土壤有效铅与全铅线性规律研究

2020-04-25肖自昌

农业灾害研究 2020年7期

关键词：含铅样品土壤

肖自昌

摘要本文以尤溪县的部分瓜类、豆类蔬菜相应的表层土壤为材料，通过原子吸收分光光度法测定土壤有效铅与全铅的浓度状况，通过实验数据表明土壤有效铅与全铅呈极显著的直线关系。

关键词土壤;铅;有效铅

中图分类号：X8 文献标识码：A 文章编号：2095–3305（2020）07–0–03

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.07.049

Study on the Linear Law of Available Lead and Total Lead in Soil

XIAO Zi-chang （Youxi environmental monitoring station of Sanming City， Sanming， Fujian 365100）

Abstract This article take Youxi County's partial melons class， the legumes vegetables corresponding surface layer soil as a material， through the atomic absorption spectrophotometric method determination soil effective lead and the entire lead density condition， through the empirical datum indicated the soil effective lead and the entire lead assume the extremely remarkable linear relation.

Key words Soil; Lead; Effective lead

1 土壤铅污染

1.1 土壤铅污染源

土壤中的铅污染主要来源于大气含铅尘粒的降落、含铅废渣的堆放、含铅污水灌溉农田、含铅污泥作肥料使用等，来自于矿山、冶炼、蓄电池厂、电镀厂、合金厂、涂料等工厂排放的“三废”，也是非常重要的铅污染源。

1.2 土壤铅对人体和植物的危害

铅中毒对人体危害很大，铅中毒会引起肾功能不全，表现为血清尿素和尿酸的升高，过量铅还对心肌线粒体产生破坏，从而导致心脏功能障碍。铅影响脑组织乙酰胆碱代谢，抑制了神经突触的传导，导致精神运动的协调功能减退。铅使大脑皮层兴奋和抑制功能紊乱，引起一系列神经系统症状，当人体吸收过量铅时，产生精神障碍，出现记忆衰退、疲劳、头昏等症状，铅过量使儿童心不在焉、表达能力差、智力较低，铅中毒还会引起高血压，并且儿童比成人更容易遭受铅的毒害。铅的毒性还表现在生殖毒性、致癌性、致突变性等[1]。

铅进入土壤后，会产生明显的生物效应，可导致植物特别是其根部中毒，叶色不一致变化、抽穗期和成熟期推迟、籽实畸形、植株枯萎，甚至死亡，产量降低等。匡少平等[2]研究表明，土壤环境激素铅不会对玉米、水稻等作物产生明显的宏观毒害效应，但可直接被作物吸收，残留在作物的各个部位。

1.3 影响植物对铅吸收的因素

影响植物吸收铅的因素很多。就土壤因素而言，土壤pH、有机质含量、阳离子交换量、氧化还原电位、土壤机械组成等都可能影响植物的吸收。植物因素也影响其对铅的吸收，如植物品种、植物生长状况和生长期、植物其他元素的吸收情况等。此外，环境因素也会通过影响植物的生长状况而影响植物对铅的吸收。

2 材料与方法

2.1 土壤样品的采集

此次样品采自尤溪县管前镇南华村、坂面镇坂面村、洋中镇后楼村、新阳镇双鲤村、梅仙镇梅营村等各蔬菜区土壤，样品数58个。采样时，先用竹片刮去表层土，再借用辅助工具铁铲挖成直角三角形状，用竹片刮去表层土后在直角边取足够土样。样品装入洁净聚乙烯塑料袋，写上标签，尽快运回实验室处理。

