土壤中有效銅、鋅的測定及注意問題研究

涂欣欣 董福全

摘 要 土壤中有效銅、鋅元素的測定是土壤重金屬元素檢測中最為常見的一項內容，本文對土壤重金屬有效態與檢測方法進行簡述，并重點對采用DTPA（二乙三胺五乙酸）浸提法測定土壤中有效銅、鋅元素的主要檢測技術進行分析，并提出了檢測過程的影響因素，為土壤中有效銅、鋅元素的測定工作提供參考。

關鍵詞 土壤;有效銅;有效鋅;測定

土壤重金屬超標是我國土壤環境污染中最為顯著的一項污染，在重金屬超標的土壤中生產的農作物，諸如水稻、小麥、蔬菜等也存在著植物重金屬超標的可能。對土壤環境進行有效監測是判斷土壤重金屬污染情況的主要依據[1]。通過對原始土壤中重金屬元素的分析可知，銅、鉛和鋅等重金屬分布以其他形態為主。銅、鋅是土壤重金屬元素中最具代表性的兩種，對土壤重金屬有效態的準確測定能夠為后期修復治理過程提供重要參考。

1土壤重金屬有效態與檢測分析

狹義上的重金屬形態指的是采用性質不同的化學提取劑將土壤中的重金屬浸提出來，并按照浸提劑的類型劃分重金屬的形態。一般分為水溶及可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、有機物結合態以及殘渣態。因浸提劑系列和浸提方法的不同，上述分組方法也有變化。

當前，檢測土壤重金屬有效態的方法主要有4種，即化學試劑浸提法、同位素稀釋法、快速生物法和解吸法等。除了化學浸提法以外，其他三種方法對表征土壤中重金屬有效態效果好，但是這些方法的操作復雜，設備費用高，技術內容也需要進一步完善。因此，實際中多采用的是化學試劑浸提法[2]。

常規的化學試劑浸提方法可以細分為多種具體的內容，比如酸提取、水提取、中性鹽提取等五種。這些提取方法的原理不盡相同，各種方法的提取效率和適用情況也差別較大，因此產生的差異也較大。但就目前已經開展的土壤重金屬檢測工作而言，農產品中重金屬含量與重金屬有效態之間的相關性較為顯著。

2有效態鋅、銅的測定

2.1 土壤有效鋅、銅的浸提

稱取重量為10.00g的待測樣品，放置于容量為150 mL具塞干燥三角瓶中，向三角瓶中滴入20.0 mL25℃的DTPA浸提劑，蓋緊三角瓶塞，并將其置于25℃的環境中，然后以振蕩頻率為180r/min將三角瓶振蕩2小時后轉入過濾。留存過濾液，并在48h內完成測定工作[3]。

2.2 原子吸收分光光度法

如表1所示，配制標準系列溶液。分別吸取適量的鋅、銅標準溶液，分別置于100 mL的容量瓶，加入DTPA浸提劑將溶液稀釋至刻度，充分混勻。測定開始前，依據銅、鋅元素的性質，按照測試儀器說明書，選擇適合檢測工作要求的測試波長、能量、流量比等相關的工作條件，使得儀器工作狀態達到最佳。

以采用DTPA浸提劑校正儀器零點，在原子吸收分光光度計上以乙炔一空氣火焰，對標準溶液中的鋅、銅元素分別進行測量。繪制出以濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標的鋅、銅標準工作曲線。

標準工作曲線繪制的步驟相同，依次測定空白試液和試樣溶液中鋅、錳、鐵、銅的濃度。試樣溶液中測定元素的濃度較高時，可用DTPA浸提劑相應稀釋，再上機測定。有時亦可根據儀器使用說明書，選擇靈敏度較低的共振線或旋轉燃燒器的角度進行測定，而不必稀釋。

2.3 等離子體發射光譜法

配制鋅、錳、鐵、銅的混合標準溶液系列。吸取一定量的鋅、錳、鐵、銅標準溶液或標準貯備溶液，置于同一組100 mL容量瓶中，用DTPA浸提劑稀釋至刻度，混勻。測定前，根據待測元素性質，參照儀器使用說明書，對波長、射頻發生器頻率、功率、工作氣體流量、觀測高度、提升量、積分時間等儀器工作條件進行選擇，調整儀器至最佳工作狀態。

2.4 需要注意的影響因素

雖然采用DTPA能在一定程度上表征重金屬的生物有效性，但由于多種因素對生物提取劑的影響，使其很難對多種金屬的生物有效性準確表征。影響重金屬生物有效性的因素包括土壤pH值、重金屬之間綜合作用、植物根際環境。

3結束語

農作物對土壤中重金屬的吸收利用是一個非常復雜的生物化學過程，與重金屬的有效態密切相關。徹底說清土壤重金屬污染與農產品累積的關系為時尚早，但重視對土壤重金屬有效態的監測是一項重要的補充性工作。原子吸收分光光度法和等離子體發射光譜法是目前檢測土壤有效銅、鋅元素的重要方法，采用DTPA浸提劑檢測過程需要考慮的因素有土壤pH值、重金屬之間綜合作用、植物根際環境等。

參考文獻

[1] 張靜.測定土壤有效銅、鋅、鐵、錳采用DTPA與M3提取的比較實驗[J].山西農業科學，2004，32（3）：30-33.

[2] 金伯立.原子吸收光譜法測定土壤中銅、鉛、鋅、鉻、錳[J].環境污染與防治，1994（3）：42-43.

[3] 王美，李書田，馬義兵，等.長期不同施肥措施對土壤銅、鋅、鎘形態及生物有效性的影響[J].農業環境科學學報，2014（8）：1500-1510.