安寧河流域特色果蔬土壤的有效態(tài)鋅測(cè)定

焦鈺

摘要：鋅是植物必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素，為探尋安寧河流域特色果蔬土壤中有效態(tài)鋅的含量，試驗(yàn)用原子吸收分光光度法對(duì)安寧河流域特色果蔬土壤中有效態(tài)鋅的含量進(jìn)行測(cè)定，試驗(yàn)結(jié)果表明，用100 mL HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定的有效態(tài)鋅的含量最高，為5.892

μg/g，加標(biāo)回收率為97.3%～104.5%，測(cè)定方法精密度好、準(zhǔn)確度較高，簡(jiǎn)便可行。

關(guān)鍵詞：原子吸收分光光度法；有效態(tài)鋅；安寧河流域

中圖分類號(hào)：S155.4+1；N34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）16-3895-03

Abstract： Zinc is one of micro nutrition elements that plant needs. To investigate effective zinc in soil of planting features fruit and vegetable in Anning river basin， the zinc contents were determined with atomic absorption spectrophotometry to explore the best conditions and provide data basis for future zinc determination. The results showed that 100 mL HCl + H2SO4 （3∶1） mixed acid in 50 ℃ under 6 h after leaching was optimal for atomic absorption spectrophotometer to measure effective zinc content （5.892 ug/g）. Relative deviation was 1.34%. The labeled recovery was 97.3%～104.5%. This method was accurate， simple， and convenient.

Key words： atomic absorption spectrophotometry； available zinc； Anning River Valley

我國(guó)土壤中全鋅含量在3～709 mg/kg，平均含量為100 mg/kg，比世界土壤的平均含量50 mg/kg高出一倍。土壤含鋅量與成土母質(zhì)中的礦物種類及其風(fēng)化程度有關(guān)。一般巖漿巖和安山巖、火山灰等風(fēng)化物含鋅量低。在沉積巖和沉積物中，頁(yè)巖和黏板巖的風(fēng)化物含鋅量高，其次是湖積物及沖積黏土，而以砂土的含鋅量最低[1，2]。

土壤中的鋅一般以下列幾種形態(tài)存在：①以游離態(tài)或復(fù)合態(tài)離子形式存在于土壤溶液中的水溶態(tài)；②以非專性（交換態(tài)）或?qū)Ｐ晕皆谕寥鲤ち５年?yáng)離子；③主要與碳酸鹽和鋁、鐵、錳水化氧化物結(jié)合的閉蓄態(tài)陽(yáng)離子；④存在于生物殘?bào)w和活的有機(jī)體中有機(jī)態(tài)；⑤存在于原生和次生礦物晶格結(jié)構(gòu)中的礦物態(tài)。它們?cè)诟鞣N形態(tài)中的相對(duì)分配比例取決于礦物種類結(jié)構(gòu)、母質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)含量等。土壤中的有效態(tài)鋅主要指水溶態(tài)和非專性吸附的交換態(tài)離子。一般土壤溶液中的鋅含量低，在一些酸性土壤中水溶性鋅約在0.032～0.172 mg/kg之間[3，4]。

