土壤中有效态重金属的化学试剂提取法研究进展

许莉莉

（贵州省地质矿产中心实验室，贵州 贵阳 550018）

近年来，随着土壤中金属元素的迁移积累，目前全量重金属评价土壤污染已经存在一些弊端，而主要以有效态作为污染的评价强度，更能够很好的反应土壤实际的污染情况。土壤有效态重金属实际上是指土壤中能够被植物吸收的重金属，在污染中常被称为可提取态。土壤中的有效态是一个动态平衡的，并不是由单一形态影响。很多研究学者对目前土壤有效态重金属的提取进行分析均采用不同的提取剂，然而很多研究是在特定土壤条件下获取的，很难适用于多种土壤类型的重金属有效性的分析过程中，因此为能够阐明不同土壤重金属通用的提取剂在，本研究中建立了有效态的评价标准。

1 土壤中有效态重金属提取剂

为进一步分析土壤中重金属的活泼性，国内研究学者对大量土壤重金属有效态含量测定进行分析，目前化学提取是一种常用的方法，很多研究学者利用单一提取剂提取中金属，将其作为土壤有效态金属的重要参考，常用的提取剂包括稀酸、络合剂以及缓冲溶液或者中性盐溶液等。

2 影响土壤重金属提取的因素分析

土壤重金属的提取率是指在土壤中某种重金属元素的百分率，提取性能主要受以下几个因素影响：首先从重金属的种类和分布形态来看，由于不同重金属其性质不同，存在的形态和性态，导致其提取率会存在差异。研究表明，EDTA在对重金属进行提取过程中，容易受到重金属形态分布及污染土壤重金属的种类影响。利用统一提取剂对土壤中不同重金属提取存在较大差别。其次，提取剂的类型，由于不同的提取剂在提取过程中的机制不同，对土壤重金属的提取率存在较大差异。从提取剂浓度来看，研究表明，提取剂浓度越高，其具有较强的提取能力。从提取时间上来看，在整个提取时影响提取效率的关键因素是时间，如果提取时间较短，则无法充分提取提取物，且会使最终的提取结果较低；而如果提取时间较长时，无法实现重金属提取量显著增加，甚至还会把部分物质溶于提取液中，进而影响测定结果。因此，在实验设计中，需要通过预实验设定恰当的提取时间。从土壤类型上来看，目前国内外有关学者认为土壤的理化性质对重金属提取工艺会产生较大影响，如王鹏鑫等人的研究说明pH对于DTPA来说具有正相关性。而贺建军等人的研究表明，在灰钙土中进行重金属提取，包括铜、锌、镉等时，与pH及碳酸钙量呈现一定的相关性，这一结果也说明对不同的土壤类型，其提取率之间的关系存在不同规律性。

3 提取剂的特点分析

由于不同的有效态重金属提取既有其相应的适用范围，对于不同土壤来说所提取的有效态金属元素与吸收吻合度存在差异，甚至化学有效性重金属与真正的生物有效性也不同。稀酸是一种较强的替换剂，主要应用于酸性土壤中，由于其氢离子含量高。在土壤中一些非代换吸附态重金属能够被提取出来。近期研究报名所提取的金属形态并不是真正的生物有效性重金属。络合剂对于土壤中有效态重金属的作用力也是比较强的，能够将碳酸盐和部分有机结合态铁锰氧化物中的重金属提取出来，具有较强提取能力，然而与稀酸溶液存在差异，主要是由于络合剂主要运用于碱性土壤提取。比如华宝荣等人表明，EDTA主要用于偏碱性山壤的重金属提取中，特殊情况下可用于酸性土壤的重金属提取，但由于重金属含量有较高酸性污染，尤其对污染严重的样品来说还需适当提高络合剂的使用量。对中性盐溶液来说是一种弱替代剂，主要用于交换态和使用态的重金属提取，具有较广的适应范围，主要是由于中性盐溶液能够保持土壤的pH，因此能反映处于自然状态下土壤中pH，重金属的溶解力。如熊礼明等人研究表明，中性盐提取率与土壤提取液PH具有一定的相关性，氯化钙能用于更广的适用范围，可以进行镉金属的提取，同时也可作为不同性质土壤重金属的提取剂，因此对于重金属提取来说，中性盐具有良好的特点，能够反映土壤重金属的特点，便于进行提取结果的比较分析，然而其也存在一定的局限性，主要是由于中性盐提取时交换态和使用态重金属含量小，很容易导致在结果分析中存在难度，同时对于盐类提取剂中不同重金属含量高及背景值高，不利于进行分析结果。

4 土壤中重金属提取剂的使用原则

通过对不同重金属提取方法进行分析，能够为有效态重金属提取剂的合理选择提供重要的参考。我们需要从影响因素，提取率，提取剂制以及不同土壤类型等多种因素进行分析，但对于选择合适的有效态重金属提取剂来说存在一定难度。要想成为有效态重金属良好的提取剂，利用提取量能够从一定程度上判断其对于植物产生的影响，植物吸收重金属是与其提取重金属量存在一定相关性的。同时，在土壤中重金属的有效性与土壤形态也有一定联系，目前已经学者认为提取剂对土壤产生的作用效果越小，则进一步说明土壤重金属通用性是比较好的。之前的研究表明提取剂如果对土壤产生较大影响，对不同土壤金重金属形态影响较大，无法反应土壤的特性，不具有通用性。因此，在本研究中所提出的几种提取方法都会对土壤产生较大影响，无法反映植物效应，因此在未来进行有效态重金属提取剂的选择上，还需要进一步探究，能够找到对土壤影响程度较小，且植物吸收量与提取量距有一定相关性的物质。研究表明，去离子水对于土壤产生的影响较小，且不同土壤重金属形态也是比较小的，几乎接近其真实结果，同时在重庆很多县中，已经将土壤作为研究对象，结合盆栽结果进一步说明玉米和水稻在重金属吸收量上是与土壤水溶态重金属呈现正相关性的，因此这一结果也说明无论土壤中含有多少重金属，其对于作物产生危害过程中，其有效强度是比较接近的。因此，利用去离子水提取土壤中的重金属，能够从一定程度上反映土壤之间的差异和具有一定的通用性。

5 结语

在本研究中，主要阐述了目前对于土壤中有效态重金属化学世界体系法的相关分析，针对目前寻找对土壤影响程度较小，所提重金属量和植物吸收量存在一定联系的提取剂还需要研究学者进一步探讨。