水葫芦富集砷、汞、铅、镉、铬含量分析

农业测试
水葫芦富集砷、汞、铅、镉、铬含量分析
蔡顺香　颜明娟　黄东风　林　诚
(福建省农科院土壤肥料研究所　350013)
收稿日期:2005-04-16
作者简介:蔡顺香,女,1971年生,实验师。

摘　要　用原子吸收分光光度计和原子荧光光度计对水葫芦根及茎叶两个部位的砷、汞、铅、镉、铬
的含量进行了测定。

结果表明,水葫芦根中的重金属含量明显高于茎叶中的含量,水体污染程度越严重,其中生长的水葫芦各个部位重金属含量也越高。

关键词　水葫芦　重金属　含量 水葫芦[Eichnornia crassipes ]又名凤眼莲、凤眼兰、假水仙、洋水仙、水生风信子、水荷花、布袋莲等。

系多年生单子叶植物,属雨久花科凤眼兰属,原产南美洲。

水葫芦是一种优良的水生植物性饲料,于20世纪30年代传入我国,在饲料粮短缺时曾作为畜禽饲料而大力推广。

此外,水葫芦还能吸附水中的重金属,是治污能力最强的水生植物之一。

然而,近年来随着农业生产的高度发展,内河内湖日益富营养化,导致水葫芦的生长速度近乎疯狂而大面积覆盖水面,造成内湖其它生物的灭绝,疯长的水葫芦需长期进行人工打捞,否则易腐败变臭严重污染水质,成为除之不去的一大公害。

本实验通过采集两个不同水域条件下生长的水葫芦样本,分别检测了水葫芦茎叶、根中的砷、汞、铅、镉、铬含量,旨在探明水葫芦不同部位吸附水中重金属的规律和特性,为深度开发和利用水葫芦,合理控制治理水葫芦提供科学依据。

1　实验仪器、试剂与材料111　主要仪器及工作条件　W FX -1F2B 原子吸收分光光度计,铅、镉、铬空心阴极灯(北京第二光学仪器厂),工作条件见表1;AFS -810双道原子荧光光度计,专用砷、汞编码空心阴极灯(北京吉天仪器有限公司),工作条件如下:
光电倍增管负高压:260V;原子化器温度:200℃;原子化器高度:8mm;空心阴极灯灯电流:A 道(砷)45mA,B 道(汞)30mA;载气流量:600mL /分钟;屏蔽气流量:1000mL /分钟;读数时间:10秒;延迟时间:1秒;注入量:015m l;测量方式:标准曲线法;读数方式:峰面积;重复次数:2。

表1　仪器工作条件
元素Pb Cd Cr 分析线波长(nm )283132281835719空气压力(Mpa )013013013空气流量(L /分钟)615615615乙炔压力(Mpa )010*********乙炔流量(L /分钟)115110215燃烧器高度(mm )558灯电流(mA )222狭缝(nm )
014
014
014
112　试剂　砷、汞、铅、镉、铬标准储备液(1000mg/L )
(国家标准物质中心);硼氢化钾(AR );氢
氧化钾(AR );硫脲(AR );抗坏血酸(AR );盐酸、硝酸、高氯酸均为优级纯,实验用水为去离子水。

113　实验材料　水葫芦A 采自福建闽清雄江镇梅台
村,水葫芦B 采自福建闽侯南通,均为2004年7月份捞取的水葫芦,并拂去水面残枝,同时勺取该两处水样,一并带回实验室分析。

