土壤环境中重金属生物有效性评价方法及其环境学意义_窦磊
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图 1 土壤中重金属生物有效性概念图 [ 6] Fig. 1 C on cep t diagram of heavy m etals bioavai lab ility [ 6]
2 生物有效性的评价方法
目前多以总量作为土壤重金属污染评价基准 , 评 价结果往往有背与实际情况[ 13] 。 问题的解决必须将 重金属生物有效性引入评价标准 。但重金属的生物有 效性受众多影响控制 , 而且这些因素间往往相互影响 , 如果重金属生物有效性的评价方法不能将化学学科和 生物学科间相互交叉 , 那么得到评价的结果将是是片 面的或是不准确的 。 目前生 物有效性的评价 方法较 多 , 根据不同的研究对象可归为两类 , 即直接或间接的 物理化学法和生物学评价法[ 6] , 其中物理化学法包括 总量预测法 、化学提取法和自由离子活度法 。 各种方 法都有其适用范围和局限性 。 2. 1 总量预测法
土壤中 Cd的有效态含量与全量之间均存在显著相关 性 , 并且在有效态含量与全量之间建立了有意义的回 归方程 。所以尽管不能用总 量直接来代替生 物有效 性 , 但是可以在它们之间建立合理的数学模型来评价 重金属的生物有效性 。 这种方法操作简单 , 时间周期 短 , 费用低 。 但是因为重金属的生物有效性受诸多因 素的影响 , 要建立合理的数学模型尚比较困难 , 而且研 究者提出的各种模型仍需进行广泛的验证 。 2. 2 化学提取法
收稿日期 :2006 - 06 - 01 修订日期 :2006 - 07 - 01 基金项目 :获广东省科技厅重大专项攻关项目 (2004A 3030800, 2005A 30402006, 2002C3201)及国家 教育部支持中山大学 985 工程产业与区域发展 研究创新基地 (105203200400010)资助
土壤重金属生物有效性的研究在理论和实践中都 具有重要意义 [ 3] 。目 前正在开展的农业地质 本底和 生态地 球化学 调查工 作中已 经给予 了充 分重视 [ 4] , 通过生物有效性的分析确切了解当地的重金属污染程 度 , 预测重金属对人类健康的危害以及对生态系统造 成的影响 , 同时也是重金属 污染土壤修复的 理论基 础 , 并以此来指导当地的农业生产 , 而合理的研究方 法则成为这项研究工作顺利完成及决定质量好坏的关 键因素之一 。虽然近年来人们已做了广泛研究 , 但是 对于重金属生物有效性的认识仍十分有限 , 在理论认 识和定量化研究方面尚存在诸多不足 , 这就给生物有 效性的应用带来了困难 。 本文重点讨论土壤中重金属 生物有效性的概念 、 评价方 法及其研究意义 三个方 面。
虽有人认为 , 用总量来预测重金属在环境中的行 为和对生态环境的影响是不确切的[ 14] 。 但总量仍是 衡量土壤重金属污染程度的一个重要参数 , 具有不可 替代的作用 。首先总量是控制重金属生物有效性的首 要因素之一 。众多研究表明 [ 15, 16] , 土壤中重金属总量 与各种赋存状态之间有很好的相关性 。 其次 , 在一定 的情况下土壤中重金属元素的总量可以评估重金属元 素的生物有效性 。 D av ies17] 曾对一长时间开采的铅矿 周围 土壤 开展 研究 , 发 现土 壤 中 Pb 的 总量 与植 物
(1. 中山大学 , a. 地球科学系 , b. 地球环境与地球资源研究中心 , 广东 广州 510275; 2. 中国科学院 广州地球化学研究所, 广东 广州 510640)
摘 要 :重金属生物有效性是衡量重金属元素迁 移性和生态影响的关键参数 , 在生态 地球化学评 价中有重要 的作用 。 国土资源部目前进行的新一轮多目标区域生态 地球化学调查与评 价 , 使 重金属 生物有 效性受 到进一 步的重视 。 本文评 述 国际上基于化学和基于生物学两种对生物有效性概念理 解及其分歧 , 评价各种生物有效性 评价方法发 生的背景 、应用范 围 和优缺点 。 物理化学法和土壤生物学评价法是两类主要 的生物有效性评价方法 , 经常使用 的包括化学 总量预测法 、化学 一 步提取法 、顺序提取法 、自由离子活度法 (唐南膜平衡法 )、植物指示 法 、微生 物学评价 法等 。 各种方 法间往 往相互独 立 , 尚 未形成被一致接受的方法 , 从而影响了生物有效性在风险评价和污染治理等工作中的应 用 。 未来发展 的重点是 , 进一步 加 强重金属生物有效性的理论研究 , 实现土壤学 、化学和生 物学的融合 , 将评价方法统一化和 标准化 , 提高数据的 可靠性和 对 比性 , 同时将越来越多地应用于我国多目标生态地球化学调查与评价 , 提高调查质量和服务水平 。