2.2 土壤样品前处理与测定方法

土壤鉛全量测定前处理：准确称取0.2～0.5 g（精确至0.0 002 g）试样（<0.149 mm）于50 ml聚四氟乙烯坩锅中，用水润湿后加入10 ml盐酸，于通风厨内的电热板上低温加热，使样品初步分解，蒸发至约剩3 ml左右时，取下稍冷，然后加入5 ml硝酸、5 ml氢氟酸、3 ml高氯酸，加盖后电热板上中温加热。1 h后，开盖，继续加热除硅，为了达到良好的飞硅效果，应经常摇动坩锅，当加热至冒浓厚白烟时，加盖，使黑色的有机碳化物分解。待坩锅壁上的黑色有机物消失后，开盖驱赶高氯酸白烟并蒸至内容物呈粘稠状，视消解情况可再加入3 ml硝酸、3 ml氢氟酸和1 ml高氯酸，重复上述消解过程。当白烟再次冒尽且坩锅内容物呈粘稠状时，取下稍冷，用水冲洗坩锅和内壁，并加入1 ml盐酸溶液温热溶解残渣，然后将溶液转至50 ml容量瓶中，定容到标线摇匀待测。

土壤铅全量测定：铅元素用石墨炉原子吸收分光光度法（GB/T，17141-1997）测定。测定原理是，采用盐酸硝酸—氢氟酸—高氯酸全消解方法，彻底破坏土壤的矿物晶格，使试样中的待测元素全部进入试液。然后，将试液注入石墨炉中。经过预先设定的干燥、灰化、原子化等升温程序使共存基体蒸发出去，同时在原子化阶段的高温下;铅化合物离解为基态原子蒸汽，并对空心阴极灯发射的特征谱线产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件下，通过背景扣除，测定试液中铅的吸光度。本次测定的仪器参数：测定波长283.3 nm、通带宽度1.3 nm、灯电流7.5 mA、干燥温度85℃、灰化温度700℃、原子化温度2 000℃、清除温度2 600℃。氩气流量200 ml/min。

土壤有效铅测定前处理：采用DTPA法提取测定。准确称取5.0 g左右通过2 mm筛孔（尼龙筛）的风干土样放于100 ml具塞锥形瓶中，加入25 ml DTPA浸提剂，称取二乙三胺五乙酸{[（CHOCOCH2）2CH2]NCH2COOH，优级纯}置于1 L容量瓶中，加TEA（三乙醇胺）13.3 ml，加二次去离子水950 ml，再加1.47 g无水氯化钙（CaCl2，优级纯），用盐酸溶液[c（HCl）=6 mol/L]调节pH值至7.3，然后定容至刻度，加盖，防止振荡时溶液飞溅，而后在室温下，塑料瓶放于振荡机振荡120 min，速度为210转/min，注意把塑料瓶放在振荡网时要尽量紧，以防振荡时脱落。振荡完后取下，过滤到小塑料瓶中待测。

样品的测定：本次测定有效铅方法是火焰原子吸收分光光度法测定（GB/T，23739-2009）。采用的仪器：原子吸收光谱仪-岛津AA-6300C。仪器参数：测定波长283.3 nm、通带宽度0.7 nm、灯电流10 mA、乙炔流量2 L/min、空气流量15 L/min。

3 质量保证与质量控制

3.1 标准曲线的制作

校准曲线线性回归方程及相关系数（表1）。

3.2 精密度检验

样品平行测定结果（表2）。

3.3 准确度检验

标准样品平行样及加标测定结果（表3）。

4 结果与讨论

4.1 各蔬菜品种采样区土壤含铅状况

分别列出了不同蔬菜采样区土壤全铅量和不同蔬菜采样区土壤有效铅含量（表4、5），总体低于国家土壤污染风险筛查值（农用地铅=80 mg/kg1），只有个别样品超标，这可能与采样区的周围环境有关，因为个别样品的铅土壤背景值较高，且周围有铅矿和生产铅的工厂，造成其土壤含铅量较高。

从所有土壤采样区的有效铅与全铅的关系（图1）可以看出：土壤有效铅的含量随着土壤全铅含量的升高而升高，R2=0.819**（n=58），得出R=0.9050，土壤有效铅量与全铅量呈极显著的直线相关，即土壤全铅量可以解释土壤有效铅量变化的81.9%。