(六安市环境监测中心站,安徽 六安 237000)
六安金寨县响洪甸山区茶园土壤中的微量、常量元素调查
田华祥
(六安市环境监测中心站,安徽 六安 237000)
采集六安金寨县响洪甸山区茶园2个土壤样品,运用原子吸收和原子荧光光谱法测定17种微量、常量元素的含量情况。结果表明,响洪甸山区茶园土壤中微量元素的含量丰富,Fe,Mn,Mg和Ca等有益元素含量多。
原子吸收;原子荧光;土壤;元素
茶叶是世界上天然传统饮料之一,中国有五千多年的茶叶种植史,有极其丰富的茶树品种资源。六安瓜片是国家级历史名茶,中国十大经典名茶之一。六安瓜片(又称片茶),为绿茶特种茶类。采自当地特有品种,经扳片、剔去嫩芽及茶梗,通过独特的传统加工工艺制成的形似瓜子的片形茶叶。“六安瓜片”具有悠久的历史底蕴和丰厚的文化内涵。《茶经》就有“庐州六安(茶)”之称;明代科学家徐光启在其著《农政全书》里称“六安州之片茶,为茶之极品”; “六安瓜片”在清朝被列为“贡品”;1971年美国前国务卿第一次访华,“六安瓜片”还作为国家级礼品馈赠给外国友人;2007年国家主席胡锦涛将“特级六安瓜片”作为中国国礼赠送给俄罗斯总统普京。土壤是茶树生长的立地之本,也是茶树优质、高产、高效益的最基本条件。因此,对茶园土壤的深入了解,掌握其特性,提高其利用效率,使茶叶优质、高产、高效益,是茶树优化栽培的重要环节。人们对微量、常量元素的测定方法很多,原子吸收法和原子荧光法是最常用的方法,其样品处理以微波消解技术最多,本文采用微波消解,用原子吸收和原子荧光光谱法测定研究了六安金寨县响洪甸山区茶园土壤中17种微量、常量元素的含量情况。[1,2]全面、准确、迅速地了解山区茶园土壤中微量元素的含量,有助于茶园土质监测工作,为六安瓜片的风格、特征提供有力的科学证据和科技支撑,对指导六安瓜片生产具有重要意义。
1实验部分
1.1 仪器与试剂。
AA240型原子吸收分光光度计;AANALYST 700石墨炉原子吸收分光光度计;AF640型双道原子荧光光度计;梅特勒AG204电子分析天平;CEM微波消解装置;AKCD-UV-1816超纯水器。
HN03(优级纯);H2O2(30%)、高氯酸、硝酸铯、硫脲、抗坏血酸为分析纯。17种元素标准溶液Cd,Mn,Cu,V, Zn ,Pb,Cr,Co,Ni,Fe, Ca, Mg,K,Na, As, Se和Hg,标准溶液(光谱分析溶液标准物质,国家环保部标准样品研究所生产)配制成所需的系列浓度。所有实验用水均为超纯水,上述超纯水器制得。
1.2 实验方法。
1.2.1 仪器工作条件。
根据以往元素分析工作经验,Cd,Mn,Cu,V, Zn ,Pb,Cr,Co,Ni,Fe, Ca, Mg,K,Na,用原子吸收法;As,Se, Hg用原子荧光吸收法。
表1 火焰原子吸收法的测定条件
表2 原子荧光吸收法的测定条件
1.2.2 样品预处理。
样品2011年6月16日采样于六安瓜片主产地-六安金寨县响洪甸水库(茶园土壤1)和齐头山(茶园土壤2)。采样部位为山上茶园的中央位置。
采样深度:除去表面枯枝落叶层,在0~30cm土层采样。样点分布:坡面上、中、下部采用“S”形布点;样点的分布尽量均匀,注意避开路边、地头、沟边、垃圾堆和局部特殊地形。样点采集时利用竹铲除去与铁器接触的部分后整个断面层均衡取样。每一混合土样要求采集20个样点土样,经充分混合后采用四分法缩分至100g,烘干,除去土样中石子和动植物残体等异物,用玛瑙棒碾压,通过2mm尼龙筛(除去2mm以上的砂砾),混匀。用玛瑙研钵将通过2mm尼龙筛的土样研磨,通过150um尼龙筛混匀后备用。
称取0.5000g样品于100mL消化罐中,加入6 mLHNO3浸泡30 min,加入2 mL 30%H2O2和2 mLHF,再浸泡30 min,将消化罐盖好放人微波炉中.于250 W消解10 min,停止反应5 min;然后调至450 W消解5 min,650 W消解5 min,取出消化罐,用冷水冷却20 min,打开消化罐置于160℃电热板上加热挥发,蒸至近干,用HNO3溶液溶解、过滤后,用超纯水定容至50mL,摇匀、作为待测液,按火焰/石墨炉法原子吸收工作条件测Fe,Mn,Cu,Na,K,Zn,Pb,Cr,C0,Ni,Ca和Mg含量。As ,Se和Hg的消解及微波条件:每份准确称取0.5000 g样品,放入微波消解罐中,加少量水润湿,分别加入3mL硝酸和0.5 mL高氯酸,混匀,同上操作,定容时加入2.5 mL盐酸,加入4mL 5%硫脲-抗坏血酸溶液。按原子荧光光谱条件测定As和Sb含量。样品同步进行水分含量测定,土壤测定结果将水分含量带入计算得出干土壤中元素含量。
