土壤有效鉛與全鉛線性規(guī)律研究

肖自昌

摘要 本文以尤溪縣的部分瓜類、豆類蔬菜相應(yīng)的表層土壤為材料，通過(guò)原子吸收分光光度法測(cè)定土壤有效鉛與全鉛的濃度狀況，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明土壤有效鉛與全鉛呈極顯著的直線關(guān)系。

關(guān)鍵詞 土壤;鉛;有效鉛

中圖分類號(hào)：X8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095–3305（2020）07–0–03

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.07.049

Study on the Linear Law of Available Lead and Total Lead in Soil

XIAO Zi-chang （Youxi environmental monitoring station of Sanming City， Sanming， Fujian 365100）

Abstract This article take Youxi County's partial melons class， the legumes vegetables corresponding surface layer soil as a material， through the atomic absorption spectrophotometric method determination soil effective lead and the entire lead density condition， through the empirical datum indicated the soil effective lead and the entire lead assume the extremely remarkable linear relation.

Key words Soil; Lead; Effective lead

1 土壤鉛污染

1.1 土壤鉛污染源

土壤中的鉛污染主要來(lái)源于大氣含鉛塵粒的降落、含鉛廢渣的堆放、含鉛污水灌溉農(nóng)田、含鉛污泥作肥料使用等，來(lái)自于礦山、冶煉、蓄電池廠、電鍍廠、合金廠、涂料等工廠排放的“三廢”，也是非常重要的鉛污染源。

1.2 土壤鉛對(duì)人體和植物的危害

鉛中毒對(duì)人體危害很大，鉛中毒會(huì)引起腎功能不全，表現(xiàn)為血清尿素和尿酸的升高，過(guò)量鉛還對(duì)心肌線粒體產(chǎn)生破壞，從而導(dǎo)致心臟功能障礙。鉛影響腦組織乙酰膽堿代謝，抑制了神經(jīng)突觸的傳導(dǎo)，導(dǎo)致精神運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)功能減退。鉛使大腦皮層興奮和抑制功能紊亂，引起一系列神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，當(dāng)人體吸收過(guò)量鉛時(shí)，產(chǎn)生精神障礙，出現(xiàn)記憶衰退、疲勞、頭昏等癥狀，鉛過(guò)量使兒童心不在焉、表達(dá)能力差、智力較低，鉛中毒還會(huì)引起高血壓，并且兒童比成人更容易遭受鉛的毒害。鉛的毒性還表現(xiàn)在生殖毒性、致癌性、致突變性等[1]。

鉛進(jìn)入土壤后，會(huì)產(chǎn)生明顯的生物效應(yīng)，可導(dǎo)致植物特別是其根部中毒，葉色不一致變化、抽穗期和成熟期推遲、籽實(shí)畸形、植株枯萎，甚至死亡，產(chǎn)量降低等?？锷倨降萚2]研究表明，土壤環(huán)境激素鉛不會(huì)對(duì)玉米、水稻等作物產(chǎn)生明顯的宏觀毒害效應(yīng)，但可直接被作物吸收，殘留在作物的各個(gè)部位。

1.3 影響植物對(duì)鉛吸收的因素

影響植物吸收鉛的因素很多。就土壤因素而言，土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、陽(yáng)離子交換量、氧化還原電位、土壤機(jī)械組成等都可能影響植物的吸收。植物因素也影響其對(duì)鉛的吸收，如植物品種、植物生長(zhǎng)狀況和生長(zhǎng)期、植物其他元素的吸收情況等。此外，環(huán)境因素也會(huì)通過(guò)影響植物的生長(zhǎng)狀況而影響植物對(duì)鉛的吸收。

2 材料與方法

2.1 土壤樣品的采集

此次樣品采自尤溪縣管前鎮(zhèn)南華村、坂面鎮(zhèn)坂面村、洋中鎮(zhèn)后樓村、新陽(yáng)鎮(zhèn)雙鯉村、梅仙鎮(zhèn)梅營(yíng)村等各蔬菜區(qū)土壤，樣品數(shù)58個(gè)。采樣時(shí)，先用竹片刮去表層土，再借用輔助工具鐵鏟挖成直角三角形狀，用竹片刮去表層土后在直角邊取足夠土樣。樣品裝入潔凈聚乙烯塑料袋，寫(xiě)上標(biāo)簽，盡快運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室處理。

2.2 土壤樣品前處理與測(cè)定方法

土壤鉛全量測(cè)定前處理：準(zhǔn)確稱取0.2～0.5 g（精確至0.0 002 g）試樣（<0.149 mm）于50 ml聚四氟乙烯坩鍋中，用水潤(rùn)濕后加入10 ml鹽酸，于通風(fēng)廚內(nèi)的電熱板上低溫加熱，使樣品初步分解，蒸發(fā)至約剩3 ml左右時(shí)，取下稍冷，然后加入5 ml硝酸、5 ml氫氟酸、3 ml高氯酸，加蓋后電熱板上中溫加熱。1 h后，開(kāi)蓋，繼續(xù)加熱除硅，為了達(dá)到良好的飛硅效果，應(yīng)經(jīng)常搖動(dòng)坩鍋，當(dāng)加熱至冒濃厚白煙時(shí)，加蓋，使黑色的有機(jī)碳化物分解。待坩鍋壁上的黑色有機(jī)物消失后，開(kāi)蓋驅(qū)趕高氯酸白煙并蒸至內(nèi)容物呈粘稠狀，視消解情況可再加入3 ml硝酸、3 ml氫氟酸和1 ml高氯酸，重復(fù)上述消解過(guò)程。當(dāng)白煙再次冒盡且坩鍋內(nèi)容物呈粘稠狀時(shí)，取下稍冷，用水沖洗坩鍋和內(nèi)壁，并加入1 ml鹽酸溶液溫?zé)崛芙鈿堅(jiān)缓髮⑷芤恨D(zhuǎn)至50 ml容量瓶中，定容到標(biāo)線搖勻待測(cè)。