(1)以无机盐为主的提取剂 , 是文 献中使用较广 泛的一类提取剂 。 H ouba等[ 23] 推荐使用 0. 1 m o l L - 1 CaC l2 来评价 重金属 元素 的生 物有效 性 。 他们认 为 0.1 m o l L -1 CaC l2溶液的 pH 、浓度和组成与土壤溶液 相似 , 而且 Ca2+是土壤中竞争吸附位的主要结合离子 之一 。 因此 , 用该溶液提取的元素可以较好地反映金 属元素在土壤中的形态 。 G up ta[ 24] 使用 5种不同的提 取剂研究 Cu、Zn 和 Cd对莴苣和黑麦草的有效性 , 发 现 0. 1m ol L - 1N aNO 3 与其他提取剂比较 , 与植物中金
作者简介 :窦 磊 (1979 -), 男 , 宁夏吴忠人 , 博士研究生 , 主要研究生态环境地球化学 。 E -m ail:dou lei326@126. com
3期 窦 磊等 :土壤环境中重金属生物有效性评价方法及其环境学意义
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来综合考虑 , 因此 , 生物有效性不仅受环境的影响 , 也 受生物体自身的影响 , 这些影响涉及到物理 、化学及生 物等各个方面 。 相应的 , 很难在土壤学 、环境化学和生 物学之间给出一个统一的定义 。针对不同的研究对象 以及研究环境 , 人们把它分别赋予不同的定义 :1)可 被生物受体吸收的程度和速率 [ 10] ;2)环境介质中积累 于生物体内的金属部分[ 11] ;3)绝对生物有效性和相对 生物有效性 [ 12] 。定义的不一致反映了当前生物有效 性的研究没有达到化学与生物学的真正融合 。 因此 , 一致的生物有效性的评价方法学也就很难建立 。
关 键 词 ::土壤环境 ;重金属污染 ;生物有效性 ;评价方法 ;多目标生 态地球化学调查与评价
中图分类号 :X142 文献标识码 :A 文章编号 :0564 - 3945(2007)03 - 0576 - 08
随着人口的增长和工业化进程的加快 , 土壤与环 境的保护及农业可持续发展成为当今世界人类面临的 重要课题 。 土壤重金属污染物不但对土壤环境本身和 农产品质量产生威胁 , 同时也将极大地影响人类和动 物的健康 。 在经历了历史上由于重金属污染带来的严 重灾难后 , 人类对重金属污染不仅在公众意识上有了 提升 , 也在实践中做了广泛深入的研究 [ 1, 2] , 其中评价 污染土壤中重金属元素的生物有效性是环境科学领域 里的一个热点和难点课题 。
Radish叶子中 Pb的含量具有很好的线性关系 。 柳勇 等 [ 18] 对广州市蔬菜地土壤和菜心中主要重金属元素 含量的分析表明 , 菜心中重金属含量与其在土壤中的 总量有一定的相关性 。 因而可用土壤中 Pb的总量来 评估其生物有效性 。 高怀友[ 19] 、L i[ 20] 等通过分析不同 条件下土壤中 Cd 有效态含量与全量的相关性 , 发现
(3 )有 机 络 合 物 提 取 剂 , 如 EDTA、 DTPA、 CH 3COOH 等 。由于这类提取剂可与金属离子形成稳 定的 、水溶性的络合物而被广泛应用于评价重金属元 素的生物有效性 。 H aq等 [ 27] 用九种一 步提取剂研究 Zn、Cd和 N i的生物有效性 , 表明 CH3 COOH 可以较好 的预测 Cd的生物有效性 , 而 CH3COONH 4 可以较好的 预测 Zn的生物有效性 ;刘玉荣等 [ 28] 研究了 6种一步 提取剂在重金属复合污染条件下对 Z n、Cd、Pb 和 Cu 的萃取效果 , 发现 HOAc和 EDTA 是较为理想的萃取 剂 ;EDTA试剂的络合能力强 , 可以释放非硅酸盐结合 态的金属 , 与植物中的金属元素含量有较好的相关性 , 但只 适 用 于 酸 性 土 壤 [ 29, 30] 。 DTPA 其 络 合 能 力 较 EDTA 弱 , 可能会导致提取的不完全 , 而且 DTPA 只适 用于中性和弱碱性土壤 , 不适用于酸性土壤[ 26, 29, 30] 。
