土壤中重金属形态分析方法研究
土壤重金属镉有效态检测及形态分析方法研究
土壤重金属镉有效态检测及形态分析方法研究作者：杨晓磊朱恩来源：《现代农业科技》2016年第12期摘要对土壤重金属镉的形态分析方法进行了选择，对其检测条件进行优化，选用 DTPA （二乙基三胺五乙酸）作为土壤重金属镉有效态的提取剂，最优条件为样品5 g，水土比为1∶10。
土壤重金属形态分析方法以BCR法为基础，弱酸提取态用醋酸溶液作提取剂；可还原态用醋酸羟胺溶液作提取剂；可氧化态用过氧化氢消化，醋酸铵溶液作提取剂。
关键词镉；有效态；形态分析；检测方法中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）12-0220-01土壤胶体可以吸附环境中的重金属络合物，不能被微生物降解，也不能被水淋溶，污染过程基本不可逆转[1]。
重金属被植物吸收富集后通过食物链进入人体从而危害人体健康[2]。
土壤重金属的有效性（有效性系数）作为衡量土壤重金属被植物吸收难易程度的指标，即有效性系数越大，则表明土壤中的重金属越容易被该作物吸收[3]。
重金属的毒性及生物可利用性主要取决于其在环境中的存在形态[4-5]，因而人们越来越重视重金属的形态分析。
所谓形态分析是指表征与测定重金属元素在环境中存在的各种物理和化学形态的过程[6]。
目前，土壤中重金属赋存形态的划分方法有很多：Tiesser等提出可分为可交换态、碳酸盐结合态、铁猛（铝）氧化物结合态、有机物结合态、残渣5种形态；欧共体标准局BCR分为4种，于1987年提出并建立了一套三步连续提取法，用于评估和协调元素形态分析方法，通过了国际实验室的验证工作，最终得到了一份正式的分析流程标准和用于质量控制的参考标准样[7]。
该研究在BCR的基础上进行镉的形态分析方法摸索，建立合适的检测方法，以为研究土壤重金属镉的形态分析变化和有效态变化打下基础。
1 材料与方法1.1 试验材料供试土壤采自上海市奉贤区庄行镇农科院试验基地，土种类型为青黄土，含有机质24.02 g/kg、全氮1.42 g/kg、速效钾122.38 mg/kg、有效磷27.47 mg/kg，pH值6.5，重金属镉全量0.13 mg/kg。
《湖北某矿业城市某区土壤重金属污染状况调查及形态分析研究》
《湖北某矿业城市某区土壤重金属污染状况调查及形态分析研究》一、引言随着工业化的快速发展，矿业城市在推动地方经济的同时，也带来了土壤重金属污染的问题。
湖北作为我国重要的矿产资源区，其某矿业城市某区的土壤重金属污染问题亟待关注与解决。
本研究以该区域为研究对象，通过对土壤中重金属的污染状况进行深入调查和形态分析，旨在了解该区域土壤重金属污染的现状及成因，为后续的污染治理和环境保护提供科学依据。
二、研究区域与方法1. 研究区域介绍本研究选取湖北某矿业城市某区作为研究对象，该区域因长期开采矿产资源，导致土壤重金属污染问题严重。
2. 研究方法（1）污染状况调查：通过采集土壤样品，利用化学分析方法检测土壤中重金属的含量。
（2）形态分析：运用先进的分离技术和分析手段，研究土壤中重金属的形态分布及迁移转化规律。
（3）数据统计分析：采用统计软件对检测数据进行处理和分析，评价土壤重金属的污染程度及来源。
三、土壤重金属污染状况调查结果1. 重金属含量检测通过对采集的土壤样品进行化学分析，发现该区域土壤中重金属含量普遍较高，尤其是铅（Pb）、锌（Zn）、铜（Cu）等元素的含量超过了国家土壤环境质量标准。
2. 污染程度评价根据检测结果，结合相关评价标准，发现该区域土壤重金属污染程度属于中度至重度污染，部分区域存在重度污染。
四、土壤重金属形态分析1. 形态分布特征该区域土壤中重金属主要以残渣态和可交换态为主，其中可交换态的重金属具有较强的生物可利用性和环境风险性。
2. 迁移转化规律通过形态分析发现，土壤中重金属的迁移转化受pH值、有机质含量、氧化还原电位等因素的影响，其中pH值的改变对重金属的迁移转化影响最为显著。
五、讨论与原因分析1. 污染来源该区域土壤重金属污染的主要来源为矿山开采、冶炼等工业活动以及周边地区的农业活动。
其中，矿山开采过程中产生的废渣、废水等未经有效处理直接排放到环境中，是造成土壤重金属污染的主要原因。
2. 影响因素除了工业活动外，土壤类型、气候条件、人类活动等也是影响土壤重金属污染的重要因素。
关于土壤中重金属污染的研究
关于土壤中重金属污染的研究【摘要】本文综述了土壤中重金属污染的研究现状及相关内容。
在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
