分析農(nóng)田土壤和蔬菜重金屬的含量特征分析

陳偉 陳焰

貴陽(yáng)市疾病預(yù)防控制中心 貴州貴陽(yáng) 550003

分析農(nóng)田土壤和蔬菜重金屬的含量特征分析

陳偉 陳焰

貴陽(yáng)市疾病預(yù)防控制中心 貴州貴陽(yáng) 550003

以貴州某礦區(qū)周邊耕地種植的蔬菜作為研究對(duì)象，在研究過(guò)程中一共采集土壤19個(gè)，并在每個(gè)采集點(diǎn)上相應(yīng)的采集了蔬菜樣品19個(gè)。蔬菜的采集要隨機(jī)進(jìn)行，完成采集后做好保管，避免樣本因?yàn)橥饨缫蛩氐挠绊懀瑢?dǎo)致含有的重金屬發(fā)生變化。

農(nóng)田土壤；重金屬；特征分析

蔬菜是人們?nèi)粘Ｊ挛锏囊粋€(gè)重要工程部分，其能夠?yàn)槿藗兲峁┴S富的礦物質(zhì)元素、維生素、纖維素等。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升，人們加強(qiáng)了蔬菜安全的重視。蔬菜的質(zhì)量受土壤環(huán)境的影響巨大，土壤中含有鎘、銅、鋅等重金屬的量，會(huì)對(duì)蔬菜的質(zhì)量造成直接影響。而貴州省具有豐富的礦產(chǎn)資源，在礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，容易引起重金屬污染，因此必須要加強(qiáng)重視與分析。

1.究樣品的采集

本次采樣應(yīng)用采集環(huán)境樣65個(gè)，其中土壤樣19個(gè)，并且在具體采集過(guò)程中，在相應(yīng)的旱地土壤采樣采集了蔬菜 19個(gè)。旱地采樣分別來(lái)自，A、B、C、D四個(gè) 行政村，并且將 F村作為對(duì)照區(qū)，在完成樣品采集后，進(jìn)行密封處理，避免樣品受外界環(huán)境影響，成分發(fā)生改變，對(duì)最終的分析結(jié)果造成不良影響。

2 樣品的處理與分析

2.1 蔬菜前處理

用自來(lái)水將蔬菜對(duì)蔬菜可使用部分進(jìn)行清洗，然后利用離子水對(duì)數(shù)蔬菜進(jìn)行全面清洗，清完成之后。在室溫環(huán)境下將蔬菜晾干，稱(chēng)重，進(jìn)行烘干操作（通常在烘干溫度為55℃），對(duì)其含水量進(jìn)行計(jì)算。

2.2 土壤前處理

土壤樣自然風(fēng)干，將土壤中的存在的根系、砂礫等操作全部去除，用瑪瑙棒研磨，過(guò)100目篩，稱(chēng)取樣品0.2000g放入聚四氟乙烯坩堝中，向其中加入少量水潤(rùn)濕土壤樣品，然后向其中加入10mL優(yōu)級(jí)純的HNO3，加蓋放置電熱板上，靜放過(guò)夜后，先用低溫加熱，蒸發(fā)至5mL時(shí)，再補(bǔ)加2mLHNO3,4mL優(yōu)級(jí)純的,2mL高氯酸，加蓋中溫加熱1小時(shí)后，開(kāi)蓋繼續(xù)加熱揮硅，直到有機(jī)質(zhì)消解完全后，開(kāi)蓋驅(qū)趕白煙并蒸至內(nèi)容物呈粘稠狀，視樣品情況可按2mL HNO3，2mLHF ，1mL高氯酸重復(fù)上述消解過(guò)程。取下稍冷后（溫度不能太低，防止有固形物析出），補(bǔ)加1mLHNO3后，再用1%HNO3溶液清洗坩堝蓋和內(nèi)壁，并用1%HNO3溶液定容至50mL容量瓶中，上機(jī)前過(guò)濾膜，測(cè)量Pb、Sb、Cd等金屬[1]。