土壤鉛全量測(cè)定：鉛元素用石墨爐原子吸收分光光度法（GB/T，17141-1997）測(cè)定。測(cè)定原理是，采用鹽酸硝酸—?dú)浞帷呗人崛夥椒ǎ瑥氐灼茐耐寥赖牡V物晶格，使試樣中的待測(cè)元素全部進(jìn)入試液。然后，將試液注入石墨爐中。經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)定的干燥、灰化、原子化等升溫程序使共存基體蒸發(fā)出去，同時(shí)在原子化階段的高溫下;鉛化合物離解為基態(tài)原子蒸汽，并對(duì)空心陰極燈發(fā)射的特征譜線產(chǎn)生選擇性吸收。在選擇的最佳測(cè)定條件下，通過(guò)背景扣除，測(cè)定試液中鉛的吸光度。本次測(cè)定的儀器參數(shù)：測(cè)定波長(zhǎng)283.3 nm、通帶寬度1.3 nm、燈電流7.5 mA、干燥溫度85℃、灰化溫度700℃、原子化溫度2 000℃、清除溫度2 600℃。氬氣流量200 ml/min。

土壤有效鉛測(cè)定前處理：采用DTPA法提取測(cè)定。準(zhǔn)確稱取5.0 g左右通過(guò)2 mm篩孔（尼龍篩）的風(fēng)干土樣放于100 ml具塞錐形瓶中，加入25 ml DTPA浸提劑，稱取二乙三胺五乙酸{[（CHOCOCH2）2CH2]NCH2COOH，優(yōu)級(jí)純}置于1 L容量瓶中，加TEA（三乙醇胺）13.3 ml，加二次去離子水950 ml，再加1.47 g無(wú)水氯化鈣（CaCl2，優(yōu)級(jí)純），用鹽酸溶液[c（HCl）=6 mol/L]調(diào)節(jié)pH值至7.3，然后定容至刻度，加蓋，防止振蕩時(shí)溶液飛濺，而后在室溫下，塑料瓶放于振蕩機(jī)振蕩120 min，速度為210轉(zhuǎn)/min，注意把塑料瓶放在振蕩網(wǎng)時(shí)要盡量緊，以防振蕩時(shí)脫落。振蕩完后取下，過(guò)濾到小塑料瓶中待測(cè)。

樣品的測(cè)定：本次測(cè)定有效鉛方法是火焰原子吸收分光光度法測(cè)定（GB/T，23739-2009）。采用的儀器：原子吸收光譜儀-島津AA-6300C。儀器參數(shù)：測(cè)定波長(zhǎng)283.3 nm、通帶寬度0.7 nm、燈電流10 mA、乙炔流量2 L/min、空氣流量15 L/min。

3 質(zhì)量保證與質(zhì)量控制

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

校準(zhǔn)曲線線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)（表1）。

3.2 精密度檢驗(yàn)

樣品平行測(cè)定結(jié)果（表2）。

3.3 準(zhǔn)確度檢驗(yàn)

標(biāo)準(zhǔn)樣品平行樣及加標(biāo)測(cè)定結(jié)果（表3）。

4 結(jié)果與討論

4.1 各蔬菜品種采樣區(qū)土壤含鉛狀況

分別列出了不同蔬菜采樣區(qū)土壤全鉛量和不同蔬菜采樣區(qū)土壤有效鉛含量（表4、5），總體低于國(guó)家土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩查值（農(nóng)用地鉛=80 mg/kg1），只有個(gè)別樣品超標(biāo)，這可能與采樣區(qū)的周圍環(huán)境有關(guān)，因?yàn)閭€(gè)別樣品的鉛土壤背景值較高，且周圍有鉛礦和生產(chǎn)鉛的工廠，造成其土壤含鉛量較高。

從所有土壤采樣區(qū)的有效鉛與全鉛的關(guān)系（圖1）可以看出：土壤有效鉛的含量隨著土壤全鉛含量的升高而升高，R2=0.819**（n=58），得出R=0.9050，土壤有效鉛量與全鉛量呈極顯著的直線相關(guān)，即土壤全鉛量可以解釋土壤有效鉛量變化的81.9%。

5 小結(jié)

（1）不同蔬菜采樣區(qū)土壤全鉛含量和有效鉛含量總體低于國(guó)家土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩查值（農(nóng)用地鉛=80 mg/kg1），只有個(gè)別樣品超標(biāo)，這可能與采樣區(qū)的周圍環(huán)境有關(guān)，因?yàn)閭€(gè)別樣品的鉛土壤背景值較高，且周圍有鉛礦和生產(chǎn)鉛的工廠，造成其土壤含鉛量較高。

（2）土壤有效鉛量與全鉛量呈極顯著的直線相關(guān)，即土壤全鉛量可以解釋土壤有效鉛量變化的81.9%。考慮到有效鉛測(cè)定比全鉛測(cè)定更容易，所以用土壤有效鉛來(lái)指示土壤鉛向蔬菜的轉(zhuǎn)移傾向更合理。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳懷滿.環(huán)境土壤學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2005.

[2] 匡少平，張書(shū)圣.作物對(duì)土壤中環(huán)境激素鉛的吸收效應(yīng)及污染防治[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，2002，21（6）：481–484.

責(zé)任編輯：黃艷飛