在详细讨论了重金属污染的来源、土壤中重金属的迁移与转化、重金属污染对生态环境的影响、重金属污染的监测方法和治理技术。
在展望了未来对土壤中重金属污染的研究方向和总结了本文的主要观点。
本文旨在为进一步研究土壤中重金属污染提供参考，希望能推动相关领域的发展，保护生态环境和人类健康。
【关键词】关键词：土壤、重金属污染、迁移与转化、生态环境、监测方法、治理技术、展望、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景重金属污染是指土壤中重金属元素（如铅、镉、汞等）超过环境容忍度而对生态环境和人类健康造成危害的现象。
随着工业化和城市化进程的加快，重金属污染已成为全球环境问题中的重要内容之一。
重金属污染不仅会直接影响土壤质量，影响作物生长和食品安全，还会通过食物链进入人体，对人体健康造成潜在威胁。
近年来，随着人们对环境保护意识的增强，重金属污染的研究也逐渐受到重视。
了解重金属污染的来源、迁移规律、影响和治理技术对于有效预防和治理土壤中的重金属污染至关重要。
当前，国内外学者围绕土壤中重金属污染展开了大量的研究工作，取得了丰硕的研究成果，但仍有很多问题有待深入探讨和解决。
开展本研究，深入研究土壤中重金属污染的来源、迁移与转化规律、影响及治理技术，具有重要的现实意义和深远的社会影响。
1.2 研究目的研究目的是为了深入了解土壤中重金属污染的现状和影响，探索其来源、迁移与转化规律，揭示这种污染对生态环境的潜在危害。
通过研究重金属污染的监测方法和治理技术，为有效防治土壤重金属污染提供科学依据和技术支持。
通过对土壤中重金属污染的研究展望和未来研究方向的探讨，为我国土壤环境保护和可持续发展提供战略性建议和指导，促进土壤生态环境的改善和生态文明建设。
研究的目的在于为解决土壤重金属污染问题提供理论支撑和实践指导，促进土壤环境的健康发展和生态安全保障。
土壤中重金属的形态分析实验报告
1概述本文主要介绍了土壤中重金属的形态。
重金属是指原子序数大于20的元素，在自然界丰富存在，最常见的有铅、镉、铬、锌、铁、锡等，任何环境都可能出现其中某种类型的重金属元素。
重金属(大多为有毒元素)有4种形态：溶解态、游离态、无机化合物态和有机物态。
溶解态是指重金属溶于水中的形态，它们可以在溶液中易于移动，容易进入生物体，并可能造成轻微的有毒作用，而且对生物致病性也很强。
而游离态是指重金属被释放到气体当中，在空气中可以流动，也会影响生物体的生长和发育。
无机化合物态是重金属与其他元素化合，形成了无机复合物，它们比溶解态和游离态要稳定，不易进入生物体，也不易对生物产生有毒影响。
有机物态是将重金属与有机物结合在一起，它们比溶解态的毒性要弱，但有时会因其它物质的作用而发挥毒性作用。
2实验目的本实验的目的是分析土壤中重金属的形态，以便更好地控制重金属的污染。
此外，本实验也旨在更好地了解重金属的形态具有怎样的毒性，以准确分析重金属对生物的有毒作用。
3实验方法本实验以土壤为样品，使用X射线荧光表征法（XRF）和石墨炉原子吸收光谱法（GFAS）测定其中重金属各形态分布及比例，以及各重金属单位磷酸盐形态汞浓度，以百分比表示。
由于XRF测试只能测量有机物形态的重金属，GFAS测试只能测量无机物形态的重金属，因此XRF和GFAS结合使用，以及结合样品的化学分析结果，更准确地测定土壤中重金属的分布及比例。
4实验结果经上述实验测试，研究人员得出结论，土壤中各重金属的比例如下：铅：溶解态48.8%；无机化合物态28.2%；有机物态14.5%；游离态8.5%。
镉：溶解态41.2%；无机化合物态27.5%；有机物态48.3%；游离态3.0%。
铬：溶解态20.2%；无机化合物态30.7%；有机物态37.7%；游离态11.4%。
锌：溶解态15.3%；无机化合物态31.6%；有机物态41.2%；游离态12.0%。
铁：溶解态26.7%；无机化合物态39.3%；有机物态27.2%；游离态7.0%。
土壤重金属形态分析的改进BCR方法
BCR连续提取法分析土壤中重金属的形态⏹1、重金属形态⏹2、重金属形态研究方法及发展历程⏹3、本实验的目的⏹4、实验原理⏹5、实验步骤⏹6、数据处理1.重金属形态⏹重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态、和结构态四个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式。