鑒于植物利用土壤中的鋅是隨著土壤pH的減低而呈增加的趨勢(shì)，以及土壤中的可溶性鋅與pH之間有一定的負(fù)相關(guān)的特點(diǎn)，最初稀酸水溶性鋅被廣泛用作土壤有效鋅的浸提。現(xiàn)在也有用Mehlich-I（稀鹽酸-硫酸雙酸法）提取劑浸提土壤的有效鋅[5]。應(yīng)用稀酸作提取劑時(shí)，必須考慮土壤的pH，一般它們只適用于酸性土壤，而不適用于石灰性土壤。Lindsay and Norvell（1969）提出：用溶液pH 7.3的DTPA（二乙基三胺五乙酸）-TEA（三乙醇胺）方法（簡(jiǎn)稱為DTPA-TEA方法），同時(shí)提取石灰性土壤有效鋅和鐵。隨后對(duì)該方法作了深入研究，指出了該法的理論基礎(chǔ)和實(shí)用價(jià)值[6]。目前該方法已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外被廣泛地用于中性、石灰性土壤有效鋅、鐵、銅和錳等的提取。此外，國(guó)外近年來(lái)常用的方法還有pH 7.6的0.005 mol/L DTPA-1.0 mol/L碳酸氫銨（簡(jiǎn)稱DTPA-AB法），用于同時(shí)提取測(cè)定近中性-石灰性土壤的有效銅、鐵、錳、鋅和有效磷、鉀、硝態(tài)氮等養(yǎng)分的含量[7]，該方法的理論基礎(chǔ)與DTPA-TEA方法相近似。Mehlich（1984）提出的Mehlich-III提取劑（含有EDTA），也被認(rèn)為可以評(píng)價(jià)包括銅、鋅在內(nèi)的多種大量、微量元素，用EDTA代替DTPA，主要是因?yàn)镈TPA會(huì)干擾提取液中磷的比色測(cè)定[8，9]。樣品的磨細(xì)程度，土壤樣品的干燥過(guò)程也會(huì)影響土壤銅、鋅的有效含量[6]。還沒(méi)有致使作物中毒的土壤有效鋅含量范圍[10]。針對(duì)安寧河流域特色果蔬土壤用去離子水溶解后測(cè)得pH為7.2，為中性土壤，故采用中性土壤有效態(tài)Zn浸提-AAS法測(cè)定。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 材料 土壤樣品采自安寧河流域西昌、德昌等特色果蔬基地（樣品1采自桑葚種植園；樣品2采自葡萄種植園；樣品3采自櫻桃種植園；樣品4采自草莓種植園；樣品5采自洋蔥種植基地。每種樣品距離5公里以上），將采得的土壤樣品置于陽(yáng)光下自然干燥7 d后用微型高速粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)100目篩。

1.1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備 B-220型恒溫水浴（上海亞榮生化儀器廠）、WFX-1F2B2型原子吸收分光光度計(jì)（北京第二光學(xué)儀器廠）、ZN-400A型微型高速粉碎機(jī)（長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)中南制藥廠）、METTLERAE240型電子天平（瑞士METTLER公司）。

1.1.3 試劑 ①100 mg/L Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液：溶解純金屬鋅0.100 0 g于HCl溶液中，用去離子水稀釋定容至1 L； ②標(biāo)準(zhǔn)Zn系列溶液：將100 mg/L Zn標(biāo)準(zhǔn)液用去離子水稀釋10倍，即為10 mg/L Zn標(biāo)液。準(zhǔn)確量取10 mg/L Zn標(biāo)液0、2、4、8、20 mL置于100 mL容量瓶中，定容，即得0、0.2、0.4、0.8、1.0 mg/L的Zn標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。endprint

1.2 方法

土壤樣品中有效態(tài)Zn浸提-AAS法測(cè)定流程如圖1所示。

待測(cè)溶液、空白消化液和標(biāo)準(zhǔn)系列溶液用原子吸收光譜法測(cè)定鋅。儀器操作參數(shù)見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有效態(tài)Zn的最佳浸提條件

稱取過(guò)1 mm篩的風(fēng)干土10.00 g放入100 mL塑料廣口瓶中，加浸取劑，25 ℃振蕩1.5 h，過(guò)濾。濾液、空白溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液中的Zn用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定。由表2至表8可知，鹽酸作提取劑原子吸收值低，硫酸作提取劑原子吸收值高，而混酸作提取劑的效果接近硫酸提取效果，用混酸作為浸取劑浸提土壤有效態(tài)Zn要比單一酸浸提更完全，因此選用0.1 mol/L HCl+H2SO4（3∶1）在50 ℃浸提6 h。

2.2 土壤有效態(tài)Zn標(biāo)準(zhǔn)曲線

用與樣品測(cè)定同樣的操作參數(shù)，將Zn標(biāo)準(zhǔn)系列溶液在原子吸收光譜儀上測(cè)定其吸收值（A），制作Zn濃度-吸收值（A）標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖2。

