安宁河流域特色果蔬土壤的有效态锌测定

焦钰

摘要：锌是植物必需的微量营养元素，为探寻安宁河流域特色果蔬土壤中有效态锌的含量，试验用原子吸收分光光度法对安宁河流域特色果蔬土壤中有效态锌的含量进行测定，试验结果表明，用100 mL HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度计测定的有效态锌的含量最高，为5.892

μg/g，加标回收率为97.3%～104.5%，测定方法精密度好、准确度较高，简便可行。

关键词：原子吸收分光光度法；有效态锌；安宁河流域

中图分类号：S155.4+1；N34 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）16-3895-03

Abstract： Zinc is one of micro nutrition elements that plant needs. To investigate effective zinc in soil of planting features fruit and vegetable in Anning river basin， the zinc contents were determined with atomic absorption spectrophotometry to explore the best conditions and provide data basis for future zinc determination. The results showed that 100 mL HCl + H2SO4 （3∶1） mixed acid in 50 ℃ under 6 h after leaching was optimal for atomic absorption spectrophotometer to measure effective zinc content （5.892 ug/g）. Relative deviation was 1.34%. The labeled recovery was 97.3%～104.5%. This method was accurate， simple， and convenient.

Key words： atomic absorption spectrophotometry； available zinc； Anning River Valley

我国土壤中全锌含量在3～709 mg/kg，平均含量为100 mg/kg，比世界土壤的平均含量50 mg/kg高出一倍。土壤含锌量与成土母质中的矿物种类及其风化程度有关。一般岩浆岩和安山岩、火山灰等风化物含锌量低。在沉积岩和沉积物中，页岩和黏板岩的风化物含锌量高，其次是湖积物及冲积黏土，而以砂土的含锌量最低[1，2]。

土壤中的锌一般以下列几种形态存在：①以游离态或复合态离子形式存在于土壤溶液中的水溶态；②以非专性（交换态）或专性吸附在土壤黏粒的阳离子；③主要与碳酸盐和铝、铁、锰水化氧化物结合的闭蓄态阳离子；④存在于生物残体和活的有机体中有机态；⑤存在于原生和次生矿物晶格结构中的矿物态。它们在各种形态中的相对分配比例取决于矿物种类结构、母质、土壤有机质含量等。土壤中的有效态锌主要指水溶态和非专性吸附的交换态离子。一般土壤溶液中的锌含量低，在一些酸性土壤中水溶性锌约在0.032～0.172 mg/kg之间[3，4]。

鉴于植物利用土壤中的锌是随着土壤pH的减低而呈增加的趋势，以及土壤中的可溶性锌与pH之间有一定的负相关的特点，最初稀酸水溶性锌被广泛用作土壤有效锌的浸提。现在也有用Mehlich-I（稀盐酸-硫酸双酸法）提取剂浸提土壤的有效锌[5]。应用稀酸作提取剂时，必须考虑土壤的pH，一般它们只适用于酸性土壤，而不适用于石灰性土壤。Lindsay and Norvell（1969）提出：用溶液pH 7.3的DTPA（二乙基三胺五乙酸）-TEA（三乙醇胺）方法（简称为DTPA-TEA方法），同时提取石灰性土壤有效锌和铁。随后对该方法作了深入研究，指出了该法的理论基础和实用价值[6]。目前该方法已经在国内外被广泛地用于中性、石灰性土壤有效锌、铁、铜和锰等的提取。此外，国外近年来常用的方法还有pH 7.6的0.005 mol/L DTPA-1.0 mol/L碳酸氢铵（简称DTPA-AB法），用于同时提取测定近中性-石灰性土壤的有效铜、铁、锰、锌和有效磷、钾、硝态氮等养分的含量[7]，该方法的理论基础与DTPA-TEA方法相近似。Mehlich（1984）提出的Mehlich-III提取剂（含有EDTA），也被认为可以评价包括铜、锌在内的多种大量、微量元素，用EDTA代替DTPA，主要是因为DTPA会干扰提取液中磷的比色测定[8，9]。样品的磨细程度，土壤样品的干燥过程也会影响土壤铜、锌的有效含量[6]。还没有致使作物中毒的土壤有效锌含量范围[10]。针对安宁河流域特色果蔬土壤用去离子水溶解后测得pH为7.2，为中性土壤，故采用中性土壤有效态Zn浸提-AAS法测定。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

1.1.1 材料 土壤样品采自安宁河流域西昌、德昌等特色果蔬基地（样品1采自桑葚种植园；样品2采自葡萄种植园；样品3采自樱桃种植园；样品4采自草莓种植园；样品5采自洋葱种植基地。每种样品距离5公里以上），将采得的土壤样品置于阳光下自然干燥7 d后用微型高速粉碎机粉碎，然后过100目筛。