⏹重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性。
⏹元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决于其形态,而不是总量。
故形态分析是上述研究及污染防治等的关键2、重金属形态研究方法及发展历程⏹自Chester 等(1967)和Tessier 等(1979)的开创性研究以来,元素形态一直是地球和环境科学研究的一大热点。
⏹在研究过程中,建立了矿物相分析、数理统计、物理分级和化学物相分析等形态分析方法。
⏹由于自然体系的复杂性,目前对元素形态进行精确研究是很困难,甚至是不可能的。
⏹在诸多方法中,化学物相分析中的连续提取(或逐级提取）(Sequential extraction) 技术具操作简便、适用性强、蕴涵信息丰富等优点，得到了广泛应用。
逐级提取(SEE) 技术的发展历程⏹60～70年代（酝酿期）⏹以Chester 和Hughes(1967) 为代表的一些海洋化学家尝试用一种或几种化学试剂溶蚀海洋沉积物,将其分成可溶态和残留态两部分,进而达到研究微量元素存在形态的目的。
⏹70 年代末（形成期）⏹在前人研究的基础上,Tessier et al. (1979) 用不同溶蚀能力的化学试剂,对海洋沉积物进行连续溶蚀和分离操作,将其分成若干个“操作上”定义的地球化学相,建立了Tessier 流程。
⏹80 年代(发展期)⏹不同学者在对Tessier 流程改进的基础上,先后提出了20 多种逐级提取流程。
其中,影响较大的逐级提取流程有Salomons 流程(1984) 、Forstner 流程(1985) 、Rauret et al流程(1989) 等。
土壤中重金属的形态分析
以上只是通过一个案例分析了土壤重金属形态分布特点，分析方法是共通的，值得借鉴。
（Hale Waihona Puke ）答：本次实验有个比较大的问题是我们对分光光度计的原理不太清楚，无法将光度计调到最佳状态，无法判断实验数据的准确性，所以我们应该去了解这种仪器的一个使用方法和产生误差的原因，下面就Z-2000火焰原子吸收分光光度计一些常见的误差进行简略的分析。
目前研究最彻底、应用最广泛的重金属形态分析方法是Tessier等提出的顺序提取法及其修正方法，适合Cd、Co、Cu、Ni、Pb、Zn、Fe和Mn等多数重金属的提取，并按照提取顺序，将土壤或沉积物中重金属的形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态5种形式。
本次实验只做可交换态的重金属浓度提取、测定和分析，可交换态是指主要吸附在粘土、腐殖质和其他成分上的金属，易于迁移转化，同时较易被植物吸收利用，当土壤pH值降低时，交换态金属含量明显升高，可交换态可以较好的反映土壤近期受到的污染状况。
（三）Z-2000火焰原子吸收分光光度计的操作规范问题，我们在进行分光光度计测量Cu浓度的时候，调零后测纯水的Cu浓度也达到了0.06mg/L,所以应该是调零的时候存在问题，所以分光光度计的错误使用也会导致实验数据误差甚至错误的出现。
八、思考与讨论
（一）
答：生物可利用性定义为一个单独的生物暴露在含有化学物质的土壤或沉积物中所发生的物理、化学以及生物的相互作用过程，该过程反映了人体和生物受体暴露在土壤和沉积物中污染物作用的程度。
以上36个因素中，只要有一个不好，就不可能得到好的分析结果，就将严重影响分析测试结果的可靠性。这些因素都是使用者如何选择和用好火焰AAS仪器时应高度重视的问题。为了保证技术指标的准确、可靠性，使用者应经常自己检测仪器的技术指标，如发现问题应及时解决（还需要根据实际的测试方法），只有这样才能尽量减小实验误差。
土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素探析
282|g|科技论文与案例交流土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素探析辛培源苏伟(吉林省环境科学研究院吉林长春130500)摘要：当前，土壤污染问题曰益凸显，进而威胁到了人们的身体健康，而重金属对于土壤的污染性极高，且有呈现出隐蔽性、不可降解且毒性强的特点，因此，土壤重金属污染问题已成为当前相关研究领域所关注的一大焦点。
而通过研究表明，土壤重金属的生物毒性的强弱更主要的是受到了重金属形态分布的影响。
基于此，本文针对土壤中重金属元素形态分析方法与形态分布的影响因素进行了研究与探讨，以供参考。