第 38卷第 2007年 6
3期 月
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土 壤 se Journ
通 al o f
报 So il S
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o.l 38, N o. 3 Jun. , 2007
土壤环境中重金属生物有效性评价方法及其环境学意义
窦 磊1 a, 1b , 周永章1 a, 1b , 高全洲 1 b , 彭先芝 2 , 蔡立梅1 a, 1 b , 古志宏1 a, 1 b
1 生物有效性的概念
生物有效性的概念首次出现的时候是基于物理化
学的概念 , 认为它是在水体环境中 , 污染物在生物传输 或生物反应中被利用的程度 [ 1] 。 这个概念后 来扩展 到土壤和沉积物等固体环境中 。实际上 , 生物有效性 有一个宽广的含义[ 5, 6] (图 1), 研究内容包括 :金属在 外部环境中的形态及数量 、不同形态金属与生物膜的 反应 、金属在生物体内的迁移积累和相应的毒性 。 相 当长一段时间以来 , 对生物有效性没有统一的认识 , 而 是被划分为基于化学的和基于生物学上的两个不同概 念 。化学概念认为生物有效性是一个化学物质可否用 于吸收以及存在的潜在毒性 , 而生物学概念上的生物 有效 性 侧 重 于 物 质 通 过 细 胞 膜 进 入 生 物 体 [ 7] 。 N elson[ 8] 将重金属的生物有效性定义为 “重金属能对 生物体产生毒性效应或被生物吸收的性质 , 包括毒性 和生物可利用性 , 由间接的毒性数据或生物体浓度数 据来评价 ”。 M cCarthy和 M ackay[ 9] 强调生物有效性是 一个动态的过程 , 包括两个截然不同的阶段 :以物理化 学作用驱动机制的解吸过程 (desorption process)和以 生理学作用为驱动机制的吸收过程 (uptake proce ss)。 两种概念的实质都在于研究化学物质与生物体的一种 潜在的相互关系 , 它必须将生物体与周围环境联系起
土壤重金属生物有效性的研究在理论和实践中都具有重要意义生态地球化学调查工作中已经给予了充分重视通过生物有效性的分析确切了解当地的重金属污染程度预测重金属对人类健康的危害以及对生态系统造成的影响同时也是重金属污染土壤修复的理论基础并以此来指导当地的农业生产而合理的研究方法则成为这项研究工作顺利完成及决定质量好坏的关键因素之一
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土 但 C aC l2 和 N aNO 3仅仅是提取出 了水溶态和可交换态金属 , 对于以有机态结合的重金 属的提取能力非常弱 [ 25] 〗, 从而有时会使评价结果偏 低。
(2)酸提取剂 , 如 HOA c, HC l等 。 HOAc可提取态 虽然与植物中金属元素的含量有较好的相关性 , 但是 它不适合用于含碳酸盐高的土壤 , 并且其分析结果的 重现性不如 EDTA 好[ 26] 。
化学提取法是目前最广泛使用的评价重金属对生 物有效性的替代方法[ 21] 。 它的原理是根据不同形态 重金属生物有效性的差异 , 用不同的化学试剂或者其 组合将其分离测试 。 但是提取的特定形态的含量并不 等同于其生物有效性 , 它和生物有效性的相关性要通 过统计分析来衡量 。 该法的核心是提取剂的选择 , 不 同提取剂的提取机制不同 , 对于不同的土壤环境提取 效率也有一定的差异 。所以提取剂的选择不但要考虑 提取率 , 更要分析提取量与生物体吸收量之间的相关 程度 。 目前常用的化学提取法是一步提取法和顺序提 取法 。 2. 2. 1 一步提取法 早期的一步提取法是采用一种 化学提取剂区分残渣态和非残渣态 , 这种方法所提取 的金属元素量取决于不同的土壤类型 , 而且很难分离 出非残渣态 。如 H2O 是最简单的提取剂 , 它大致模拟 了植物根系吸收土壤溶液中养分的情况 , 但水溶态仅 代表了总有效态的一小部分 。 该提取剂具有两个严重 的缺点 :一是提取过程中的 pH 无法控制 ;二是被溶解 的金属离子会产生较严重的再吸附现象[ 22] 。 后来发 展的提取剂可归纳为以下四类 :
