辛培源 苏 伟
(吉林省环境科学研究院吉林长春130500)
土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素探析
辛培源苏伟
(吉林省环境科学研究院吉林长春130500)
当前,土壤污染问题日益凸显,进而威胁到了人们的身体健康,而重金属对于土壤的污染性极高,且有呈现出隐蔽性、不可降解且毒性强的特点,因此,土壤重金属污染问题已成为当前相关研究领域所关注的一大焦点。而通过研究表明,土壤重金属的生物毒性的强弱更主要的是受到了重金属形态分布的影响。基于此,本文针对土壤中重金属元素形态分析方法与形态分布的影响因素进行了研究与探讨,以供参考。
土壤;重金属元素;形态分析方法;形态分布;影响因素
重金属对土壤的污染会直接致使植物体受到危害,进而威胁到了人与动物的身体健康、甚至威胁到了二者的生命安全。因此,为了实现对这一环境污染问题的深度分析并制定出切实可行的抵抗与规避措施,则就需要借助重金属元素形态分析方法,针对重金属形态分布对重金属污染所带来的影响进行分析,以在明确重金属活性分级以及存在状态、毒性等,制定风险预测机制。
本文以东北某市为土样采集地,以GPS进行定位后来明确该地区土地资源利用的现状,并结合相应企业分布特点来定位样本的选取,总数为130个,在此基础上针对每样点进行梅花状采用,以表层土壤共五个点来制作出相应的混合样品。在获取样本的基础上,需要对土壤样本进行处理与分析,一般先要去除杂物后进行自然风干处理,相应土壤质地为中性土壤;同时土壤理化性质的分析主要是通过电位法、外加热法、快速滴定法以及激光粒度仪法进行分析;而重金属总量的测定主要是采用了发射光谱法、三酸消化以及石墨炉原子吸收法;在相关数据处理上,采用的方法为统计分析以及回归分析法,在计算时采用Spss13.0法,在曲线制图上采用origin7.5来进行绘制。
在进行这一分析工作的过程中,常用的方法主要是以化学剂提取法,通过单独提取法以及顺序提取法来进行提取,这一方法的优势在于能够通过简单方便的分析操作过程来直观的明确土壤污染程度以及所产生的危害性。单一提取法下主要应用到的提取剂为:酸试剂、络合剂、盐溶液以及复合提取剂M3;SEPs提取法下,其提取过程相对复杂其所需花费的时间长,但是,能够实现对重金属化学分配的有效研究,因此具有一定的权威性。在实际应用的过程中,一般是以不同化学性质的试剂来实现提取,过程一般是3到8个,同时要满足相应的提取条件。具体而言,以交换态提取剂进行提取的过程中,基于相应反应原理下,要求要在中性条件下来进行提取,同时要明确相应提取液的选择与应用所应注意的重点事项;碳酸盐结合态提取剂的应用上,相应结晶粒度与样本大小以及碳酸盐的性质都会对相应的溶解度产生影响,因此,在操作的过程中,相应的pH值定位为5,在提取剂的选择上相对较为复杂,要结合实际提取需求以及相应提取液使用注意事项来进行选择与操作;此外,在铁锰氧化物结合态与有机物结合态提取剂的使用上,同时需要基于相应的原理来明确相应提取剂的选择与具体应用。
(1)金属总量与土壤质地的影响。在重金属总量上对重金属分布的影响上,通过研究表明,正常情况下土壤重金属形态分布特征表现为交换态占据的比例很低,而相应残渣态占据的比例则相反,而在受到污染的土壤中,因外缘重金属的活性形态转变致使相应残渣态重金属含量偏低;同时,基于土壤本身所处环境的同时,相应形态所占据的比例也会随之呈现出明显的差异性,在实践研究的过程中,如果土壤并未受到污染,则相应有机结合态铜所占据的比例为30%,而残渣态铜的比例则占据了70%到85%之间,而当土壤受到重金属污染时,残渣铜所占据的比例会随之下降,仅占50%左右。当以不同外源形式侵入土壤中后,对重金属元素的化学形态分布也会产生影响,不同重金属对植物所造成的影响则不同。在土壤质地上,主要是通过黏粒含量来产生这一影响作用的,相应黏粒中重金属含量的高低与残留态含量成正比,与交换态成反比。(2)重金属元素形态的分布还受到土壤pH值、CEC、有机质、土壤微生物、作物栽培以及相应根系所处生长环境的影响。
综上所述,土壤重金属元素形态含量与重金属总量间呈现出正比关系,并受到重金属总量、土壤pH值、有机质、黏粒等因素的影响,而对土壤重金属元素形态分布产生最大影响的因素则是重金属总量。
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吉林省农田重金属污染风险评估与防治对策研究。