3 分析結(jié)果與討論

3.1 研究區(qū)域蔬菜重金屬的分布特征

表1顯示了各個(gè)采集區(qū)域和對(duì)照區(qū)域中土壤中的金屬含量，金屬均值Pb：78.2±24.2—928±715mg·kg-1、Sb：28.2±14.9—402 ±371mg·kg-1、As：65.1±57.6—842±681mg·kg-1、Cd：3.01 ±1.79—33.2±47.9mg·kg-1。通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，B點(diǎn)的土壤中的Pb重金屬含量值最高（928±715mg·kg-1，超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)），C點(diǎn)的Sb的含量最高（402±371mg·kg-1）,D點(diǎn)的Cd的含量最高（33.2±47.9mg·kg-1），對(duì)照組 F點(diǎn)土壤中的Cd也出超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，這有可能與該區(qū)域背景值偏高有著密不可分的關(guān)系。通過(guò)實(shí)際測(cè)量可以發(fā)現(xiàn)，在該區(qū)域土壤背景中，Cd含量達(dá)到了0.28mg·kg-1。遠(yuǎn)高于全國(guó)平均值。

表1 土壤中金屬分布特征（mg·kg-1）

3.2 蔬菜重金屬富集系數(shù)

蔬菜中的金屬含量特征如表2所示。

表2 蔬菜中金屬含量特征

通過(guò)表2可知蔬菜中富集最高的元素為 Cd，這可能是因?yàn)殒k離子與鈣離子的半徑十分接近，這使得鎘離子經(jīng)常會(huì)被鈣離子代替，因此Cd經(jīng)常以碳酸鹽的形式存在[2]。B點(diǎn)Cd富集因子較低的原因，可能是因?yàn)樵撎幍?PH值相對(duì)較高，對(duì)土壤中的 Cd向植物中的前移產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的影響。其它元素，如Pb、Sb、As都較低。

3.3 有機(jī)質(zhì)與PH值對(duì)土壤重金屬含量影響

對(duì)A點(diǎn)的土壤的PH值和有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行檢測(cè)，分析結(jié)果表明，礦區(qū)附近蔬菜土壤有機(jī)質(zhì)含量整體水平不高，進(jìn)行相關(guān)分析，得到兩者與重金屬間的相關(guān)性特征如表3所示。

表3 蔬菜土壤中PH值、有機(jī)質(zhì)含量與重金屬相關(guān)性特征

通過(guò)表3可知，蔬菜表層土壤中有機(jī)質(zhì)的含量所測(cè)的重金屬呈正向相關(guān)，其中Cd與土壤中的有機(jī)質(zhì)含量相關(guān)性顯著[3]，Pb和As與土壤有機(jī)質(zhì)含量相關(guān)性也顯著。最終分析結(jié)果表示，蔬菜表層土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤中的金屬含量有較大影響。PH值與Pb，As，Cd含量相關(guān)顯著。

結(jié)束語(yǔ)：

研究區(qū)域的突然受重金屬的污染十分嚴(yán)重，例如 D點(diǎn)出的Cd遠(yuǎn)國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)，部分蔬菜中的Pb和Cd含量也都超出安全標(biāo)準(zhǔn)。蔬菜中的Cd的富集因此原高于As元素，PH值對(duì)蔬菜中Cd的遷移會(huì)造成一定影響，PH偏低會(huì)促進(jìn)Cd向蔬菜中的轉(zhuǎn)移。

[1]虞敏達(dá),張慧,何小松,等. 典型農(nóng)業(yè)活動(dòng)區(qū)土壤重金屬污染特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào),2016,03: 1500-1507.

[2]文典,胡霓紅,趙凱,等. 小白菜對(duì)土壤中5種重金屬的富集特征及土壤安全臨界值的研究[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào),2012,11: 1942-1948.

[3]劉麗,吳燕明,周航,等. 大田條件下施加組配改良劑對(duì)蔬菜吸收重金屬的影響[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào),2015,03:1489 -1495.

R 473.5

A

1672-5018（2017）03-020-01