关键词：土壤；重金属元素；形态分析方法；形态分布；影响因素重金属对土壤的污染会直接致使植物体受到危害，进而威胁 到了人与动物的身体健康、甚至威胁到了二者的生命安全。
因此，为了实现对这一环境污染问题的深度分析并制定出切实可行的 抵抗与规避措施，则就需要借助重金属元素形态分析方法，针对 重金属形态分布对重金属污染所带来的影响进行分析，以在明确 重金属活性分级以及存在状态、毒性等，制定风险预测机制。
1土样采集与分析处理方法概述本文以东北某市为土样采集地，以GPS进行定位后来明确该 地区土地资源利用的现状，并结合相应企业分布特点来定位样本 的选取，总数为130个，在此基础上针对每样点进行梅花状采用，以表层土壤共五个点来制作出相应的混合样品。
在获取样本的基 础上，需要对土壤样本进行处理与分析，一般先要去除杂物后进 行自然风干处理，相应土壤质地为中性土壤；同时土壤理化性质 的分析主要是通过电位法、外加热法、快速滴定法以及激光粒度 仪法进行分析；而重金属总量的测定主要是采用了发射光谱法、三酸消化以及石墨炉原子吸收法;在相关数据处理上，采用的方 法为统计分析以及回归分析法，在计算时采用Spss13.0法，在曲 线制图上采用〇rigin7.5来进行绘制。
2 土壤中重金属元素形态分析在进行这一分析工作的过程中，常用的方法主要是以化学剂 提取法，通过单独提取法以及顺序提取法来进行提取，这一方法 的优势在于能够通过简单方便的分析操作过程来直观的明确土 壤污染程度以及所产生的危害性。
土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素
当代化工研究Modern Chemical R esearch 132019•06综述与专论土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素*王高飞（海南省地质测试研究中心海南571400）摘耍：土壤中重金属的污染直接导致植物受到伤害，从而威胁到人类和动物的健康.因此，为了对这一环境污■染问题进行深入分析，制定切实可行的阻力和缓解措施，然后，有必要通过重金属元素形态来分析重金属形态分布对重金属污染的影响.建立风险预测机制以确定重金属的活动分类，存在状态和毒性.本研究从土壤中重金属元素形态分布、土壤中重金属元素形态分布测量方法以及澎响其分布的主要因素三个方面进行了简要的阐释.关键词：重金属元素；元素分析；元素形态分布中EB分类号：T文献标识码：ASpeciation Analysis Method of Heavy Metal Elements in Soil and Influencing Factors ofSpeciation DistributionWang Gaofei(Hainan Provincial Geological Testing Research Center,Hainan,571400)Abstract:The pollution of heavy metals in soil directly leads to plant injury,thus threatening the health of human beings and animals. Therefore,in order to deeply analyze this environmental p ollution problem andformulate f easible resistance and mitigation measures,it is necessary to analyze the influence of heavy metal speciation distribution on heavy metal pollution through heavy metal speciation analysis.Establish a risk prediction mechanism to determine the activity classification,presence status and toxicity of h eavy metal This study briefly explained the speciation distribution of h eavy metal elements in soil,the measurement method of t he speciation distribution of h eavy metal elements in soil and the main f actors affecting its distribution.Key words z heavy metal elements\element analysis\element speciation distribution1.前言虽然重金属的有效含量可以反映一定的生物利用度，但难以反映重金属的潜在危害以及不同形式的迁移转化特征；重金属形态的研究可以对重金属活性进行分类，揭示重金属在土壤中的存在状态，迁移转化，生物有效性，毒性和可能的环境影响。