2 生物有效性的评价方法
目前多以总量作为土壤重金属污染评价基准 , 评 价结果往往有背与实际情况[ 13] 。 问题的解决必须将 重金属生物有效性引入评价标准 。但重金属的生物有 效性受众多影响控制 , 而且这些因素间往往相互影响 , 如果重金属生物有效性的评价方法不能将化学学科和 生物学科间相互交叉 , 那么得到评价的结果将是是片 面的或是不准确的 。 目前生 物有效性的评价 方法较 多 , 根据不同的研究对象可归为两类 , 即直接或间接的 物理化学法和生物学评价法[ 6] , 其中物理化学法包括 总量预测法 、化学提取法和自由离子活度法 。 各种方 法都有其适用范围和局限性 。 2. 1 总量预测法
土壤中 Cd的有效态含量与全量之间均存在显著相关 性 , 并且在有效态含量与全量之间建立了有意义的回 归方程 。所以尽管不能用总 量直接来代替生 物有效 性 , 但是可以在它们之间建立合理的数学模型来评价 重金属的生物有效性 。 这种方法操作简单 , 时间周期 短 , 费用低 。 但是因为重金属的生物有效性受诸多因 素的影响 , 要建立合理的数学模型尚比较困难 , 而且研 究者提出的各种模型仍需进行广泛的验证 。 2. 2 化学提取法
收稿日期 :2006 - 06 - 01 修订日期 :2006 - 07 - 01 基金项目 :获广东省科技厅重大专项攻关项目 (2004A 3030800, 2005A 30402006, 2002C3201)及国家 教育部支持中山大学 985 工程产业与区域发展 研究创新基地 (105203200400010)资助
土壤重金属生物有效性的研究在理论和实践中都 具有重要意义 [ 3] 。目 前正在开展的农业地质 本底和 生态地 球化学 调查工 作中已 经给予 了充 分重视 [ 4] , 通过生物有效性的分析确切了解当地的重金属污染程 度 , 预测重金属对人类健康的危害以及对生态系统造 成的影响 , 同时也是重金属 污染土壤修复的 理论基 础 , 并以此来指导当地的农业生产 , 而合理的研究方 法则成为这项研究工作顺利完成及决定质量好坏的关 键因素之一 。虽然近年来人们已做了广泛研究 , 但是 对于重金属生物有效性的认识仍十分有限 , 在理论认 识和定量化研究方面尚存在诸多不足 , 这就给生物有 效性的应用带来了困难 。 本文重点讨论土壤中重金属 生物有效性的概念 、 评价方 法及其研究意义 三个方 面。
虽有人认为 , 用总量来预测重金属在环境中的行 为和对生态环境的影响是不确切的[ 14] 。 但总量仍是 衡量土壤重金属污染程度的一个重要参数 , 具有不可 替代的作用 。首先总量是控制重金属生物有效性的首 要因素之一 。众多研究表明 [ 15, 16] , 土壤中重金属总量 与各种赋存状态之间有很好的相关性 。 其次 , 在一定 的情况下土壤中重金属元素的总量可以评估重金属元 素的生物有效性 。 D av ies17] 曾对一长时间开采的铅矿 周围 土壤 开展 研究 , 发 现土 壤 中 Pb 的 总量 与植 物
(1. 中山大学 , a. 地球科学系 , b. 地球环境与地球资源研究中心 , 广东 广州 510275; 2. 中国科学院 广州地球化学研究所, 广东 广州 510640)
摘 要 :重金属生物有效性是衡量重金属元素迁 移性和生态影响的关键参数 , 在生态 地球化学评 价中有重要 的作用 。 国土资源部目前进行的新一轮多目标区域生态 地球化学调查与评 价 , 使 重金属 生物有 效性受 到进一 步的重视 。 本文评 述 国际上基于化学和基于生物学两种对生物有效性概念理 解及其分歧 , 评价各种生物有效性 评价方法发 生的背景 、应用范 围 和优缺点 。 物理化学法和土壤生物学评价法是两类主要 的生物有效性评价方法 , 经常使用 的包括化学 总量预测法 、化学 一 步提取法 、顺序提取法 、自由离子活度法 (唐南膜平衡法 )、植物指示 法 、微生 物学评价 法等 。 各种方 法间往 往相互独 立 , 尚 未形成被一致接受的方法 , 从而影响了生物有效性在风险评价和污染治理等工作中的应 用 。 未来发展 的重点是 , 进一步 加 强重金属生物有效性的理论研究 , 实现土壤学 、化学和生 物学的融合 , 将评价方法统一化和 标准化 , 提高数据的 可靠性和 对 比性 , 同时将越来越多地应用于我国多目标生态地球化学调查与评价 , 提高调查质量和服务水平 。