1.1.2 试验仪器与设备 B-220型恒温水浴（上海亚荣生化仪器厂）、WFX-1F2B2型原子吸收分光光度计（北京第二光学仪器厂）、ZN-400A型微型高速粉碎机（长沙市岳麓区中南制药厂）、METTLERAE240型电子天平（瑞士METTLER公司）。

1.1.3 试剂 ①100 mg/L Zn标准溶液：溶解纯金属锌0.100 0 g于HCl溶液中，用去离子水稀释定容至1 L； ②标准Zn系列溶液：将100 mg/L Zn标准液用去离子水稀释10倍，即为10 mg/L Zn标液。准确量取10 mg/L Zn标液0、2、4、8、20 mL置于100 mL容量瓶中，定容，即得0、0.2、0.4、0.8、1.0 mg/L的Zn标准系列溶液。endprint

1.2 方法

土壤样品中有效态Zn浸提-AAS法测定流程如图1所示。

待测溶液、空白消化液和标准系列溶液用原子吸收光谱法测定锌。仪器操作参数见表1。

2 结果与分析

2.1 土壤有效态Zn的最佳浸提条件

称取过1 mm筛的风干土10.00 g放入100 mL塑料广口瓶中，加浸取剂，25 ℃振荡1.5 h，过滤。滤液、空白溶液和标准溶液中的Zn用原子吸收分光光度计测定。由表2至表8可知，盐酸作提取剂原子吸收值低，硫酸作提取剂原子吸收值高，而混酸作提取剂的效果接近硫酸提取效果，用混酸作为浸取剂浸提土壤有效态Zn要比单一酸浸提更完全，因此选用0.1 mol/L HCl+H2SO4（3∶1）在50 ℃浸提6 h。

2.2 土壤有效态Zn标准曲线

用与样品测定同样的操作参数，将Zn标准系列溶液在原子吸收光谱仪上测定其吸收值（A），制作Zn浓度-吸收值（A）标准曲线见图2。

2.3 土壤样品有效态Zn测定结果

在相同试验条件下选择100 mL 0.1 mol/L（HCl+H2SO4）3∶1在50 ℃时浸提6 h安宁河流域特色果蔬土壤样品有效态Zn原子吸收，并根据回归方程标准曲线进行计算得到各样品有效态Zn的测定结果见表9。100 mL HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度计测定的安宁河流域特色果蔬土壤样品有效态Zn含量最高为5.892 μg/g，加标回收率为97.3%～104.5%，本方法精密度好、准确度高，简便可行。

3 结论

综上所述，用混酸作为浸取剂浸提土壤有效态Zn要比一种酸浸提更完全，HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度计测定的安宁河流域特色果蔬土壤样品有效态Zn含量最高为5.892 μg/g，加标回收率为97.3%～104.5%，本方法精密度好、准确度高，简便可行。

参考文献：

[1] 蒋廷惠，胡霭堂，秦怀英.土壤锌、铜、铁、锰形态区分方法的选择[J].环境科学学报，1990，10（3）：280-284.

[2] 马青杰.土壤有效性铜、锌、铁、锰简易测定方法[J].农业科技与信息，2010（1）：34.

[3] GAMBRELL R P.Trace and toxic metals in wetland-a review[J].Journal of Environment Quality，1994 （23）：803-819.

[4] Adams J E.Effect of mulches on soil temperature and grain sorghum development[J].J Agron，1965，57：471-474.

[5] 李 静.火焰原子吸收光谱法连续测定果汁饮料中能铜、锌、铁、锰[J].黑龙江科技信息，2009（13）：52-53.

[6] 崔斗斗，林昌虎，何腾兵，等.鸟王茶产地土壤微量元素有效态特征及影响因素研究[J].贵州科学，2011，29（2）：33-34.

[7] 吴 海，倪继宾，程妍东.五当沟水土流失区域土壤微量元素有效态含量的研究[J].内蒙古林业科技，2005（2）：13-15.

[8] 于君宝，王金达，刘景双，等.典型黑土pH值变化对微量元素有效态含量的影响研究[J].水土保持学报，2002，16（2）：93-95.

[9] 黄成敏，冯子道.三峡库区土壤中微量元素有效态含量及其特征[J].四川环境，1996，15（1）：22-24.

[10] 孙春香，李巧云.微波消解-火焰原子吸收光谱法测定黄花菜、薇菜和核桃仁中的铜、锌、铁、锰[J].常熟理工学院学报（自然科学版），2007，21（2）：53-56.endprint

1.2 方法

土壤样品中有效态Zn浸提-AAS法测定流程如图1所示。

待测溶液、空白消化液和标准系列溶液用原子吸收光谱法测定锌。仪器操作参数见表1。

2 结果与分析

2.1 土壤有效态Zn的最佳浸提条件

称取过1 mm筛的风干土10.00 g放入100 mL塑料广口瓶中，加浸取剂，25 ℃振荡1.5 h，过滤。滤液、空白溶液和标准溶液中的Zn用原子吸收分光光度计测定。由表2至表8可知，盐酸作提取剂原子吸收值低，硫酸作提取剂原子吸收值高，而混酸作提取剂的效果接近硫酸提取效果，用混酸作为浸取剂浸提土壤有效态Zn要比单一酸浸提更完全，因此选用0.1 mol/L HCl+H2SO4（3∶1）在50 ℃浸提6 h。