2.3 土壤樣品有效態(tài)Zn測(cè)定結(jié)果

在相同試驗(yàn)條件下選擇100 mL 0.1 mol/L（HCl+H2SO4）3∶1在50 ℃時(shí)浸提6 h安寧河流域特色果蔬土壤樣品有效態(tài)Zn原子吸收，并根據(jù)回歸方程標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行計(jì)算得到各樣品有效態(tài)Zn的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表9。100 mL HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定的安寧河流域特色果蔬土壤樣品有效態(tài)Zn含量最高為5.892 μg/g，加標(biāo)回收率為97.3%～104.5%，本方法精密度好、準(zhǔn)確度高，簡(jiǎn)便可行。

3 結(jié)論

綜上所述，用混酸作為浸取劑浸提土壤有效態(tài)Zn要比一種酸浸提更完全，HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定的安寧河流域特色果蔬土壤樣品有效態(tài)Zn含量最高為5.892 μg/g，加標(biāo)回收率為97.3%～104.5%，本方法精密度好、準(zhǔn)確度高，簡(jiǎn)便可行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔣廷惠，胡靄堂，秦懷英.土壤鋅、銅、鐵、錳形態(tài)區(qū)分方法的選擇[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，1990，10（3）：280-284.

[2] 馬青杰.土壤有效性銅、鋅、鐵、錳簡(jiǎn)易測(cè)定方法[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2010（1）：34.

[3] GAMBRELL R P.Trace and toxic metals in wetland-a review[J].Journal of Environment Quality，1994 （23）：803-819.

[4] Adams J E.Effect of mulches on soil temperature and grain sorghum development[J].J Agron，1965，57：471-474.

[5] 李 靜.火焰原子吸收光譜法連續(xù)測(cè)定果汁飲料中能銅、鋅、鐵、錳[J].黑龍江科技信息，2009（13）：52-53.

[6] 崔斗斗，林昌虎，何騰兵，等.鳥(niǎo)王茶產(chǎn)地土壤微量元素有效態(tài)特征及影響因素研究[J].貴州科學(xué)，2011，29（2）：33-34.

[7] 吳 海，倪繼賓，程妍東.五當(dāng)溝水土流失區(qū)域土壤微量元素有效態(tài)含量的研究[J].內(nèi)蒙古林業(yè)科技，2005（2）：13-15.

[8] 于君寶，王金達(dá)，劉景雙，等.典型黑土pH值變化對(duì)微量元素有效態(tài)含量的影響研究[J].水土保持學(xué)報(bào)，2002，16（2）：93-95.

[9] 黃成敏，馮子道.三峽庫(kù)區(qū)土壤中微量元素有效態(tài)含量及其特征[J].四川環(huán)境，1996，15（1）：22-24.

[10] 孫春香，李巧云.微波消解-火焰原子吸收光譜法測(cè)定黃花菜、薇菜和核桃仁中的銅、鋅、鐵、錳[J].常熟理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，21（2）：53-56.endprint

1.2 方法

土壤樣品中有效態(tài)Zn浸提-AAS法測(cè)定流程如圖1所示。

待測(cè)溶液、空白消化液和標(biāo)準(zhǔn)系列溶液用原子吸收光譜法測(cè)定鋅。儀器操作參數(shù)見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有效態(tài)Zn的最佳浸提條件

稱取過(guò)1 mm篩的風(fēng)干土10.00 g放入100 mL塑料廣口瓶中，加浸取劑，25 ℃振蕩1.5 h，過(guò)濾。濾液、空白溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液中的Zn用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定。由表2至表8可知，鹽酸作提取劑原子吸收值低，硫酸作提取劑原子吸收值高，而混酸作提取劑的效果接近硫酸提取效果，用混酸作為浸取劑浸提土壤有效態(tài)Zn要比單一酸浸提更完全，因此選用0.1 mol/L HCl+H2SO4（3∶1）在50 ℃浸提6 h。

2.2 土壤有效態(tài)Zn標(biāo)準(zhǔn)曲線

用與樣品測(cè)定同樣的操作參數(shù)，將Zn標(biāo)準(zhǔn)系列溶液在原子吸收光譜儀上測(cè)定其吸收值（A），制作Zn濃度-吸收值（A）標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖2。