(1)以无机盐为主的提取剂 , 是文 献中使用较广 泛的一类提取剂 。 H ouba等[ 23] 推荐使用 0. 1 m o l L - 1 CaC l2 来评价 重金属 元素 的生 物有效 性 。 他们认 为 0.1 m o l L -1 CaC l2溶液的 pH 、浓度和组成与土壤溶液 相似 , 而且 Ca2+是土壤中竞争吸附位的主要结合离子 之一 。 因此 , 用该溶液提取的元素可以较好地反映金 属元素在土壤中的形态 。 G up ta[ 24] 使用 5种不同的提 取剂研究 Cu、Zn 和 Cd对莴苣和黑麦草的有效性 , 发 现 0. 1m ol L - 1N aNO 3 与其他提取剂比较 , 与植物中金
作者简介 :窦 磊 (1979 -), 男 , 宁夏吴忠人 , 博士研究生 , 主要研究生态环境地球化学 。 E -m ail:dou lei326@126. com
3期 窦 磊等 :土壤环境中重金属生物有效性评价方法及其环境学意义
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来综合考虑 , 因此 , 生物有效性不仅受环境的影响 , 也 受生物体自身的影响 , 这些影响涉及到物理 、化学及生 物等各个方面 。 相应的 , 很难在土壤学 、环境化学和生 物学之间给出一个统一的定义 。针对不同的研究对象 以及研究环境 , 人们把它分别赋予不同的定义 :1)可 被生物受体吸收的程度和速率 [ 10] ;2)环境介质中积累 于生物体内的金属部分[ 11] ;3)绝对生物有效性和相对 生物有效性 [ 12] 。定义的不一致反映了当前生物有效 性的研究没有达到化学与生物学的真正融合 。 因此 , 一致的生物有效性的评价方法学也就很难建立 。
关 键 词 ::土壤环境 ;重金属污染 ;生物有效性 ;评价方法 ;多目标生 态地球化学调查与评价
中图分类号 :X142 文献标识码 :A 文章编号 :0564 - 3945(2007)03 - 0576 - 08
随着人口的增长和工业化进程的加快 , 土壤与环 境的保护及农业可持续发展成为当今世界人类面临的 重要课题 。 土壤重金属污染物不但对土壤环境本身和 农产品质量产生威胁 , 同时也将极大地影响人类和动 物的健康 。 在经历了历史上由于重金属污染带来的严 重灾难后 , 人类对重金属污染不仅在公众意识上有了 提升 , 也在实践中做了广泛深入的研究 [ 1, 2] , 其中评价 污染土壤中重金属元素的生物有效性是环境科学领域 里的一个热点和难点课题 。
Radish叶子中 Pb的含量具有很好的线性关系 。 柳勇 等 [ 18] 对广州市蔬菜地土壤和菜心中主要重金属元素 含量的分析表明 , 菜心中重金属含量与其在土壤中的 总量有一定的相关性 。 因而可用土壤中 Pb的总量来 评估其生物有效性 。 高怀友[ 19] 、L i[ 20] 等通过分析不同 条件下土壤中 Cd 有效态含量与全量的相关性 , 发现
(3 )有 机 络 合 物 提 取 剂 , 如 EDTA、 DTPA、 CH 3COOH 等 。由于这类提取剂可与金属离子形成稳 定的 、水溶性的络合物而被广泛应用于评价重金属元 素的生物有效性 。 H aq等 [ 27] 用九种一 步提取剂研究 Zn、Cd和 N i的生物有效性 , 表明 CH3 COOH 可以较好 的预测 Cd的生物有效性 , 而 CH3COONH 4 可以较好的 预测 Zn的生物有效性 ;刘玉荣等 [ 28] 研究了 6种一步 提取剂在重金属复合污染条件下对 Z n、Cd、Pb 和 Cu 的萃取效果 , 发现 HOAc和 EDTA 是较为理想的萃取 剂 ;EDTA试剂的络合能力强 , 可以释放非硅酸盐结合 态的金属 , 与植物中的金属元素含量有较好的相关性 , 但只 适 用 于 酸 性 土 壤 [ 29, 30] 。 DTPA 其 络 合 能 力 较 EDTA 弱 , 可能会导致提取的不完全 , 而且 DTPA 只适 用于中性和弱碱性土壤 , 不适用于酸性土壤[ 26, 29, 30] 。