2.2 土壤有效态Zn标准曲线

用与样品测定同样的操作参数，将Zn标准系列溶液在原子吸收光谱仪上测定其吸收值（A），制作Zn浓度-吸收值（A）标准曲线见图2。

2.3 土壤样品有效态Zn测定结果

在相同试验条件下选择100 mL 0.1 mol/L（HCl+H2SO4）3∶1在50 ℃时浸提6 h安宁河流域特色果蔬土壤样品有效态Zn原子吸收，并根据回归方程标准曲线进行计算得到各样品有效态Zn的测定结果见表9。100 mL HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度计测定的安宁河流域特色果蔬土壤样品有效态Zn含量最高为5.892 μg/g，加标回收率为97.3%～104.5%，本方法精密度好、准确度高，简便可行。

3 结论

综上所述，用混酸作为浸取剂浸提土壤有效态Zn要比一种酸浸提更完全，HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度计测定的安宁河流域特色果蔬土壤样品有效态Zn含量最高为5.892 μg/g，加标回收率为97.3%～104.5%，本方法精密度好、准确度高，简便可行。

参考文献：

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[7] 吴 海，倪继宾，程妍东.五当沟水土流失区域土壤微量元素有效态含量的研究[J].内蒙古林业科技，2005（2）：13-15.

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[9] 黄成敏，冯子道.三峡库区土壤中微量元素有效态含量及其特征[J].四川环境，1996，15（1）：22-24.

[10] 孙春香，李巧云.微波消解-火焰原子吸收光谱法测定黄花菜、薇菜和核桃仁中的铜、锌、铁、锰[J].常熟理工学院学报（自然科学版），2007，21（2）：53-56.endprint

1.2 方法

土壤样品中有效态Zn浸提-AAS法测定流程如图1所示。

待测溶液、空白消化液和标准系列溶液用原子吸收光谱法测定锌。仪器操作参数见表1。

2 结果与分析

2.1 土壤有效态Zn的最佳浸提条件

称取过1 mm筛的风干土10.00 g放入100 mL塑料广口瓶中，加浸取剂，25 ℃振荡1.5 h，过滤。滤液、空白溶液和标准溶液中的Zn用原子吸收分光光度计测定。由表2至表8可知，盐酸作提取剂原子吸收值低，硫酸作提取剂原子吸收值高，而混酸作提取剂的效果接近硫酸提取效果，用混酸作为浸取剂浸提土壤有效态Zn要比单一酸浸提更完全，因此选用0.1 mol/L HCl+H2SO4（3∶1）在50 ℃浸提6 h。

2.2 土壤有效态Zn标准曲线

用与样品测定同样的操作参数，将Zn标准系列溶液在原子吸收光谱仪上测定其吸收值（A），制作Zn浓度-吸收值（A）标准曲线见图2。

2.3 土壤样品有效态Zn测定结果

在相同试验条件下选择100 mL 0.1 mol/L（HCl+H2SO4）3∶1在50 ℃时浸提6 h安宁河流域特色果蔬土壤样品有效态Zn原子吸收，并根据回归方程标准曲线进行计算得到各样品有效态Zn的测定结果见表9。100 mL HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度计测定的安宁河流域特色果蔬土壤样品有效态Zn含量最高为5.892 μg/g，加标回收率为97.3%～104.5%，本方法精密度好、准确度高，简便可行。

3 结论

综上所述，用混酸作为浸取剂浸提土壤有效态Zn要比一种酸浸提更完全，HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度计测定的安宁河流域特色果蔬土壤样品有效态Zn含量最高为5.892 μg/g，加标回收率为97.3%～104.5%，本方法精密度好、准确度高，简便可行。

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[5] 李 静.火焰原子吸收光谱法连续测定果汁饮料中能铜、锌、铁、锰[J].黑龙江科技信息，2009（13）：52-53.

[6] 崔斗斗，林昌虎，何腾兵，等.鸟王茶产地土壤微量元素有效态特征及影响因素研究[J].贵州科学，2011，29（2）：33-34.

[7] 吴 海，倪继宾，程妍东.五当沟水土流失区域土壤微量元素有效态含量的研究[J].内蒙古林业科技，2005（2）：13-15.

[8] 于君宝，王金达，刘景双，等.典型黑土pH值变化对微量元素有效态含量的影响研究[J].水土保持学报，2002，16（2）：93-95.

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[10] 孙春香，李巧云.微波消解-火焰原子吸收光谱法测定黄花菜、薇菜和核桃仁中的铜、锌、铁、锰[J].常熟理工学院学报（自然科学版），2007，21（2）：53-56.endprint