土壤中重金属形态的化学分析综述
土壤中重金属形态的化学分析综述重金属在土壤中的存在形态受其组份以及理化特性的影响，所以其存在形式特别复杂，可以分为以下几种形态：1、交换态:可进行离子交换以及专性吸附是这种形态重金属的特征。
这种形态的重金属可以在阳离子的溶液中被释放出来，可以直接在土壤中被生物吸收。
2、碳酸盐结合态：通过较为温和的酸就可以将其释放的沉淀或共沉淀的活性形态重金属，也可以称为生物有效态重金属；3、锰铁结合态：在土壤氧化物中共沉淀或是专性吸附，但是在还原状态下可以被释放到土壤里。
4、残渣态：在矿物晶格中包含的重金属形态，较难迁移和被生物利用，对于环境来说是比较安全的，只有在遇到酸、螯合剂或者微生物时才会被释放到环境中，对生态产生影响。
5、有机结合态：重金属在这种形态下的含量会受到土壤中有机质含量以及配位基团含量的影响，而且金属离子的外层电子轨道形态也可以影响它。
重金属在土壤中的环境效应：重金属通过溶解、凝聚、沉降等各种反应形成的存在形态及化学性质决定了重金属在土壤中的迁移及对人体的危害程度，重金属的存在形态决定了迁移转化特点、危害程度以及污染的性质。
重金属大多数是属于具有独特的可变价态的过渡性元素，可以在一定条件下发生氧化还原反应。
重金属价态不同，它的毒性和活性也不同。
扩展资料：土壤中重金属污染土壤中重金属污染具有普遍性、隐蔽性、不可逆性、巨大危害性等特点。
其来源广泛，既有自然来源，也有人为来源，主要包括采矿及冶炼活动、金属加工工艺、农药及肥料的不合理施用、含铅汽油的使用、电池制造产业、工业废弃物的随意堆放、污水灌溉及污泥施肥、大气沉降、电厂的运行等。
重土壤金属污染问题是如今面临的主要环境问题之一，对人类的健康产生不利影响，因此需要有经济、可靠的方法进行土壤改良。
重金属污染土壤改良的主要途径有解吸溶解途径以及固化稳定途径。
生物炭是在氧气限制条件下高温( ＜900 ℃) 热分解生物质产生的一种富含碳、细粒度、多孔的材料。
土壤中重金属形态分析方法
土壤中重金属形态分析方法
1. 棕色酸溶态 heavy metals (exchangeable fraction)：棕色酸溶
态是指重金属以弱酸溶液提取后，可与混合底物（如NH4Ac-NH4EDTA）和
化学剂（如HCl-H2O）结合的形态。
常用的提取剂为0.01 M CaCl2或者1 M NH4OAc溶液，提取过程通常采用振荡、摇床或超声波等方法，提取时
间一般为1-2小时。
提取后，可以通过原子吸收光谱仪等仪器对重金属含
量进行分析。
2. 非结合态 heavy metals (bound fraction)：非结合态是指重金
属以强酸（如HNO3）或氧化剂（如H2O2）等溶剂进行提取后仍然无法溶
解的形态。
此形态中的重金属通常与土壤颗粒物质或有机质结合较为紧密。
提取方法通常采用雷射直接损伤法、湿式氧化法或压腐解法等。
3. 颗粒态 heavy metals (particulate fraction)：颗粒态是指重
金属以机械或超声波等方式分离出来的重金属形态。
可以通过筛网分离、
沉降、离心、超声波溶解等方法，将重金属分离出来，然后通过化学分析
方法进行测定。
总结起来，土壤中重金属形态分析方法包括了酸溶态、非结合态、颗
粒态和有机物络合态等。
通过这些方法，可以较全面地了解土壤中重金属
的存在形态，为土壤重金属污染的治理和土壤环境质量评价提供科学依据。
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可氧化态
GSF - 1 5 07 19 91 0 54 0 67 4 32 5 87 1 88 0 71 2 96 0 76 * GSF - 2 1 43 7 13 0 69 2 16 0 73 20 88 1 53 0 48 3 60 1 61 * GSF - 3 2 20 1 96 0 62 0 80 1 34 3 10 0 65 2 09 0 00 0 43 * GSF - 4 1 77 1 01 0 67 0 79 1 57 21 84 5 65 1 45 4 94 3 81 * GSF - 5 19 06 1 99 1 04 0 46 5 33 12 97 0 50 1 49 1 53 4 74 *
