贵州省黔东南州土壤重金属含量与分析

朱健 范菲菲 韦时宏

摘 要：本实验采用原子荧光光谱仪以及电感耦合等离子体质谱仪测定贵州省黔东南州不同地区土壤中汞、砷、铅、铬、镉等重金属的含量，从而为该地区安全性种植提供理论依据。结果表明：所检测的贵州省黔东南州6个不同地方的土壤，各土壤之间的重金属含量差异较小；无地区重金属含量超出标准值范围。

关键词：土壤；重金属；含量

中图分类号：X53 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20181033008

在我国，土壤重金属污染主要来自采矿、冶炼、电镀、化工、电子、制革、染料等工业生产的三废以及污水灌溉、农药、化肥的不合理使用等。重金属在土壤中累积到一定限度就会对土壤-植物系统产生毒害[1]，并可能通过接触食物链直接或者间接地对人体健康产生严重危害[2-6]。

近年来，突发性土壤重金属污染事件呈高发态势，给社会造成了巨大损失，受到了政府的高度关注。2013年湖南稻米被查出镉含量超标，“镉米危机”的出现，再次敲响土壤污染的警钟，土壤污染已成“公害”[3]。在2016年的第5届中国环境修复发展战略论坛上，关于耕地土壤重金属污染问题，结合环保部、国土资源部、农业部等多部门判断，我国重金属污染耕地面积大约1200万hm2，大概是全国耕地面积的10%～15%，主要集中在南方地区。污染区域主要是工厂企业周边农区，污水灌区，大中城市郊区。除此以外，交通要道两岸，包括一些设施农业基地周边也存在污染。

当前，我国耕地土壤重金属污染的现状总体不容乐观，局部形势比较严峻。不过，重度污染区比例小，多数受污染地区可采取措施加以治理。对于耕地来讲，修复前景广阔。我国湖南和河南两省分别是南部和中部的重要粮食产区，两省的粮食重金属污染最为严重，在我国每年有1200万t粮食被重金属污染，造成直接损失可达200亿元人民币，土壤污染修复迫在眉睫[4-8]。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

电感耦合等离子体质谱仪（赛默飞世尔，Cap Q）；原子荧光光谱仪（ 北京吉天，AFS930）；电热板；电子分析天平（梅特勒，AL310）；水浴锅。

1.1.2 试剂

CAPSICUMS混合标准溶液（含义铬（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）、等元素，1000mg/L）、汞（Hg）元素标准溶液（1000mg/L）、砷（As）元素标准溶液（1000mg/L）均为有证标准物质（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所）；盐酸，硝酸，氢氟酸，高氯酸（国药集团，优级纯）；硼氫化钾，氢氧化钾，硫脲（天津科密欧，优级纯），试验用水为去离子水。

1.2 样品

土壤样品分别采自：贵州省黔东南州；贵州省黔东南州黎平县；贵州六盘水；贵州思南；贵州黔南州；贵州黔西南州。

1.3 分析方法

铬、镉、铅参照《全国土壤污染状况详查土壤样品分析测试方法技术规定》[4]进行检测。汞采用GB/T 22105.1-2008、砷采用GB/T22105.2-2008进行检测。

1.3.1 供试品溶液制备

铬、镉、铅供试品溶液的制备：准确称取土壤0.2000g，置聚四氟乙烯比色管中，加硝酸一高氯酸（4：1）混合溶液10mL，混匀，置电热板上加热消解，加氢氟酸至消解完全，放冷，转入50mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀释至刻度，摇匀，取上清液即得。同时制备试剂空白溶液。

汞供试品溶液的制备：称土壤样品0.2000g，于50mL比色管中，加少许水润湿，加10mL的王水加塞摇匀于沸水中消解2h，取下冷却，加入10mL保存液，用稀释液稀释到刻度，摇匀放置，取上清液待测，同时做空白试验。

砷供试品溶液的制备：称取试样0.2000g，于50mL具塞比色管中，加少许水润湿，加10mL的王水加塞摇匀于沸水中消解2h，取下冷却，加水至25mL，加5mL盐酸，5mL硫脲溶液，用水稀释定容至50mL，摇匀放置30min后测试，同时做空白试验。

