土壤中种高含量标

浅谈比色法在测定土壤总铬含量中的应用摘要：铬在土壤中难迁移并且毒性大，具有强氧化作用，对植物、粮食以及人类、家畜危害极大。因此，土壤中总铬含量的测定受到了人们的极大关注。本实验是运用二苯碳酰二肼比色法应用土肥仪快速测定郑州市五龙口、老鸦陈两个污灌区及牛庄、河南农业大学校园里的土壤中总铬的含量，来验证此实验方法是否可行性并对这四种土样的测定结果进行分析。经分析得出，五龙口、老鸦陈的土样中总铬含量相对偏高，但这四种土样中总铬含量均未超过国家标准，说明郑州市土壤部分地区的土壤没有受到污染。关键词：土壤；总铬；比色法；污灌区1引言土壤中重金属污染元素主要包括汞、镉、铅、铬及类金属元素砷等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌、铜、镍等。人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于原有含量，并造成生态环境质量恶化的现象称为土壤重金属污染。重金属污染物在土壤中移动性很小，不易随水淋滤，不被微生物降解。它们对农作物、农产品和地下水等许多方面产生重大影响，并通过食物链危害人体健康。重金属铬是广泛存在于环境中的元素，其主要污染源为过电镀、染料及颜料、制药、皮革废水等，一般土壤中总铬平均含量为100~300mg/kg。铬在土壤中主要有两种价态：Cr6+和Cr3+。三价铬化合物极易被土壤吸附且难迁移。在PH为6.5~8.5 的条件下，土壤的三价铬能被氧化为六价铬。六价铬稳定并且毒性大，具有强氧化作用，对人体主要是慢性危害，长期作用可引起肝硬化、肺气肿、支气管扩张，甚至引发癌症。若人们将含有铬的工业废水排放或灌溉农田，则农业土壤将会受到重金属铬的污染，植物和粮食则会受到污染及危害，人类和家畜的健康也会受到不同程度的危害。铬是世界各国环境监测的必测物质之一，而土壤中铬的实验室检测更引起人们的高度重视。据报道指出，我国部分污灌区土壤中重金属铬含量近几年来成增加趋势，部分地区重金属铬含量增加比较突出。由此快速测量重金属含量的方法也越来越受到人们的关注。目前，我国测量重金属常用的方法有火焰原子吸收法和二苯碳酰二肼分光光度法。而由于铬对原子吸收法火焰条件敏感，在气体变化或其他仪器条件的改变均可能造成灵敏度下降，导致虽然标准曲线相关很好，但检出限和重复性不理想，故在实际检验工作中，常选用二苯碳酰二肼法测定，测试稳定，尤其是样品中总铬含量较低时，可得到满意的结果。二苯碳酰二肼分光光度法为经典分析方法，具有灵敏度高准确度好的特点，但操作复杂、耗时。本试验采用河南农大迅捷公司研制的迅捷YN-2000型土壤养分速测仪运用比色的方法来测量郑州市污灌区等地的土壤中总铬的含量用以检验此试验方法的可行性并对其土壤中含总铬量进行分析。2材料与方法2.1研究区概况郑州市位于河南省中北部，北依黄河。西南与新密县和荥阳接壤，南毗新郑，东与中牟为邻，总面积为1013kmz，郊区面积约800km2，2004年城市化率达到58％。该区是浅山丘陵向平原过渡的交接地带，属暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均气温14．4℃。年降雨量640 mm，年平均日照时数2 385 h，七、八月份降雨占全年降雨量的42．8％，农业发达，素有中原“鱼米之乡”之称。郑州市地势自西南向东北倾斜，属于浅山丘陵向平原过渡的交接地带。土壤资源传统利用形式以蔬菜和小麦种植为主。随着郑州市城市化的快速发展，其周边土壤的肥力水平下降、环境质量恶化，而土壤资源的环境压力也日趋增大[font

今年我省土壤质量例行监测工作中的金属项目交给我们市站分析，我们结合水分含量折算了重金属含量。在分析含水率实验室时发现，干物质含量和水分含量之后略大于100%。 我当时感觉诧异，现试着解释这个看似不合理的实验现象。样品编号带盖容器重（g）容器+样品重（g）土壤水分含量土壤干物质含量水分含量+干物质含量烘干前烘干后135.68 45.63 45.43 2.05%97.99%100.04%230.63 40.75 40.59 1.61%98.42%100.03%329.80 40.42 40.24 1.72%98.31%100.03%428.43 38.68 38.49 1.89%98.15%100.04%531.53 41.53 41.48 0.50%99.50%100.00%628.78 38.81 38.73 0.80%99.20%100.01%726.90 37.13 37.04 0.89%99.12%100.01%827.69 38.48 38.43 0.47%99.54%100.00%930.69 40.76 40.71 0.50%99.50%100.00%1029.28 39.34 39.24 1.00%99.01%100.01%1130.72 40.74 40.55 1.93%98.10%100.04%1230.77 40.83 40.68 1.51%98.51%100.02%1330.19 40.67 40.24 4.28%95.90%[align=

