成县石灰性土壤金属镉背景值调查

杨兴宏

(陇南师范高等专科学校，甘肃陇南 742500)



成县石灰性土壤金属镉背景值调查

杨兴宏

(陇南师范高等专科学校，甘肃陇南 742500)

摘要[目的]调查成县石灰性土壤重金属镉含量的背景值，为石灰性土壤镉污染评价提供参考。[方法]采集成县30个地块，每个地块采集0～20和20～40 cm土层土样，采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法测定土壤中可给态镉含量。[结果]0～20 cm土层土壤的可给态镉含量平均为2.48 mg/kg，变动范围2.23～2.73 mg/kg(95%可靠度)或者2.15～2.81 mg/kg(99%可靠度)；20～40 cm土层土壤的可给态镉含量平均为2.43 mg/kg，变动范围是2.23～2.63 mg/kg(95%可靠度)，或者2.16～2.70 mg/kg(99%可靠度)。[结论]0～20 cm 土层土壤镉含量污染的临界值为2.81 mg/kg，20～40 cm 土层土壤镉含量污染的临界值为2.70 mg/kg。

关键词石灰性土壤；镉污染；背景值；临界值；成县

镉不是人体必需元素，对人体有严重危害[1-3]。目前，国内外缺乏完整的土壤毒物含量标准，只有少数农药和部分重金属、非金属含量参考标准。为此，目前区域土壤环境质量评价大多采用区域土壤背景值作为评价标准。这是由于以背景值作评价标准代表了自然环境和人类生产、生活等社会环境发展到一定历史阶段时土壤中各种毒物的平均含量，通常代表一定的区域范围，符合区域环境实际要求，因此，其具有一定的现实意义和历史意义，在土壤环境评价中被广泛采用。所谓区域土壤毒物背景值，是指采集一定区域范围内，没有或很少受工矿企业、城镇、交通运输等所污染的土壤样品毒物的平均含量。为了评价土壤镉污染，首先须弄清当地的镉含量背景值，作为评价标准。在制订镉污染标准时，须认识到，土壤全镉含量难以正确反映食物链的镉污染情况，更可靠的是测定农作物食用部分的镉含量，并用食品卫生标准和饲料标准检验。土壤全镉含量，只能提供其潜在储量信息，并不能反映植物的有毒镉离子流。因此，只有测定土壤中可给态镉含量，才能反映从土壤进入植物的镉含量。目前土壤样品镉含量采用HNO3-HF-HClO4或HCl-HNO3-HF-HClO4混酸体系消化后，将消化液直接喷入空气-乙炔火焰测定。有试验表明，石灰性土壤全镉与DTPA可给态镉呈显著相关，可给态镉约为全镉的27%。这说明全镉和DTPA镉含量应用于石灰性土壤镉污染评价具有重要意义。但是，土壤可给态镉含量与小麦子粒镉含量之间的相关系数远大于土壤全镉含量与小麦子粒镉含量之间的相关系数，说明DTPA浸提法测定的土壤可给态镉含量能更好地反映石灰性土壤镉污染(或积累)与小麦子粒镉富集之间的关系。甘肃省陇南市成县的支住工业是铅锌矿的开采和冶炼，因此有必要对成县境内的隔污染情况进行调查。笔者采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法测定甘肃省成县土壤可给态镉含量，旨在为该地区土壤镉污染评价提供科学依据。

1材料与方法

1.1样品采样与制备采样地选择远离城镇、工厂和公路沿线的地区，在甘肃省陇南市成县范围内平均分布。土壤质地为中壤土和重壤土，采集30个地块，每个地块采集10～20和20～40cm土层土样，每个地块选10个点，分别采集2个土层的混合土样，采集1kg，装入塑料袋内。

1.2样品制备将样品风干，用塑料棒碾碎，通过2mm的尼龙网筛，储存于塑料瓶中备用。

1.3测定方法采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法测定土壤镉含量。

2结果与分析

由表1可知，0～20cm土层土壤可给态镉平均含量为2.48mg/kg，均数标准差为0.129 0。土壤可给态镉含量的变动范围为2.23～2.73mg/kg(95%可靠程度)，或2.15～2.81mg/kg(99%可靠程度)，建议采用后一标准，作为评价表层0～20cm土层镉污染的临界指标值。