2　实验方法211　样品预处理
取回的水葫芦用自来水清洗干净,再用去离子水洗过。

分成清洗根和茎叶两部分,在115℃烘箱中杀青10分钟,然后将烘箱温度调至70℃,烘至恒重。

粉碎后装瓶,保存在干燥器中备用。

水样中滴入5滴
1∶1盐酸溶液,置于冰箱内冷藏。

212　样品消化
21211　HNO 3消解　准确称取015000g 样品于150mL
烧杯中,加入10mL 浓硝酸,放置过夜。

次日在电热
板上低温蒸至近干,再加入5mL 浓硝酸,蒸至近干,如此反复,直至样品消化完全为止。

最后加入1∶
1HCL5mL,稍加热溶解盐类,转入25mL容量瓶中用水定容,澄清备用。

此供测定Hg用。

21212　HNO3-HCLO4消解　准确称取015000g样品于150mL烧杯中,加入8mL浓硝酸和2mL高氯酸,在电热板上低温加热,待黄烟散尽后,继续加热至溶液近干,加入少量水,消解至白烟冒尽,此时溶液为无色透明。

消解好的溶液转移入25mL容量瓶中,用水定容。

参照文献[1]的方法测定A s、Pb、Cd、Cr。

21213　水样预处理　吸取100mL水于200mL烧杯中,置电热板上低温加热,使水分蒸发,待烧杯中水近干时,加入2mL1∶1盐酸溶液,将杯中内容物转移入25mL容量瓶中,定容。

此供测定水样中Hg、A s、Pb、Cd、Cr用。

以上消化均同时平行作一份空白溶液。

213　工作曲线配制
将Hg、A s、Pb、Cd、Cr标准储备液逐级稀释,配制成如下工作曲线:Pb、Cr(单位:mg/L):010, 110,210,310,410,510;Cd(单位:mg/L): 0100,0102,0104,0106,0108,0110;A s(单位: ug/L):010,110,210,410,810,1010;Hg(单位:ug/L):0100,0110,0120,0140,0180,1100。

214　测定
开机后设定工作参数,等待仪器稳定后,通过测定空白及标准系列,制作各元素的标准曲线。

按标准同样方法对样品进行测定,通过工作曲线可读出样品中被测元素的含量。

3　实验结果
311　工作曲线　在选定的最佳条件下,按实验方法对标准系列进行测定并绘制工作曲线。

各元素的线性回归方程和相关系数见表2。

表2　回归方程和相关系数
元素相关系数r回归方程
A s01998 If=3414701C-1018588
Hg01999 If=41110536C-811557
Pb01999 A=010182C-010004
Cd01996 A=012600C-010007
Cr01996 A=010037C+010003
312　实际样品分析　按实验方法对A、B两处水域及其中生长的水葫芦(分茎叶、根)分别检测了砷、汞、铅、镉、铬的含量,检测结果见表3。

表3　样品分析结果
元 素A s Hg Pb Cd Cr
水葫芦A(ug/g)茎叶514010295170103316
根71601056161501241713
水A(ug/L)018101160109010010101
水葫芦B(ug/g)茎叶612010574190106810
根131701214301201321819
水B(ug/L)1012501320119010160107
4　分析与讨论
411　各部位的含量　由表3可看出:水葫芦根中重金属元素的含量明显高于其茎叶中重金属的含量,根部重金属含量为茎叶中的1～8倍。

这是由于水葫芦的根为须状,根毛发达,加上水中悬浮物的附着,更加大了其吸附的面积,能吸附大量的重金属元素。

另据陈瑛等研究:水葫芦中未清洗的根的金属含量要比清洗过的根高出19%～76%[2]。

412　各部位含量与水体含量的关系　由表3同样可看出:水B中所含的重金属远高于水A中的含量,这表明B水域所受的污染程度较A水域严重。

同时,不同水域生长的水葫芦各个部位重金属含量顺序亦是:B 茎叶>A茎叶;B根>A根。

说明在污染的水域,水葫芦具有很好的净化功能。

参考文献
1　中国土壤学会编.土壤农业化学分析方法.北京:中国农业科技出版社,1999
2　陈瑛,金叶飞,王秀珍,等1水葫芦各部位富集能力的研究1环境保护科学,2004,30(3):32
农产品黄曲霉素新型检测技术问世
由中国农业科学院油料作物研究所研制的农产品黄曲霉素速测新技术及速测仪于6月中旬通过科技部的验收。

据主持该研究的李培武研究员介绍,新型速测仪具有快速、定量、灵敏准确、操作简单、安全、成本低的特点。

这种速测仪运用新型亲和微球速测技术,可以在20分钟内直接打印出样品中的黄曲霉素的具体含量,测量精度达到100亿分之一,操作人员不用接触黄曲霉素样品,安全可靠,且检测成本低,一个样品只需30元,费用只有现行检测方法的1/10。

这种新型速测仪经多个行业和单位试用,效果很好。

(来源:新华网)。