原子荧光光谱法测定土壤中砷含量土壤中砷元素含量一直是土壤环境质量的监测项目，《土壤环境质量标准》GB 15618-1995中规定，三级土壤中砷元素限量为40mg/kg，所以准确测定土壤中砷元素含量非常重要。国家标准GB/T 22105.2-2008中规定土壤中砷含量用原子荧光光谱法测定，本文主要用原子荧光光谱法测定土壤中砷元素含量。1、实验部分1.1、仪器及试剂仪器：AFS-230E原子荧光光谱仪、电子分析天平、比色管、水浴锅等http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312131212_481864_2352694_3.jpg试剂：盐酸、硝酸（优级纯）、硫脲、抗坏血酸（分析纯）标准溶液：1.0mg/mlAs元素标准储备液标准物质：土壤成分分析标准物质GBW07401、GBW074081.2、仪器工作条件http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312131212_481865_2352694_3.jpg1.3、样品预处理称取样品0.2500g于25ml带塞比色管中，加少许水润湿，加入10ml王水（1:1），加塞摇匀，在沸水浴中消解2小时，中间摇动一次，取下冷却，用水稀释至刻度，摇匀后放置，澄清。吸取10ml试液于25ml比色管中，加入3ml盐酸、5ml硫脲溶液、5ml抗坏血酸，用水稀释至刻度，摇匀放置，取上清液待测。同时做空白实验。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312131213_481866_2352694_3.jpg1.4、标准溶液配制将1.0mg/ml砷标准溶液逐级稀释，配制系列标准溶液，并且分别加入，5ml盐酸、5ml硫脲、5ml抗坏血酸。标准系列浓度范围为0.0ng/ml、4.0ng/ml、10.0ng/ml、20.0ng/ml、40.0ng/ml、100.0ng/ml。2、结果与讨论2．1、标准曲线http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312131213_481867_2352694_3.jpg2.2、精密度测定将浓度为10.0ng/ml的标准溶液连续测定6次，结果的RSD为4.5%。2.3、样品测定结果http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312131216_481869_2352694_3.jpg2.4、准确度计算http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312131216_481870_2352694_3.jpg3、结论 原子荧光光谱法测定土壤中As元素含量，精密度为4.5%，相对误差为10%左右，实验方法基本可靠。

土壤中K含量测定本文研究了使用了聚四氟乙烯坩埚—硝酸+氢氟酸+高氯酸，混酸消解法，利用HF与硅生成气态氟硅酸（SiF4）的特殊反应，彻底破坏含钾硅酸盐，释放出可溶性的钾，处理时用HClO4 氧化去除土壤有机质。该法所需的温度不高，并且样品前处理速度快，简便易行，可以对土壤中钾实现快速测定得出了比较满意的结果。1、实验部分1.1、样品处理将土壤样品在恒温干燥箱中80℃烘干，用研钵研磨至过60目筛，待用。1.2、仪器和试剂仪器：原子吸收分光光度计（普析，TAS990）、恒温干燥箱、聚四氟乙烯坩埚、容量瓶试剂：硝酸、氢氟酸、高氯酸、蒸馏水、K标准溶液（1.0mg/ml）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307191244_452386_2352694_3.jpg1.4、样品消解准确称取0.1000g 试样置于聚四氟乙烯坩埚，加少量去离子水润湿后，加入5mL 硝酸、2mL 高氯酸和2mL 氢氟酸，加热分解至白烟冒尽，取下，冷至室温。用少量去离子水冲洗坩埚壁，再加入加3mL 高氯酸，继续加热至冒尽白烟，取下，冷至室温。加3mL 盐酸和5mL 去离子水，加热蒸干，取下，冷至室温。加2.5mL 盐酸(1+1)、10mL 去离子水，低温加热至溶解取下，冷至室温后移入100mL 容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀后静止片刻，待测。1.5、标准溶液配制用1.0mg/ml钾标准溶液逐级稀释，配制一系列K标准工作液。