1.3.2 标准曲线制备

准确配制的汞标准工作溶液20μg/L，分别吸取0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL、于50mL的容量瓶中，用5%的盐酸定容至刻度，即得出汞含量为0.2μg/L，0.4μg/L，0.8μg/L，1.2μg/L，1.6μg/L，2.0μg/L的标准系列溶液，在仪器上测出其荧光值与浓度，取得标准曲线方程，相关系数达到0.999以上方可检测样品。

准确配制的砷标准工作溶液1000μg/L，分别吸取0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL、于50mL的容量瓶中，加入5%硫脲+5mL盐酸用去离子水定容至刻度，即得出汞含量为10μg/L，20μg/L，40μg/L，60μg/L，80μg/L，100μg/L的标准系列溶液，在仪器上测出其荧光值与浓度，取得标准曲线方程，相关系数达到0.999以上方可检测样品。

混合标准溶液的配制，从1000μg/mL多元素标准溶液中吸取不同毫升的标准溶液于10个100mL的容量瓶中，分别配制0.0μg/L，0.5μg/L，1μg/L，10μg/L，50μg/L，100μg/L，200μg/L，500μg/L，1000μg/L的标准系列溶液，在仪器上测出溶液其实际浓度，取得标准曲线方程相关系数达到0.999以上方可检测样品，详见表1。

线性范围，标准系列溶液分别测定Cr、Cd、Pb的离子强度（f（x））和As、Hg的荧光强度（I），以离子强度（f（x））和荧光强度（I）为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，得5种元素线性回归方程和相关系数详见表1。

从实验结果可知，5种元素相关系数分别为，汞0.9998、砷0.9995、铅0.9999、镉0.9997、铬0.9998均符合检测要求。

1.4 方法检出限

土壤环境质量标准值（见表2），本标准适用于农田、蔬菜地、菜园、果园、牧场、林地、自然保护区等地的土壤。

2 结果分析

从检测结果可得知，6个供试品中各重金属的范围分别为，汞0.057～0.125mg/kg；砷3.44～8.78mg/kg；铅21.6～27.7mg/kg；镉0.102～0.197mg/kg；铬25.6～55.7mg/kg。实验结果见表3。

参照现行《土壤环境质量标准》（GB15648—1995）标准，土壤中的汞、砷、铅、铬、镉均没有超标现象。

3 结论与讨论

通過对贵州省6个地区土壤中重金属污染含量的抽样调查，结果表明：该地区土壤环境良好，适宜作物的生长和发育。但还应该注意合理使用土壤，通过生物修复、使用石灰、增施有机肥、灌水调节土壤Eh、换客土等措施避免土壤遭受污染。按照“预防为主”的环保方针，防治土壤污染的首要任务是控制和消除土壤污染源，防止新的土壤污染；对已污染的土壤，要采取一切有效措施，清除土壤中的污染物，改良土壤，防止污染物在土壤中的迁移转化，从而影响人类的生存环境和身体健康。

参考文献

[1]陈怀满.土壤-植物系统中的重金属污染[M].北京：科技出版社，1996：99-105.

[2]林肇信.环境保护概论[M].北京：高等教育出版社，1999： 155-164.

[3]罗强，任永波，郑传刚.土壤重金属污染及防治措施[J].世界科技研究与发展，2004，26（2）：42-46.

[4]《全国土壤污染状况详查土壤样品分析测试方法技术规定》（征求意见稿）国家环境保护部，农业部，国土资源部发布[Z].

[5]GB15618-1995《土壤环境质量标准》[S].环境保护部，国家质量监督检验检疫总局发布，2010-1995.

[6]国家药典委员会.中华人民共和国药典（四部）[M].北京：中国医药科技出版社，2015：40-46.

[7]李天杰.土壤环境学[M].北京：高等教育出版社，1995：57-66.

[8]王慎强.我国土壤环境保护研究的回顾与展望[J].土壤，1999， 31（5）：255-260.

作者简介：朱健（1981-），男，四川宜宾县人，博士研究生，高级实验师，研究方向：土壤污染、现代仪器分析。