shù)據(jù)中可以看出Cd含量超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)CJ221-2005標(biāo)準(zhǔn)限值，其余重金屬均在限值范圍內(nèi)。說(shuō)明蚯蚓對(duì)Cd的耐受力較強(qiáng)。有研究表明蚯蚓對(duì)Cd有選擇性吸收并富集的作用[7]。因此，蚯蚓有望用于重金屬污染土壤、污泥或沉積物的處理。Pb、Zn、Cu為植物體內(nèi)必需的微量元素，因此結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥辣尘凹碍h(huán)境容量，對(duì)于蚯蚓池產(chǎn)生的蚓糞可用于農(nóng)田施肥。

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