丹东地区耕地土壤化学质量探究

2017-07-19 21:18王颜
南方农业·下旬 2017年3期
关键词:丹东市重金属污染

摘 要 土壤是农业生态系统的重要组成部分,在维护地区和全球环境质量方面起着极为重要的作用。随着我国社会经济增长、人口数量增加,人均耕地资源占用量逐年递减,使我国不得不长期采取各种技术措施,高强度地利用土地,以确保粮食高产和稳产。

关键词 重金属;有机物;污染;丹东市

中图分类号:X53 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.09.069

1 区域概括

丹东地区地处辽宁东部丘陵地区,全市区共有耕地20.8万hm2,其中,中低产土壤面积约占2/3,单产低、开发潜力大[1-2]。全市低产土壤共有30个土种,占耕地总面积的25.5%;中产土壤有30个土种,占耕地总面积的42.4%;中低产土壤总共有60个土种,占耕地总面积的68%;高产土壤16个土种,占耕地面积的32%。

2 土壤样品的采集与制备

2.1 土壤样品的采集

2.1.1 采样步骤

环境样品的分析,大致可以分为四个阶段:采样→样品处理→分析测定→整理报告。

2.1.2 采样方法与取点方法

主要采用挖坑剖面取样。通过多点混合采样原则,对丹东、凤城、东港进行监测,得出三个地区的理化指标监测结果,通过分析三个地区的监测结果,比较三个地区不同的结果,进一步分析丹东地区土壤化学质量。

2.2 土壤样品的制备与保存

从野外取回来的土样首先编号,再进行一个制备的过程:风干、磨细、过筛、混匀、装瓶。样品制备的目的:一是除去土壤中的侵入体和新生体;二是适当地磨细,充分混合均匀;三是样品需要磨细,便于分解样品的反应能够更加充分和彻底。四是使样品能够长期储存,不会因为微生物的活动而变质[3-4]。将带回的土壤样品风干,先将样品倒在木盘中,放于室内阴凉通风处。在土壤半干时,将土块碾碎。样品风干后,挑出动物和植物的残体,同时除去石块结核。风干后的土壤放在木盘上,用木棍继续研磨,让其全部能够通过2 mm孔径的筛子。作为化学分析使用,还需将土壤继续研磨,使其全部通过1 mm的筛子。但要注意样品不能研磨的太过细,否则会破坏土壤矿物晶粒,使分析结果产生误差。最后,将研磨好的样品置于磨砂口的广口瓶或塑料瓶中保存,以便日后有需要进行查核。

2.3 实验方法

分析多个样点的样品比分析一个样品的可靠性更大,但工作量过大,所以把多个点的土壤样品等量的样品均匀的混合,组成一个新的混合样品进行测定,实际上相当于各个样点分别测定的平均值。

3 无机物的测定方法

微波消解法ICP-AES上机测定。

3.1 仪器及工作条件

密闭微波消解仪(Maxs型,培安CEM微波化(中国)技术中心);微波消解压力-时间程序为175 ℃-15 min;

SpectroCiros-Vison EOP水平观测全谱直读等离子体发射光谱仪(德国派克分析仪公司)。

ICP工作条件:高频电源入射功率为1.30 kW,冷却气流量为16 L/min,辅助气流量0.7 L/min,载气流量

0.8 mL/min,进样流速1.5 mL/min(进样蠕动泵转速为2),预冲洗时间15 s,积分时间24 s。

3.2 试剂与标准溶液

吸取Cu、Zn、Mn、Cr的标准溶液(1.0 mg/mL,国家标准物质研究中心)1 mL于100 mL容量瓶中,以0.2 mL硝酸(G.R.)溶液配制成各元素浓度均为50 μg/ml的混合溶液。

3.3 实验步骤

3.3.1 标准系列的配制

将5个10 mL容量瓶中分别加入重金属混合标准溶液(50 g/mL)0.00、0.10、0.20、0.40 mL和0.80 mL,分别加入0.2 mL的HNO3中,用二次水稀释到刻度后,摇匀。该系统各元素浓度分别为0.00、0.50、1.00、2.00 μg/L和4.00 μg/L。

3.3.2 土壤样品的微波消解步骤

第一,准确称取0.201 5 g干燥的土壤样品(105 ℃干燥2 h),置于聚四氟乙烯(PTFE)溶样杯中,依次加入2 mL硝酸,6 mL盐酸,摇震使其与样品充分融合,然后放置等待反应完毕,加盖。

第二,拧上解罐罐盖,放入Mars-Xpress型微波消解仪炉腔内,设定微波消解温度-时间程序为150 ℃-15 min。按微波炉启动开关,同时按运行消解程序键,开始进行样品消解。

第三,待微波消解完成后,仪器会自动执行冷却程序,15 min冷却后,取出消解罐,冷却5~10 min后打开消解罐罐盖,再小心打开内盘。

第四,分别以每次1~2 mL的二次去离子水(超纯水)冲洗溶液杯杯盖和杯壁2~3次,抽滤,并把过滤液和冲洗抽滤瓶2次(1~2 mL)液体转移至25 mL比色管中,再以去二次离子水定容至25 mL。待ICP-AES分析。

4 结论

丹东地区耕地土壤Cu含量为3.2~43.6 mg/kg,未超过土壤环境质量评价标准值50 mg/kg;As含量為1.17~7.65 mg/kg,Cd含量为0.06~0.29 mg/kg,Co含量为1.88~19.70 mg/kg,Cr含量为24~91.60 mg/kg,F含量为152~1 139 mg/kg,Hg含量为0.02~0.07 mg/kg,Mn含量为195~1 496 mg/kg,

Ni含量为6.41~40.60 mg/kg,Pb含量为21.40~64.30 mg/kg,Se含量为0.16~0.295 mg/kg,V含量为33.60~119.80 mg/kg,Zn含量为52.90~99.80 mg/kg,各元素均未超过土壤环境质量评价标准值。由此看出,丹东地区及周边地区土壤未受到污染物的严重污染。

参考文献

[1]李忠良.中外土壤环境监测现状及对策建议[J].中国国土资源经济,2005,18(3):19-22.

[2]张甘霖,朱永官,傅伯杰.城市土壤质量演变及其生态环境效应[J].生态学报,2003,23(3):539-546.

[3]巩玉玲,冯永军.中外土壤环境监测技术应用与发展状况[J].安徽农业科学,2014(19):6229-6230.

[4]李瑞萍,王安建,曹殿华,等.兰坪金顶铅锌矿区土壤重金属Zn、Cd分布特征研究[J].地质论评,2009,55(1):126-133.

(责任编辑:赵中正)

收稿日期:2017-02-01

作者简介:王颜(1973-),女,湖北凤城,本科,中级,主要研究方向为监测化验。

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