土壤中重金属形态分析方法研究

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土壤重金属镉有效态检测及形态分析方法研究

土壤重金属镉有效态检测及形态分析方法研究作者：杨晓磊朱恩来源：《现代农业科技》2016年第12期摘要对土壤重金属镉的形态分析方法进行了选择，对其检测条件进行优化，选用 DTPA （二乙基三胺五乙酸）作为土壤重金属镉有效态的提取剂，最优条件为样品5 g，水土比为1∶10。

土壤重金属形态分析方法以BCR法为基础，弱酸提取态用醋酸溶液作提取剂；可还原态用醋酸羟胺溶液作提取剂；可氧化态用过氧化氢消化，醋酸铵溶液作提取剂。

关键词镉；有效态；形态分析；检测方法中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）12-0220-01土壤胶体可以吸附环境中的重金属络合物，不能被微生物降解，也不能被水淋溶，污染过程基本不可逆转[1]。

重金属被植物吸收富集后通过食物链进入人体从而危害人体健康[2]。

土壤重金属的有效性（有效性系数）作为衡量土壤重金属被植物吸收难易程度的指标，即有效性系数越大，则表明土壤中的重金属越容易被该作物吸收[3]。

重金属的毒性及生物可利用性主要取决于其在环境中的存在形态[4-5]，因而人们越来越重视重金属的形态分析。

所谓形态分析是指表征与测定重金属元素在环境中存在的各种物理和化学形态的过程[6]。

目前，土壤中重金属赋存形态的划分方法有很多：Tiesser等提出可分为可交换态、碳酸盐结合态、铁猛（铝）氧化物结合态、有机物结合态、残渣5种形态；欧共体标准局BCR分为4种，于1987年提出并建立了一套三步连续提取法，用于评估和协调元素形态分析方法，通过了国际实验室的验证工作，最终得到了一份正式的分析流程标准和用于质量控制的参考标准样[7]。

该研究在BCR的基础上进行镉的形态分析方法摸索，建立合适的检测方法，以为研究土壤重金属镉的形态分析变化和有效态变化打下基础。

1 材料与方法1.1 试验材料供试土壤采自上海市奉贤区庄行镇农科院试验基地，土种类型为青黄土，含有机质24.02 g/kg、全氮1.42 g/kg、速效钾122.38 mg/kg、有效磷27.47 mg/kg，pH值6.5，重金属镉全量0.13 mg/kg。

《湖北某矿业城市某区土壤重金属污染状况调查及形态分析研究》

《湖北某矿业城市某区土壤重金属污染状况调查及形态分析研究》一、引言随着工业化的快速发展，矿业城市在推动地方经济的同时，也带来了土壤重金属污染的问题。

湖北作为我国重要的矿产资源区，其某矿业城市某区的土壤重金属污染问题亟待关注与解决。

本研究以该区域为研究对象，通过对土壤中重金属的污染状况进行深入调查和形态分析，旨在了解该区域土壤重金属污染的现状及成因，为后续的污染治理和环境保护提供科学依据。

二、研究区域与方法1. 研究区域介绍本研究选取湖北某矿业城市某区作为研究对象，该区域因长期开采矿产资源，导致土壤重金属污染问题严重。

2. 研究方法（1）污染状况调查：通过采集土壤样品，利用化学分析方法检测土壤中重金属的含量。

（2）形态分析：运用先进的分离技术和分析手段，研究土壤中重金属的形态分布及迁移转化规律。

（3）数据统计分析：采用统计软件对检测数据进行处理和分析，评价土壤重金属的污染程度及来源。

三、土壤重金属污染状况调查结果1. 重金属含量检测通过对采集的土壤样品进行化学分析，发现该区域土壤中重金属含量普遍较高，尤其是铅（Pb）、锌（Zn）、铜（Cu）等元素的含量超过了国家土壤环境质量标准。