第 38卷第 2007年 6
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土壤环境中重金属生物有效性评价方法及其环境学意义
窦 磊1 a, 1b , 周永章1 a, 1b , 高全洲 1 b , 彭先芝 2 , 蔡立梅1 a, 1 b , 古志宏1 a, 1 b
1 生物有效性的概念
生物有效性的概念首次出现的时候是基于物理化
学的概念 , 认为它是在水体环境中 , 污染物在生物传输 或生物反应中被利用的程度 [ 1] 。 这个概念后 来扩展 到土壤和沉积物等固体环境中 。实际上 , 生物有效性 有一个宽广的含义[ 5, 6] (图 1), 研究内容包括 :金属在 外部环境中的形态及数量 、不同形态金属与生物膜的 反应 、金属在生物体内的迁移积累和相应的毒性 。 相 当长一段时间以来 , 对生物有效性没有统一的认识 , 而 是被划分为基于化学的和基于生物学上的两个不同概 念 。化学概念认为生物有效性是一个化学物质可否用 于吸收以及存在的潜在毒性 , 而生物学概念上的生物 有效 性 侧 重 于 物 质 通 过 细 胞 膜 进 入 生 物 体 [ 7] 。 N elson[ 8] 将重金属的生物有效性定义为 “重金属能对 生物体产生毒性效应或被生物吸收的性质 , 包括毒性 和生物可利用性 , 由间接的毒性数据或生物体浓度数 据来评价 ”。 M cCarthy和 M ackay[ 9] 强调生物有效性是 一个动态的过程 , 包括两个截然不同的阶段 :以物理化 学作用驱动机制的解吸过程 (desorption process)和以 生理学作用为驱动机制的吸收过程 (uptake proce ss)。 两种概念的实质都在于研究化学物质与生物体的一种 潜在的相互关系 , 它必须将生物体与周围环境联系起
土壤重金属生物有效性的研究在理论和实践中都具有重要意义生态地球化学调查工作中已经给予了充分重视通过生物有效性的分析确切了解当地的重金属污染程度预测重金属对人类健康的危害以及对生态系统造成的影响同时也是重金属污染土壤修复的理论基础并以此来指导当地的农业生产而合理的研究方法则成为这项研究工作顺利完成及决定质量好坏的关键因素之一
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土 但 C aC l2 和 N aNO 3仅仅是提取出 了水溶态和可交换态金属 , 对于以有机态结合的重金 属的提取能力非常弱 [ 25] 〗, 从而有时会使评价结果偏 低。
(2)酸提取剂 , 如 HOA c, HC l等 。 HOAc可提取态 虽然与植物中金属元素的含量有较好的相关性 , 但是 它不适合用于含碳酸盐高的土壤 , 并且其分析结果的 重现性不如 EDTA 好[ 26] 。
化学提取法是目前最广泛使用的评价重金属对生 物有效性的替代方法[ 21] 。 它的原理是根据不同形态 重金属生物有效性的差异 , 用不同的化学试剂或者其 组合将其分离测试 。 但是提取的特定形态的含量并不 等同于其生物有效性 , 它和生物有效性的相关性要通 过统计分析来衡量 。 该法的核心是提取剂的选择 , 不 同提取剂的提取机制不同 , 对于不同的土壤环境提取 效率也有一定的差异 。所以提取剂的选择不但要考虑 提取率 , 更要分析提取量与生物体吸收量之间的相关 程度 。 目前常用的化学提取法是一步提取法和顺序提 取法 。 2. 2. 1 一步提取法 早期的一步提取法是采用一种 化学提取剂区分残渣态和非残渣态 , 这种方法所提取 的金属元素量取决于不同的土壤类型 , 而且很难分离 出非残渣态 。如 H2O 是最简单的提取剂 , 它大致模拟 了植物根系吸收土壤溶液中养分的情况 , 但水溶态仅 代表了总有效态的一小部分 。 该提取剂具有两个严重 的缺点 :一是提取过程中的 pH 无法控制 ;二是被溶解 的金属离子会产生较严重的再吸附现象[ 22] 。 后来发 展的提取剂可归纳为以下四类 :