海南省土壤中稀土元素的生物有效态含量和总量

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1、朱维晃等：海南省土壤中稀土元素的生物有效态含量和总量1249海南省土壤中稀土元素的生物有效态含量和总量朱维晃1，毕华2*1.西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西西安710055；2.海南师范大学资源环境与旅游系，海南海口571158摘要：利用高灵敏度、低检出限的ICP-MS研究了海南省土壤中稀土元素总量和有效态含量。结果表明：海南土壤中各稀土元素总量均高于全国背景值，是全国背景值的110～160%，各稀土元素的有效态含量与总量之间的相关系数在0.663～0.949范围内变化(p<0.01，n=63)，具有明显正相关性。为深入探讨和评估土壤中稀土元素的生态和环境效应，制定农用稀土开发利用

2、过程中的环境保护对策提供科学依据，将土壤中稀土元素总量和有效态含量结合起来研究是很有必要的；文章研究首次得出如下结论：海南土壤中生物有效态稀土元素含量占总量的23%～60%，显示出稀土元素生物有效性程度很高，所以稀土微肥在农业上的应用，在海南省应该区别不同的土壤类型，避免盲目向土壤中添加稀土，对保护土壤环境，维护农业生态系统有积极的科学指导意义。关键词：土壤；稀土元素；生物有效性；分布模式中图分类号：S153.6+2文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）03-1244-06朱维晃等：海南省土壤中稀土元素的生物有效态含量和总量1249近年来，土壤中稀土元素的研究和稀土的农用研

3、究十分活跃，业已成为微量元素地球化学研究的热点。由于我国是稀土资源大国，储量占全球近80%，因此我国在这方面积累了相当丰富的第一手资料。自上世纪90年代以来，稀土微肥应用得到了蓬勃的发展[1]，但由此造成的对土壤环境的影响也越来越受到人们的关注[2,3]，为了系统而全面地更好解决这个问题，前提就是要了解和掌握土壤中稀土元素的地球化学行为，例如土壤中稀土的含量、分布形态、生物有效性、迁移方式及其影响因子等。本文对海南省土壤发育良好、有代表性的土壤中的稀土元素的有效态含量、总量及分布特征进行了研究，为稀土微肥因地制宜的在海南综合应用提供科学依据。土壤中稀土元素的总量是指土壤本身所固有的稀土元素

4、组成和含量，土壤中稀土元素的总量的测定是评价土壤的稀土元素生物有效性和土壤环境效应的前提，但前人众多的研成果表明仅以土壤中稀土元素的总量并不能很好的预测评估土壤的稀土元素环境效应及其生物有效性[4,5]，对环境能产生潜在的影响并能被生物所吸收利用的一般认为是土壤中具有生物有效性并且理化性质活泼的那部分稀土元素[6]，所以将土壤中稀土元素的总量及生物有效态含量结合起来研究是必要的。根据Tessier对土壤及沉积物中微量元素的赋存形态的分类原则，土壤中稀土元素的赋存形态可分为五种：可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态[7]。除残渣态外，其他几种形态通常认为具有直接或潜在

5、的生物有效性[8-9]。但考虑到连续提取法存在的实验周期长、提取过程取中元素在末溶解各相间的再吸附和再分配、提取剂的选择性以及样品制备过程中形态发生变化等问题[10]，本实验中并没有用连续提取法来研究稀土元素的生物有效性，而采取用EDTA的铵盐溶液作为提取剂的单一提取法。和连续提取法相比，EDTA单一提取法耗时短，数据重复性好[11]。由于EDTA的络合作用很强，能完全络合土壤溶液中的可交换态稀土元素，并能让土壤中以松散有机结合态形式存在的稀土元素释放解离出来并与之络合，在本实验所采取酸性条件下的EDTA的铵盐体系中，碳酸盐结合态稀土元素会溶解并释放出其结合的重金属离子，也会被EDTA所络

6、合[12]。与DTPA相比，EDTA更适合作为碳酸岩矿物含量较少的酸性土壤中的稀土元素提取剂。因此在研究海南呈酸性的土壤中具有生物有效性的稀土元素时，我们选择EDTA的铵盐溶液作为提取试剂。这种方法对评估土壤中的生物有效态稀土元素含量时，应用十分广泛[13]。1材料与方法1.1供试土壤的采集与制备采样点集中在海南省境内，涉及琼中，文昌，琼海，屯昌，文昌，乐东，三亚，瞻州，通什，东方，昌江等地区，采集土壤样品63个。采样按土壤微量元素分析样的采样要求进行。样品用聚乙烯塑料袋包装，风干后用玛瑙研钵磨细，过1.0mm朱维晃等：海南省土壤中稀土元素的生物有效态含量和总量1249尼龙筛，供生物有效态

7、稀土含量和稀土总量测定使用。1.2测定方法1.2.1土壤中生物有效态稀土元素含量的测定在对土壤中生物有效态稀土元素含量研究时，采用单一提取的方法[3]，提取液组成：0.5mol/LNH4AC+0.5mol/LHAC+0.02mol/LNa2EDTA，pH4.65。取土样1g，加10mL提取液，振荡1h，以3500r/min的转速离心25min，过滤，取滤液3mL，稀释至10mL，待测。1.2.2土壤中稀土元素总量的测定用