按仪器工作条件，调整稳定后，以系列标准工作液的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307191245_452387_2352694_3.jpg2、结果讨论2.1、实验结果http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307191247_452388_2352694_3.jpg2.2、实验感受在测定过程中，K含量较高，刚开始使用灵敏线，吸光度高达一点几，最后使用此灵敏线，吸光度又太低，之后就使用灵敏线，稍微偏转燃烧头，才达到较好的结果，深刻的感受到，如果刚开始就知道各条线的响应强度，就没有这么麻烦了，如想知道各条谱线响应强度，请看下回详说。3、结论本文用硝酸、高氯酸和氢氟酸加热分解硅酸盐等矿物处理方法处理样品，用盐酸溶液溶解残渣，使钾转变为钾离子，经适当稀释后用火焰原子吸收分光光度法同时测定溶液中的钾离子的浓度，具有准确、简洁和快速的特点。

某钢厂附近农田土壤中重金属元素镉、铬、汞含量的测定摘要] [/color]本实验用电感耦合等离子原子发射光谱（ICP-AES）对某钢厂附近土壤中重金属元素镉、铬、汞含量进行测定。结果表明：实验标准曲线线性好，实验重现性好，方法可靠准确；结果测得有镉、汞污染，没有铬污染。关键词][/color] 土壤；重金属元素；污染；ICP-AES1．引言 随着人类社会工农业和城市化的发展，土壤重金属污染是当今世界日益严重的环境问题．土壤重金属污染主要来源于工业“三废”的排放[sup][/color][/sup]，农业中农药、化肥、污泥的使用，污水灌溉等．通过各种途径进入土壤中的重金属迁移性小，难以被微生物降解，很难被清除，易在土壤中富集．当土壤中重金属达到一定的累积程度，会在植物体内富集，严重影响农作物质量，并通过食物链传递到动物和人体内，威胁人类的生存健康．[color=red] [/color]土壤中的重金属可以通过植物吸收经食物链进入人体，从而对人体健康构成威胁。砷、铍、镉、铬、铜、铅、汞、镍和钛等金属元素及其化合物已被列入我国大气环境优先监测的黑名单，其中以镉、铬等为优先监测污染物。已有研究表明，钢厂附近农田土壤铬、镉的累积程度普遍高于其它土壤。通过对钢厂附近土壤中镉、铬、汞的测量，评估土壤的受污染情况。土壤是环境的主要组成部分，也是人类获取食物和其它再生资源的物质基础。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆转性的特点，因此在治理和恢复上存在较大的难度。土壤-植物系统的重金属污染和防治一直是国际上的热点研究课题。随着工农业的发展，重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出，部分地区土壤重金属污染现象已经非常严重。据农业部环境监察系统近年调查，我国24个省（市）城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展较快地区的320个重点污染中，污染超标的大田作物种植面积为60.6万hm[sup]2[/sup]，占监测调查总面积的20％；其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80％以上，尤其是 Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染最为突出[sup][/color][/sup]。因此，农田作为重金属进入人类食物链的主要来源，其土壤质量安全与否直接关系着人们的身体健康，对农田土壤的重金属污染现状进行调查和评价，具有非常重要的意义。GB/T 17136-1997规定土壤中总汞的测定用冷原子吸收分光光度法（最低检出限0.005mg/kg）；土壤中铬的测定方法为火焰原子吸收分光光度法测定（最低检出限为2.5mg/kg）；土壤中镉的测定方法有萃取-火焰原子吸收法测定(最低检出限为0.025mg/kg)，石墨炉原子吸收分光光度法测定（最低检出限为0.005mg/kg）；本文用电感耦合等离子发射光（ICP-AES）测定土壤中重金属元素Cr（检出限为0.2mg/kg）、Cd（检出限为0.3mg/kg）、Hg（检出限为8mg/kg）。ICP-AES可以快速地同时进行多元素分析，周期表中多达73种元素皆可测定；测定灵敏度较高，包括易形成难熔氧化物的元素在内；基体效应较低，较易建立分析方法；标准曲线具有较宽的线性范围；具有良好的精密度和重复性。利用以上优点，来测定某钢厂附近农田土壤中的重金属元素镉、铬、汞的含量。2．实验部分[b]2.1取样[/b]在某钢厂附近农田采集土样样品80份，东西南北各20份，每份样品取1Kg土壤，带回实验室及时风干、粉碎后待测[sup][/color][/sup]。取样示意如图2.1所示。