可还原态
GSF - 1 GSF - 2 GSF - 3 GSF - 4 GSF - 5
1 73 0 35 2 49 0 54 2 25
2 72 1 70 0 45 0 97 1 61
7 20 0 60 4 63 0 34 1 30
0 52 1 24 0 84 1 41 1 75
0 77 2 79 1 96 1 73 1 39
弱酸态
GSF - 1 GSF - 2 GSF - 3 GSF - 4 GSF - 5
0 00 1 64 3 92 1 31 1 42
3 56 1 95 3 51 0 28 2 22
9 93 1 07 16 94 1 52 18 04
3 60 0 00 3 33 0 00 6 06
13 10 1 26 4 35 2 38 3 71
0引 言
土壤作为 生物可利用重金属的一个重要蓄积 库, 其所含的重金属可以通过食物链被植物、动物数 十倍地富集, 但土壤中的重金属的毒性不仅与其总 量有关, 更大程度上由其形态分布所决定。环境中 重金属的迁移性、生物有效性及生物毒性与重金属 污染物在土壤中的存在形态有关, 因此, 土壤中的重 金属形态分析已成为现代分析化学特别是环境分析 化学领域的一个热门研究方向。
究, 表明该方法具有分组合理、更 接近自然状态、操作简便易行、数据稳定可靠的特点, 可为土 壤环境中 的重金属形
态的研究及其环境危险 评价提供更精确的元素信息。
关键词: 土壤; 重金属; 形态; 形态分析
中图分类号: P 618. 3; P618. 6
文献标识码: A
文章编号: 1003- 6474( 2007) 03- 0165- 11
计 ( AFS230a, 配特制砷、锑、硒和汞高强度空心阴极 灯 ) 。 ICP M S分析的元素: Cd、C o、Cr、M n、M o、N 、i Cu、Pb、Zn; 原子荧光分析的元素: A s、H g、Se。
表 1 样品的基本性质参数
编号
土质及采样地
w (有机质 ) /% pH
G SF 1 沉积物, 太 湖
也没有一种提取方法能被国际土壤环境界学者普遍 接受。国内的研究工作大多 基于 T essier及其改进 法, 系统的研究文献不多。
多目标地球化学调查所研究的是环境问题特别 是土壤与水的环境污染及胁迫问题, 污染及胁迫的 问题具有将来性、潜在性的特点, 而导致这一危险的 可能自然因素主要有两个: 一是酸雨效应 ( ac id ifica tion effect), 亦即 pH 变化带来的影响; 二是局部环 境氧化 还原电位的变化, 亦即 Eh 变化带 来的影 响。据此认识我们认为有必要从方法学 ( m ethodo lo gy)的角度, 对重金属形态进行合理分组, 便于有效 解决形态分析的方法问题。所以我们在研究中将土 壤和沉积物中关注的重金属元素的形态分成以下几 个部分: F ract ion 1 弱酸可 溶态 ( acid extractable )、 Fraction 2 可还原态 ( reduc ible )、F raction 3 可氧 化态 ( ox id izab le)、F raction 4 残余态 ( residual)。由 于这 一 思 路 与 欧 盟 的 SM&T ( Standard, M easure m ents and T esting P rogram ) 计划中的方案 ( 称 BCR 法 ) 有着惊人的相似, 我们以 BCR 法为基础进行改 进, 对 Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Cr、M n、M o、N 、i A s、Se、H g 等生态地球化学中重要的目标元素进行更深入的研 究, 探讨这一形态分组方案的可行性。
Pb M n M o N i
Se Zn
14 69 2 37 8 60 15 02 * * 11 11
*
16 14 11 11 15 50 * 18 12
0 00 13 92 12 87 7 84 * 0 00 3 40 * 12 61 *
12 96 7 66
收稿日期: 2007- 07 - 12; 编辑: 詹庚申 基金项目: 中国地质调查局科研项目 (编号 1212010560801- 01) 作者简介: 周康民 ( 1957 ), 男, 江苏 淮安人, 高级工 程师. 从事 测试技术研究与行政管理工作.
