土壤中有效铜、锌的测定及注意问题研究

涂欣欣 董福全

摘 要 土壤中有效铜、锌元素的测定是土壤重金属元素检测中最为常见的一项内容，本文对土壤重金属有效态与检测方法进行简述，并重点对采用DTPA（二乙三胺五乙酸）浸提法测定土壤中有效铜、锌元素的主要检测技术进行分析，并提出了检测过程的影响因素，为土壤中有效铜、锌元素的测定工作提供参考。

关键词 土壤;有效铜;有效锌;测定

土壤重金属超标是我国土壤环境污染中最为显著的一项污染，在重金属超标的土壤中生产的农作物，诸如水稻、小麦、蔬菜等也存在着植物重金属超标的可能。对土壤环境进行有效监测是判断土壤重金属污染情况的主要依据[1]。通过对原始土壤中重金属元素的分析可知，铜、铅和锌等重金属分布以其他形态为主。铜、锌是土壤重金属元素中最具代表性的两种，对土壤重金属有效态的准确测定能够为后期修复治理过程提供重要参考。

1土壤重金属有效态与检测分析

狭义上的重金属形态指的是采用性质不同的化学提取剂将土壤中的重金属浸提出来，并按照浸提剂的类型划分重金属的形态。一般分为水溶及可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态以及残渣态。因浸提剂系列和浸提方法的不同，上述分组方法也有变化。

当前，检测土壤重金属有效态的方法主要有4种，即化学试剂浸提法、同位素稀释法、快速生物法和解吸法等。除了化学浸提法以外，其他三种方法对表征土壤中重金属有效态效果好，但是这些方法的操作复杂，设备费用高，技术内容也需要进一步完善。因此，实际中多采用的是化学试剂浸提法[2]。

常规的化学试剂浸提方法可以细分为多种具体的内容，比如酸提取、水提取、中性盐提取等五种。这些提取方法的原理不尽相同，各种方法的提取效率和适用情况也差别较大，因此产生的差异也较大。但就目前已经开展的土壤重金属检测工作而言，农产品中重金属含量与重金属有效态之间的相关性较为显著。

2有效态锌、铜的测定

2.1 土壤有效锌、铜的浸提

称取重量为10.00g的待测样品，放置于容量为150 mL具塞干燥三角瓶中，向三角瓶中滴入20.0 mL25℃的DTPA浸提剂，盖紧三角瓶塞，并将其置于25℃的环境中，然后以振荡频率为180r/min将三角瓶振荡2小时后转入过滤。留存过滤液，并在48h内完成测定工作[3]。

2.2 原子吸收分光光度法

如表1所示，配制标准系列溶液。分别吸取适量的锌、铜标准溶液，分别置于100 mL的容量瓶，加入DTPA浸提剂将溶液稀释至刻度，充分混匀。测定开始前，依据铜、锌元素的性质，按照测试仪器说明书，选择适合检测工作要求的测试波长、能量、流量比等相关的工作条件，使得仪器工作状态达到最佳。

以采用DTPA浸提剂校正仪器零点，在原子吸收分光光度计上以乙炔一空气火焰，对标准溶液中的锌、铜元素分别进行测量。绘制出以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标的锌、铜标准工作曲线。

標准工作曲线绘制的步骤相同，依次测定空白试液和试样溶液中锌、锰、铁、铜的浓度。试样溶液中测定元素的浓度较高时，可用DTPA浸提剂相应稀释，再上机测定。有时亦可根据仪器使用说明书，选择灵敏度较低的共振线或旋转燃烧器的角度进行测定，而不必稀释。

2.3 等离子体发射光谱法

配制锌、锰、铁、铜的混合标准溶液系列。吸取一定量的锌、锰、铁、铜标准溶液或标准贮备溶液，置于同一组100 mL容量瓶中，用DTPA浸提剂稀释至刻度，混匀。测定前，根据待测元素性质，参照仪器使用说明书，对波长、射频发生器频率、功率、工作气体流量、观测高度、提升量、积分时间等仪器工作条件进行选择，调整仪器至最佳工作状态。

2.4 需要注意的影响因素

虽然采用DTPA能在一定程度上表征重金属的生物有效性，但由于多种因素对生物提取剂的影响，使其很难对多种金属的生物有效性准确表征。影响重金属生物有效性的因素包括土壤pH值、重金属之间综合作用、植物根际环境。

3结束语

农作物对土壤中重金属的吸收利用是一个非常复杂的生物化学过程，与重金属的有效态密切相关。彻底说清土壤重金属污染与农产品累积的关系为时尚早，但重视对土壤重金属有效态的监测是一项重要的补充性工作。原子吸收分光光度法和等离子体发射光谱法是目前检测土壤有效铜、锌元素的重要方法，采用DTPA浸提剂检测过程需要考虑的因素有土壤pH值、重金属之间综合作用、植物根际环境等。

参考文献

[1] 张静.测定土壤有效铜、锌、铁、锰采用DTPA与M3提取的比较实验[J].山西农业科学，2004，32（3）：30-33.

[2] 金伯立.原子吸收光谱法测定土壤中铜、铅、锌、铬、锰[J].环境污染与防治，1994（3）：42-43.

[3] 王美，李书田，马义兵，等.长期不同施肥措施对土壤铜、锌、镉形态及生物有效性的影响[J].农业环境科学学报，2014（8）：1500-1510.