冀东平原土壤重金属元素的存在形态及有效性分析

《冀东平原土壤重金属元素的存在形态及有效性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第37卷第2期2010年4月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．37，No．2Apr．，2010冀东平原土壤重金属元素的存在形态及有效性分析栾文楼1刘洪微1温小亚2杜俊1李振宁1陈志贤1谷海峰1(1．石家庄经济学院资源与环境工程研究所，河北石家庄050031；2．中钢集团工程设计研究院，河北石家庄050021)提要：通过对冀东平原根系土中8种重金属元素形态含量的统计与分析。总结出其形态组成特征．初步分析了各重金属元素在土壤中的地球化学行为。笔者运用相关性分析方法．对重金属元素有效态含量与全量及土壤pH、TOC的相关性

2、进行分析，从而得出重金属元素有效态含量的高低不仅受其全量的影响，而且与土壤pH、TOC亦有密切关系。这为表层土壤重金属元素污染程度的科学合理评价提供了理论依据。关键词：根系土；重金属；形态：有效性；冀东平原中图分类号：P66；P595文献标志码：A文章编号：1000-3657(2010)02-0508—07一般来讲．重金属元素总量可以作为环境污染程度的重要标志．但不能真正反映其潜在的生态危害性．因为重金属元素具有不同的存在形态．不同形态重金属的环境行为和生态效应不同11】。重金属通过各种途径进入土体后。通过一系列物理、化学变

3、化后．以各种形态存在于土壤中。各种形态的重金属含量的高低直接影响重金属对土壤微生物、生物活性与作物的危害程度。有效态重金属含量高低影响着生态系统及环境质量的优劣。因此．研究重金属有效态含量及影响其有效性的各种因素具有重要意义。本文通过对冀东平原根系土壤中8种重金属元素形态含量的统计与分析．总结其形态组成特征．初步分析各重金属元素在土壤中的地球化学行为．为表层重金属元素的污染程度提供依据。1材料与方法1．1研究区概况研究区位于河北省东部，东南临渤海，西与天津市毗邻，北依燕山，隔长城与承德地区接壤。行政区划属唐山市、秦皇岛市，包

4、括唐山市的遵化、玉田、迁西、迁安、滦县、滦南、乐亭、唐海8个县(市)。地理坐标：117031’～119019’E，380557～40028’N。该区是华北地区重要的农副产品生产和供应基地，工业、矿业活动也非常频繁。区内土壤类型较多，根据河北省土壤普查[21等资料，包括褐土、潮土、砂姜黑土、草甸土、沼泽土、水稻土、滨海盐土等。1．2样品采集按照中国地质调查局多目标地球化学调查规范要求。系统采集冀东平原农田根系土样品。考虑研究区不同的地质背景、土壤类型、景观特征、土地使用方式等，将研究区划分为I、Ⅱ两个地质单元。I区位于研究区北

5、部，属燕山低山、丘陵区．第四纪堆积物以残坡积物和洪积一冲积物为主。土壤类型为褐土和棕壤：Ⅱ区位于研究区南部，属山前洪积一冲积平原，发育河流相、湖泊相沉积物，土壤类型以潮土、褐土为主。笔者在I区共采集根系土样品23件．Ⅱ区采集根系土样品39件(图1)。根系土采集困难时．则可采集相同点位的0．．-20cm范围内的表层土。样品采集后在室温下自然风干。用木棒敲碎。过20目筛，筛下物送实验室进行测试。收稿日期：2009一儿一05；改回日期：2010—02—03基金项目：河北省政府与中国地质调查局合作项目，河北省农业地质调查项目(200

6、414200007)资助。作者简介：栾文楼，男，1958年生，教授。主要从事地球化学和农业地质的研究；E-mail：wenlotd@sina．COrn。第37卷第2期栾文楼等：冀东平原土壤重金属元素的存在形态及有效性分析509《!!图盆地臣l互习台地目冲积盆地田采样点图1根系土采样点位图Fig．1Samplinglocationsofrootsoil1．3样品分析测试采集的根系土壤样品严格按照《多目标地球化学规程》和《生态地球化学评价样品分析技术要求(试行)》圈进行。根系土中重金属元素全量分析方法：Cr、Cu、Pb、Zn4种

7、重金属全量采用离子体原子发射光谱法(ICP—OES)测定；Cd采用石墨炉火焰法测定；Hg采用王水消解，冷原子吸收法测定：凡采用硫酸一硝酸消解．二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法测定。根系土中重金属元素形态分析方法：称取定量样品，分别以水、氯化镁、醋酸钠、焦磷酸钠、盐酸羟胺、过氧化氢为提取剂提取水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态。制备各形态分析液。取适量上述各形态分析液后的残渣，用盐酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸处理后制备残渣态分析液。用全谱直读电感耦合等离子发射光谱法分析各形态中的铜、铅、锌

8、、镉、铬。用氢化物发生原子荧光光谱法分析砷、汞。2结果与分析2．1重金属元素形态组成特征由研究区内62个根系土样品中重金属不同形态基本统计特征(表1)和重金属不同形态(平均含量)的分布特征(图2)可以看出：在8种重金属元素的7种形态中．水溶态含量占全量的比例均较小。其中Cd、Hg元素比例相