矿区污染土壤pb, cd, cu 和zn 的形态分布及其生物活性的研究

《矿区污染土壤pb, cd, cu 和zn 的形态分布及其生物活性的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、雷鸣等：矿区污染土壤Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性的研究811矿区污染土壤Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性的研究雷鸣1，廖柏寒2*，秦普丰1，周细红11.湖南农业大学资源环境学院，湖南长沙410128；2.中南林业科技大学国际学院，湖南长沙410004摘要：调查湘南某铅锌矿区周围的菜园土和水稻土Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性和迁移性。结果表明：两种土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的总量分别超过国家土壤环境质量相应的标准。运用Tessier连续提取法研究发现，土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的各形态含量之

2、和与其总量非常的接近，其中菜园土Pb的提取率为96.3%，Cd的为94.1%，Cu的为93.4%和Zn的为91.7%；水稻土Pb的为97.6%，Cd的为92.0%，Cu的为92.1%和Zn的为91.7%，表明该形态分析方法的结果是合理的。土壤中Pb、Cd、Cu和Zn各形态的分布存在很大的差别，残渣态是主要形态，其中Pb的含量占60.7%~58.2%，Cd的是50.4%~59.2%，Cu的是37.3%~53.4%，Zn的是54.9%~46.9%，而交换态所占的比例最小。菜园土重金属的生物活性系数的大小是：Cd>Cu>Pb>Zn，迁移能力

3、的顺序是Cd>Cu>Zn>Pb；水稻土重金属的活性大小和迁移能力的顺序都是：Cd>Pb>Zn>Cu。菜园土重金属的生物活性和迁移性较水稻土的大，其中Cd的生物活性和迁移性的最大。研究结果将为评估矿区污染土壤中重金属的危害提供科学依据。关键词：生物活性；污染土壤；形态分布；重金属；迁移性；Tessier连续提取法中图分类号：X131.1文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）03-0807-05雷鸣等：矿区污染土壤Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性的研究811重金属污染是人类所面临的重大生态环境问题，已引起全世界

4、人们的关注。一般说来，重金属的浓度越高，对生物的危害就越大。但研究发现，总量单一指标很难反映重金属的毒性、生物可利用性和迁移性，而重金属在环境中存在的形态能够有效的评价其化学行为[1-3]。重金属在土壤中的存在的形态比较复杂，许多学者对土壤和沉积物重金属形态的提取和分离进行了研究，并提出了各种各样的提取方法[4-8]。用反应性不断增强的提取剂逐步提取土壤中不同活性重金属元素的方法，即连续提取分析法（sequentialextractionprocedure）越来越受到研究者的青睐。在已有的分析方法当中，Tessier连续提取法[5]被

5、广泛地运用在环境科学和土壤学的研究，该方法按照生物活性的大小，将土壤重金属分为5种不同的化学形态：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。各种形态的金属对植物的有效性或毒性不是等同的，研究表明植物中重金属浓度与土壤中交换态和碳酸盐结合态重金属有着显著或极显著相关性[9-11]。因此运用连续提取法研究土壤重金属存在的形态，可以了解土壤中重金属的转化和迁移，还可以预测其生物可利用性，间接地评价重金属的环境效应。湖南省一直享有“有色金属之乡”的声誉，矿产资源的开发历史悠久，数以万计的矿山企业遍布全省。虽然矿业经济在该

6、省的经济发展中起着非常重要的作用，但矿业开发和金属冶炼等人为活动，由于“三废”未经处理而直接排放到环境中，造成整个矿区及其附近区域的环境受到污染。关于利用化学形态来研究矿区土壤重金属污染特征的报道较少。本研究采集湘南某铅锌矿区周围的菜园土和水稻土，运用Tessier连续提取法分析土壤中重金属Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布，探讨重金属在土壤中的生物活性特征，为评估矿区重金属污染对土壤的危害提供理论支持。1材料与方法1.1供试土壤供试土壤为湘南某铅锌矿区的菜园土和稻田土。土壤自然风干，过2mm尼龙筛，保存待测。其部分性质及重金属含量见表

7、1。1.2分析方法1.2.1Tessier连续提取法分别准确称取供试土壤(2.00±0.01)g，按照Tessier连续提取法程序（表2）进行提取。每一种形态的提取液均以4000r·min-1离心15min，过0.45µm滤膜，加1滴浓HNO3，4℃下保存待测。每一步提取过程完成后，用10mL去离子水洗涤雷鸣等：矿区污染土壤Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性的研究811残余物，离心，弃去上清夜，连续洗涤2次，然后将经洗涤后的残余物用于下一步的形态分析。同时设一组平行。表2Tessier连续提取法Table2Tessier’s

8、sequentialextractionprocedures步骤形态提取试剂反应条件I交换态16mL1mol·L-1MgCl2，pH7.0(25±1)℃恒温连续振荡1hII碳酸盐结合态16mL1mol·L-1NaOAc，