2. 污染程度评价根据检测结果，结合相关评价标准，发现该区域土壤重金属污染程度属于中度至重度污染，部分区域存在重度污染。

四、土壤重金属形态分析1. 形态分布特征该区域土壤中重金属主要以残渣态和可交换态为主，其中可交换态的重金属具有较强的生物可利用性和环境风险性。

2. 迁移转化规律通过形态分析发现，土壤中重金属的迁移转化受pH值、有机质含量、氧化还原电位等因素的影响，其中pH值的改变对重金属的迁移转化影响最为显著。

五、讨论与原因分析1. 污染来源该区域土壤重金属污染的主要来源为矿山开采、冶炼等工业活动以及周边地区的农业活动。

其中，矿山开采过程中产生的废渣、废水等未经有效处理直接排放到环境中，是造成土壤重金属污染的主要原因。

2. 影响因素除了工业活动外，土壤类型、气候条件、人类活动等也是影响土壤重金属污染的重要因素。

关于土壤中重金属污染的研究

关于土壤中重金属污染的研究【摘要】本文综述了土壤中重金属污染的研究现状及相关内容。

在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。

在详细讨论了重金属污染的来源、土壤中重金属的迁移与转化、重金属污染对生态环境的影响、重金属污染的监测方法和治理技术。

在展望了未来对土壤中重金属污染的研究方向和总结了本文的主要观点。

本文旨在为进一步研究土壤中重金属污染提供参考，希望能推动相关领域的发展，保护生态环境和人类健康。

【关键词】关键词：土壤、重金属污染、迁移与转化、生态环境、监测方法、治理技术、展望、未来研究方向、总结。

1. 引言1.1 研究背景重金属污染是指土壤中重金属元素（如铅、镉、汞等）超过环境容忍度而对生态环境和人类健康造成危害的现象。

随着工业化和城市化进程的加快，重金属污染已成为全球环境问题中的重要内容之一。

重金属污染不仅会直接影响土壤质量，影响作物生长和食品安全，还会通过食物链进入人体，对人体健康造成潜在威胁。

近年来，随着人们对环境保护意识的增强，重金属污染的研究也逐渐受到重视。

了解重金属污染的来源、迁移规律、影响和治理技术对于有效预防和治理土壤中的重金属污染至关重要。

当前，国内外学者围绕土壤中重金属污染展开了大量的研究工作，取得了丰硕的研究成果，但仍有很多问题有待深入探讨和解决。

开展本研究，深入研究土壤中重金属污染的来源、迁移与转化规律、影响及治理技术，具有重要的现实意义和深远的社会影响。

1.2 研究目的研究目的是为了深入了解土壤中重金属污染的现状和影响，探索其来源、迁移与转化规律，揭示这种污染对生态环境的潜在危害。

通过研究重金属污染的监测方法和治理技术，为有效防治土壤重金属污染提供科学依据和技术支持。

通过对土壤中重金属污染的研究展望和未来研究方向的探讨，为我国土壤环境保护和可持续发展提供战略性建议和指导，促进土壤生态环境的改善和生态文明建设。

研究的目的在于为解决土壤重金属污染问题提供理论支撑和实践指导，促进土壤环境的健康发展和生态安全保障。

土壤中重金属的形态分析实验报告

1概述本文主要介绍了土壤中重金属的形态。

重金属是指原子序数大于20的元素，在自然界丰富存在，最常见的有铅、镉、铬、锌、铁、锡等，任何环境都可能出现其中某种类型的重金属元素。

重金属(大多为有毒元素)有4种形态：溶解态、游离态、无机化合物态和有机物态。

溶解态是指重金属溶于水中的形态，它们可以在溶液中易于移动，容易进入生物体，并可能造成轻微的有毒作用，而且对生物致病性也很强。

而游离态是指重金属被释放到气体当中，在空气中可以流动，也会影响生物体的生长和发育。

无机化合物态是重金属与其他元素化合，形成了无机复合物，它们比溶解态和游离态要稳定，不易进入生物体，也不易对生物产生有毒影响。

有机物态是将重金属与有机物结合在一起，它们比溶解态的毒性要弱，但有时会因其它物质的作用而发挥毒性作用。