20～40cm土层土壤可给态镉平均含量为2.43mg/kg，均数标准差为0.104 0。因此，土壤可给态镉含量的变动范围为2.23～2.63mg/kg(95%可靠程度)或2.16～2.70mg/kg(99%可靠程度)，建议采用后一标准作为评价表层20～40cm土层的镉污染临界指标值。

通过计算，t值为0.301 4，自由度为58，显著临界值t0.05=2.000 0，可见实际t值小于显著临界值t0.05，2个土层的镉含量差异不显著，可以认为是相同的。

表10～20和20～40cm土层土壤可给态镉含量比较

Table1Comparisonofsoilavailablecadmiumcontentin0-20and20-40cmsoillayers

序号Code镉含量Cadmiumcontent∥mg/kg0～20cm20～40cm序号Code镉含量Cadmiumcontent∥mg/kg0～20cm20～40cm13.253.09161.781.7623.082.98171.681.8032.072.07180.780.9344.603.88192.202.2353.022.89201.891.1062.122.07212.232.2072.782.68221.901.8981.071.14233.303.2592.802.84243.783.48103.013.11253.062.94112.582.96262.782.80122.762.80272.252.27131.891.94282.682.67142.202.24291.541.61152.222.22303.402.37x2.482.43Sx0.12900.1040

3结论

通过测定分析，成县石灰性土壤镉含量的背景值：0～20cm土层为2.48mg/kg，变化范围为2.15～2.81mg/kg，取其上限2.81mg/kg作为评价表层土壤镉污染的临界值。20～40cm土层镉的背景值为2.43mg/kg，变化范围为2.16～2.70mg/kg，取其上限2.70mg/kg作为20～40cm土层镉污染的临界值。由方差分析可知，差异不显著，因此可以认为成县土壤土体中镉的背景值相同。在评价土壤镉污染时应采用相同的临界指标，取2.70mg/kg作为成县石灰性褐土镉污染的临界指标值。

参考文献

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：2002年版一部[M].北京：化学工业出版社，2005：46.

[2] 袁迎.3种中药重金属成分铅、镉的含量分析[J].中国药房，2007，18(6)：447-448.

[3] 王国庆，骆永明，宋静，等.土壤环境质量指导值与标准研究Ⅰ：国际动态及中国的修订考虑[J].土壤学报，2005，42(4)：666-673.

作者简介杨兴宏(1968- )，男，甘肃文县人，副教授，从事生物学教育工作。

收稿日期2016-03-30

中图分类号

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)16-137-02

InvestigationonCadmiumBackgroundValueinCalcareousSoilinChengCounty

YANGXing-hong

(LongnanTeacher’sCollege,Longnan,Gansu742500)

Abstract[Objective] To investigate the cadmium background value in calcareous soil in Cheng County, and to provide references for the cadmium pollution evaluation in calcareous soil. [Method] A total of 30 land plots were selected from Cheng County. Samples at 0-20 and 20-40 cm soil layers were collected from each plot. The available cadmium content in soil was detected by DTPA extraction - atomic absorption spectrophotometry. [Result] The average content of available cadmium in 0-20 cm soil layer was 2.48 mg/kg; the variation range was 2.23-2.73 mg/kg (95% reliability) or 2.15-2.81 mg/kg (99% reliability). The average content of available cadmium in 20-40 cm soil layer was 2.43 mg/kg, the variation range was 2.23-2.63 mg/kg(95% reliability) or 2.16-2.70 mg/kg (99% reliability). [Conclusion] Critical value of cadmium content pollution in 0-20 and 20-40 cm soil layers are 2.81 and 2.70 mg/kg, respectively.

Key wordsCalcareous soil; Cadmium pollution; Background value; Critical value; Cheng County