1.2.3标准曲线的绘制。
分别准确吸取一定量的标准溶液,用0.2%HNO3稀释为5个不同浓度的工作液,按表1仪器工作条件,测定吸光度,绘制校准曲线,各元素的回归方程和相关系数见表3。
表3 测定的回归方程和相关系数
2结果与讨论
2.1样品分析结果。
样品按上述处理方法进行预处理后,按实验方法进行测定,测5次,取平均值,其结果见表4。
表4 六安金寨县响洪甸山区茶园土壤中微量元素的含量
从表4中可以看出,六安金寨县响洪甸山区茶园土壤中微量元素的含量丰富,Fe,Mn,Mg和Ca等有益元素含量多;就2个茶园土壤比较而言,各种元素的含量各有高低,除Mn和As相差有点大外,其元素的含量相差无几。
2.2精密度和回收率实验。
将茶园土壤样品按上法平行处理5份,进行精密度实验;另取茶园土壤样品加入各种元素标准溶液,计算回收率,结果见表5。
表5 茶园土壤样品中各元素含量及精密度、回收率测定结果(n=5)
结果表明,测定方法的回收率在90.1%~105.1%之间,相对标准偏差(RSD)小于5%,具有比较好的准确度和精密度。
3结论
微波消解一火焰原子吸收和原子荧光光谱法测定了六安金寨县响洪甸山区茶园土壤中17种微量元素的含量情况,全面、准确、迅速地了解山区茶园土壤中微量元素的含量,有助于后期茶园土质监测工作,为六安瓜片的风格、特征提供有力的科学证据和科技支撑,对指导六安瓜片生产具有重要意义。
[1]中国环境监测总站.土壤元素的近代分析方法[M].中国环境科学出版社,1992.
[2]吴鹏鸣.环境监测原理与应用[M].化学工业出版社,1988.
[3]土壤环境质量标准 GB15618-1995[S].
ClassNo.:X833DocumentMark:A
(责任编辑:宋瑞斌)
AnInvestigationAboutTraceandMajorElementsintheSoilof
MountainTeaGardeninXianghongdian,JinzhaiCounty,Lu'an
Tian Huaxiang
The objective is to study 17 kinds of trace and major elements?in the soil of Xianghongdian tea garden.Methods. Collecting 2 pieces of soil samples, we adopt the atomic absorption and atomic fluorescence spectrometric to determine 17 kinds trace and major elements contents. Results: The tea garden soil in the Lu'an Jinzhai County Xianghongdian mountain has abundant race elements, especially Fe, Mn,Mg and Ca beneficial elements content. Significance: The understanding of trace elements in tea garden contributes to the late stage of monitoring work for the tea garden soil.
atomic absorption;atomic fluorescence;soil;element
田华祥,工程师,六安市环境监测中心站。
1672-6758(2012)07-0150-3
X833
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