16 6
江苏地质
2 007 年
1 研究内容
Cu、Pb、Zn、Cd、C r、N i 等金属元 素是我国土壤 环境质量标准中有着明确限量指标的元素, 这些元 素及其化合物是土壤中最常见的污染物质, Co、M n、 M o是生物有益元素, 它们往往与上述几种重金属共 存, 甚至是某些元素的赋存载体。关于这类物质在 不同领域的形态研究文献比比皆是, 这些研究多采 用 T essier顺序提取或连 续提取的技术手段。而从 固相介质中顺序提取出感兴趣的元素也是勘探地球 化学和环境地球化学研究中一种常用的和有效的手 段。在研 究环境 问题 上, 国外 已较 少采用 T essier ( 或其改进 ) 法, 最新研究和应用表明 BCR (或其改 进 ) 法在 实际分析中更有意义。目前, 国内形态分 析仍以 T essier( 或其改进 ) 法为主。中国地质调查 局于 2005年曾建议了一种用生态地球化学评价的 形态分析方法 ( 七步法 ) 。本研究采用改进的 BCR 方法 (四步法 ), 与建议的方法作比较进行了研究。 1. 1 试验方法 1. 1. 1 试验样品 改进 BCR 方法 ( 四步法 )与七步 法的系统比较试验样品主要为廊坊物化探所鄢明才 教授提供的用于形态分析定值用的 5件样品 ( GSF
第 3期
周康民等: 土壤中重金属形态 分析方法研究
1 67
水溶态
表 2 改进 BCR 法 (四步法 )各元素 不同形态分析数据的相对平均偏差
As Cd Co C r Cu H g
GSF - 1 4 99 11 59 15 38 10 75 5 67 * GSF - 2 11 90 11 11 0 00 9 76 3 17 * GSF - 3 7 25 0 00 6 73 14 47 5 26 * GSF - 4 4 89 12 92 8 24 13 91 5 16 * GSF - 5 15 69 6 42 11 11 0 00 14 04 *
0 00 0 00 * 16 34 9 26
8 41 3 70 15 94 2 75 9 44
6 08 0 32 11 45 1 01 8 04
10 78 2 84 11 24 4 60 7 49
1 75 0 50 3 51 1 10 8 20
* 17 97 4 30 0 90 * 6 03 17 20 0 51 * 4 00
近年来, 有关环境中重金属形态分析的研究报 道呈上升态势。国外出版了一些有关形态分析的专 著, 研究环境介质中微量重金属的形态分配 ( 又称 地球化学相分配 ) , 目前的工作大多集中于土壤、沉 积物等方面的研究。常见土壤和沉积物中重金属形 态分析研究方法有以下几种: T essier等将沉积物或 土壤中重金属元素的形态分为可交换态、碳酸盐结 合态、铁 锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态 5种形态; Cambre ll认为土壤和沉积物中的重金属 存在 7种形态, 即水溶态、易交换态、无机化合物沉 淀态、大分子腐殖质结合态、氢氧化物沉淀吸收态或 吸附态、硫化物沉淀态和残渣态 ; Shum an将其分为 交换态、水溶态、碳酸盐结合态、松结合有机态、氧化 锰结合态、紧结合有机态、无定形氧化铁结合态和硅 酸盐矿物态 8种形态。但是这些研究用不同的提取 剂、不同的分析流程往往得到的是 操作性定义 !的 重金属元素形态, 因此结果很难进行相互比较, 目前
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G SF 2 污染土壤, 北京地区
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G SF 3 污染土壤, 武汉地区
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