丹东市青城子铅锌矿区土壤中金属铅含量检测及环境污染状况研究

摘 要：为了解青城子铅锌矿区的环境污染状况，选择对其周边的农田土壤中铅含量进行了检测。采用湿法消解样品，通过添加基体改进剂减少复杂基体的影响，用原子吸收光谱法测定了矿区周边农田土壤中铅的含量。

关键词：测铅；青城子；铅锌矿；土壤

矿产资源的开发与利用虽然促进了人类社会文明的发展，同时也对生态环境造成了一定程度的破坏，引起了全世界各个国家开始关注人类生产对生态环境的影响。现在，我国有关节约资源、保护环境的呼声越来越高。辽宁省也加大了推进生态文明建设的力度，提出增加造林绿化面积、修复被破坏的山体植被、治理草原沙化、提高森林覆盖率等具体措施。

丹东地区矿业经济发达，丹东是辽宁省矿产资源大市，区域成矿条件优越，矿种多，分布广，储量丰富。共发现矿产63种，已开发利用的45种。青城子铅锌矿位于辽宁省凤城市北部山区（北纬40°～41°，东经123°～124°10′），海拔250～500m，面积120km2，以铅锌矿为主，其次是铜矿。矿区四面青山环抱，山势挺拔，温暖湿润，属温带大陆性气候。这里四季分明，年平均气温7.5℃，年平均降雨量1000mm，年平均相对湿度70%，年平均无霜期140d。该区土壤为山地棕壤，地带性植被为暖温带落叶阔叶林，但长期以来的开矿活动使天然林遭受巨大破坏，原始森林几乎灭迹，沦为萌生林或灌丛。农作物以玉米、大豆为主，盛产山野菜、榛子、栗子、核桃、蘑菇、山梨、山里红等土特产。为了解青城子铅锌矿区的环境污染状况，选择对其周边的农田土壤中铅含量进行了检测。

目前对土壤中铅污染测定的主要方法有比色法、极谱法、阳极溶出伏安法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、原子发射光谱法、磁测法等（3）。土壤样品处理方法有干法消解、湿法消解、微波消解、高压消解等（3）。本课题采用湿法消解、原子吸收光谱法测定了样品中铅的含量。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

Varian SpectrAA-240原子吸收光谱仪；超纯水机Millipore；所用玻璃仪器均需以硝酸（1+5）溶液浸泡过夜，用水反复冲洗，最后用去离子水冲冼干净。

试验用水为超纯水（电导率在18.2MΩ/cm以上），试剂均为优级纯。磷酸铵溶液：称取磷酸铵2.0g以水溶解稀释至100mL配成20g·L-1溶液备用；铅标准储备液：ρ=1000mg·L-1，取铅标准储备液，用硝酸（0.5+99.5）溶液按逐级稀释法配制100μg·mL-1铅标准使用液。

1.2 仪器工作条件

波长283.3nm，光谱通带宽度0.5nm，灯电流10mA，电压235V，燃气1.4。

1.3 试验方法

土壤样品的采集选择青城子铅锌矿矿区周边的农田，随机分五个点进行（编为1-5号），采样深度0～20cm，每个点分别采集4个样（编号为样品1-样品4），共20个样，每个样2kg左右，自然晾干，用木棒初步碾碎，用四分法取对角两份混合，连续两次，得250g左右泥粉。再在玛瑙研钵中继续研磨，过150μm尼龙筛。

称取1.0000g样品，置于聚四氟乙烯坩埚中，用少量水冲洗内壁湿润样品后，加入盐酸20ml于通风橱内电热板上低温加热，使样品初步分解，待蒸发至约剩3ml左右时取下冷却，分别加入硝酸5ml，氢氟酸5ml，高氯酸3ml，加盖后于电热板上中温加热。1h后开盖，继续加热除硅，摇动。当加热至冒浓厚白烟时加盖，使黑色有机碳化物分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后，开盖驱赶高氯酸白烟并蒸至内物呈粘稠状。取下冷却，用水冲洗坩埚盖和内壁，并加入浓硝酸溶液1ml温热溶解残渣。移至50ml容量瓶中，加入20goL-1磷酸铵溶液1ml作基体改进剂，冷却后用水定容，同时做空白试验。按仪器工作条件测定空白溶液、样品溶液、标准溶液。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

分别取100μg/L铅标准使用液1、2、4、6、8、10ml，转移到100ml容量瓶中，加入1mL基体改进剂20goL-1磷酸铵溶液，以硝酸（0.5+99.5）溶液作为稀释剂和空白，配成铅标准系列溶液1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10ugomL-1。每个标准溶液重复测定3次，取平均值绘得标准工作曲线见表1、表2。

2.2 样品测定

按上述试验方法，对每个采样点的四个土壤样品分别进行测定，并计算出各采样点的平均值及总平均值，结果见表3。

凤城地区土壤重金属铅元素背景值为25.20，测得值远远超出背景值，可见铅在土壤中的积累程度非常严重。与中国《土壤环境质量标准》（GB15618-95）二级标准规定的限值（pH为6.5～7.5时为300mg.Kg-1）相比，也已经明显偏高，说明此地已经受到非常严重的污染，要采取具体措施进行治理。■

参考文献

[1]孙约兵，周启星，任丽萍等.青城子铅锌尾矿区植物对重金属的吸收和富集特征研究[J].农业环境科学学报，2008.

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[3]王士贺，王忠伟.石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中铅、镉含量[J]，理化检验-化学分册，2012，（1）.

[4]卢春香，邓程君，杨宝良.原子吸收-石墨炉法测定食品中重金属元素的方法研究[J].中国饲料，2008，18：34-36.

[5]李海玲，黄华芳，任春霞等.现代土壤铅污染监测的测定方法[J].湖州师范学院学报，2005，27（1）：51-54.

作者简介：王士贺（1967-），男，辽宁丹东人，辽宁地质工程职业学院副教授，从事化学分析技术研究。