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211060941_401695_2352694_3.jpg[/img][b]2.2 样品预处理[/b]称取土样0.5g左右于250ml锥形瓶中，用少许蒸馏水冲洗瓶壁，加入15ml浓盐酸，5ml硝酸，在电热板上加热消解，直至烟冒尽。若不能溶解，可以适当补加硝酸。当锥形瓶中溶液剩余5ml左右，取下冷却，转入100ml容量瓶中定容，待测。用同样的方法处理80份样品[sup][/sup]。[sup][/sup][b]2.3 仪器[/b]：SPS800电感耦合等离子发射光谱（北京科创海光仪器有限公司）[sup][/color][/sup]、电子分析天平（赛多里斯科学仪器有限公司）、锥形瓶（250ml）、量筒、移液管、容量瓶、比色管[b]2.4 试剂：[/b]浓硝酸、浓盐酸、铬标准溶液（1000ug/ml）、镉标准溶液（10ug/ml）、汞标准溶（10ug/ml）[b]2.5 计算方法2.5.1土壤中污染物含量计算公式[/b][align=right] [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211060950_401715_2352694_3.jpg[/img] （公式 2.1）[b]2.5.2误差计算公式 [/b][img=152,25]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211060950_401716_2352694_3.jpg[/img][align=right][color=red] [/color]（[/color]公式2.2）[b]2.6土壤中重金属含量标准 [/b]土壤中重金属镉、铬、汞含量标准如表2.1所示。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211060942_401697_2352694_3.jpg[/img][b]2.7 仪器的工作条件[/b]电感耦合等离子体原子发射光谱分析仪的最佳工作条件见表2.2。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211060943_401699_2352694_3.jpg[/img][b]3.结果与讨论3.1标准曲线绘制[/b] 由已配制的标准贮备液配制一系列混合标准溶液，浓度见表3.1。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211060943_401700_2352694_3.jpg[/img]按照仪器工作条件,将镉、铬、汞混合标准溶液导入ICP-AES中进行测定。根据测量结果以各元素的吸光强度为纵坐标，浓度为横坐标绘制出相对应的标准曲线（见图3.1-3.3）, 并计算出相关系数。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211060944_401702_2352694_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211060944_401703_2352694_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/11/201211060944_401705_2352694_3.jpg[/img][b]4结语[/b] 本文测定了某钢厂附近土壤中镉、铬、汞含量，结果显示，有比较明显的镉和汞污染，未测出铬的污染。土壤中的污染元素主要来源可能有农药化肥的施用，钢厂废水灌溉，钢厂粉尘的污染等。但主要应该是钢厂废水灌溉，钢厂粉尘的污染。土壤中有害金属积累到一定程度，不仅会导致土壤退化，农作物产量和品质下降，而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。目前，世界各国对土壤重金属污染修复技术进行广泛的研究，取得了可喜的进展。我们可以根据农业生态技术，修复土壤，改良土壤质量,[sup][/color][/sup]使之更适宜人类生活。参考文献 赵兴敏, 董德明, 花修艺, 董硕飞, 陈瑜. 污染源附近农田土壤中铅镉铬砷的分布特征和生物有效性研究. 农业环境科学学报, 2009, 28(8):1573-1577. 王家乐. 土壤镉污染及治理技术综述. 中国西部科技,2010,09(07):07-09. 薛美香. 土壤重金属污染现状与修复技术. 广东化工，2007,8(34):73-75. 杨春, 杨金笛, 成红砚. 黔东南州太子参种植土壤中重金属含量及污染评价. 贵州农业科学,2010(2)：196-198. 黄海涛, 张学洪, 陈俊, 梁延鹏. 相同酸体系加酸顺序对土壤重金属测定的影响. 环境试验, 2006,