2.3 土壤樣品有效態(tài)Zn測(cè)定結(jié)果

在相同試驗(yàn)條件下選擇100 mL 0.1 mol/L（HCl+H2SO4）3∶1在50 ℃時(shí)浸提6 h安寧河流域特色果蔬土壤樣品有效態(tài)Zn原子吸收，并根據(jù)回歸方程標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行計(jì)算得到各樣品有效態(tài)Zn的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表9。100 mL HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定的安寧河流域特色果蔬土壤樣品有效態(tài)Zn含量最高為5.892 μg/g，加標(biāo)回收率為97.3%～104.5%，本方法精密度好、準(zhǔn)確度高，簡(jiǎn)便可行。

3 結(jié)論

綜上所述，用混酸作為浸取劑浸提土壤有效態(tài)Zn要比一種酸浸提更完全，HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定的安寧河流域特色果蔬土壤樣品有效態(tài)Zn含量最高為5.892 μg/g，加標(biāo)回收率為97.3%～104.5%，本方法精密度好、準(zhǔn)確度高，簡(jiǎn)便可行。

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[9] 黃成敏，馮子道.三峽庫(kù)區(qū)土壤中微量元素有效態(tài)含量及其特征[J].四川環(huán)境，1996，15（1）：22-24.

[10] 孫春香，李巧云.微波消解-火焰原子吸收光譜法測(cè)定黃花菜、薇菜和核桃仁中的銅、鋅、鐵、錳[J].常熟理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，21（2）：53-56.endprint

1.2 方法

土壤樣品中有效態(tài)Zn浸提-AAS法測(cè)定流程如圖1所示。

待測(cè)溶液、空白消化液和標(biāo)準(zhǔn)系列溶液用原子吸收光譜法測(cè)定鋅。儀器操作參數(shù)見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有效態(tài)Zn的最佳浸提條件

稱取過(guò)1 mm篩的風(fēng)干土10.00 g放入100 mL塑料廣口瓶中，加浸取劑，25 ℃振蕩1.5 h，過(guò)濾。濾液、空白溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液中的Zn用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定。由表2至表8可知，鹽酸作提取劑原子吸收值低，硫酸作提取劑原子吸收值高，而混酸作提取劑的效果接近硫酸提取效果，用混酸作為浸取劑浸提土壤有效態(tài)Zn要比單一酸浸提更完全，因此選用0.1 mol/L HCl+H2SO4（3∶1）在50 ℃浸提6 h。

2.2 土壤有效態(tài)Zn標(biāo)準(zhǔn)曲線

用與樣品測(cè)定同樣的操作參數(shù)，將Zn標(biāo)準(zhǔn)系列溶液在原子吸收光譜儀上測(cè)定其吸收值（A），制作Zn濃度-吸收值（A）標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖2。

2.3 土壤樣品有效態(tài)Zn測(cè)定結(jié)果

在相同試驗(yàn)條件下選擇100 mL 0.1 mol/L（HCl+H2SO4）3∶1在50 ℃時(shí)浸提6 h安寧河流域特色果蔬土壤樣品有效態(tài)Zn原子吸收，并根據(jù)回歸方程標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行計(jì)算得到各樣品有效態(tài)Zn的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表9。100 mL HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定的安寧河流域特色果蔬土壤樣品有效態(tài)Zn含量最高為5.892 μg/g，加標(biāo)回收率為97.3%～104.5%，本方法精密度好、準(zhǔn)確度高，簡(jiǎn)便可行。

3 結(jié)論

綜上所述，用混酸作為浸取劑浸提土壤有效態(tài)Zn要比一種酸浸提更完全，HCl+H2SO4（3∶1）混酸在50 ℃下浸取6 h后用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定的安寧河流域特色果蔬土壤樣品有效態(tài)Zn含量最高為5.892 μg/g，加標(biāo)回收率為97.3%～104.5%，本方法精密度好、準(zhǔn)確度高，簡(jiǎn)便可行。

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[9] 黃成敏，馮子道.三峽庫(kù)區(qū)土壤中微量元素有效態(tài)含量及其特征[J].四川環(huán)境，1996，15（1）：22-24.

[10] 孫春香，李巧云.微波消解-火焰原子吸收光譜法測(cè)定黃花菜、薇菜和核桃仁中的銅、鋅、鐵、錳[J].常熟理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，21（2）：53-56.endprint