2实验目的本实验的目的是分析土壤中重金属的形态，以便更好地控制重金属的污染。

此外，本实验也旨在更好地了解重金属的形态具有怎样的毒性，以准确分析重金属对生物的有毒作用。

3实验方法本实验以土壤为样品，使用X射线荧光表征法（XRF）和石墨炉原子吸收光谱法（GFAS）测定其中重金属各形态分布及比例，以及各重金属单位磷酸盐形态汞浓度，以百分比表示。

由于XRF测试只能测量有机物形态的重金属，GFAS测试只能测量无机物形态的重金属，因此XRF和GFAS结合使用，以及结合样品的化学分析结果，更准确地测定土壤中重金属的分布及比例。

4实验结果经上述实验测试，研究人员得出结论，土壤中各重金属的比例如下：铅：溶解态48.8%；无机化合物态28.2%；有机物态14.5%；游离态8.5%。

镉：溶解态41.2%；无机化合物态27.5%；有机物态48.3%；游离态3.0%。

铬：溶解态20.2%；无机化合物态30.7%；有机物态37.7%；游离态11.4%。

锌：溶解态15.3%；无机化合物态31.6%；有机物态41.2%；游离态12.0%。

铁：溶解态26.7%；无机化合物态39.3%；有机物态27.2%；游离态7.0%。

土壤重金属形态分析的改进BCR方法

BCR连续提取法分析土壤中重金属的形态⏹1、重金属形态⏹2、重金属形态研究方法及发展历程⏹3、本实验的目的⏹4、实验原理⏹5、实验步骤⏹6、数据处理1.重金属形态⏹重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态、和结构态四个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式。

⏹重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性。

⏹元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决于其形态,而不是总量。

故形态分析是上述研究及污染防治等的关键2、重金属形态研究方法及发展历程⏹自Chester 等(1967)和Tessier 等(1979)的开创性研究以来,元素形态一直是地球和环境科学研究的一大热点。

⏹在研究过程中,建立了矿物相分析、数理统计、物理分级和化学物相分析等形态分析方法。

⏹由于自然体系的复杂性,目前对元素形态进行精确研究是很困难,甚至是不可能的。

⏹在诸多方法中,化学物相分析中的连续提取(或逐级提取）(Sequential extraction) 技术具操作简便、适用性强、蕴涵信息丰富等优点，得到了广泛应用。

逐级提取(SEE) 技术的发展历程⏹60～70年代（酝酿期）⏹以Chester 和Hughes(1967) 为代表的一些海洋化学家尝试用一种或几种化学试剂溶蚀海洋沉积物,将其分成可溶态和残留态两部分,进而达到研究微量元素存在形态的目的。

⏹70 年代末（形成期）⏹在前人研究的基础上,Tessier et al. (1979) 用不同溶蚀能力的化学试剂,对海洋沉积物进行连续溶蚀和分离操作,将其分成若干个“操作上”定义的地球化学相,建立了Tessier 流程。

⏹80 年代(发展期)⏹不同学者在对Tessier 流程改进的基础上,先后提出了20 多种逐级提取流程。

其中,影响较大的逐级提取流程有Salomons 流程(1984) 、Forstner 流程(1985) 、Rauret et al流程(1989) 等。

土壤中重金属的形态分析

由此可见，表2中Cu、Pb和Zn基本以惰性形态存在，因此对环境危害较小;但Cd可交换态占总量比例比较高，其危害性需引起重视。
以上只是通过一个案例分析了土壤重金属形态分布特点，分析方法是共通的，值得借鉴。
（Hale Waihona Puke ）答：本次实验有个比较大的问题是我们对分光光度计的原理不太清楚，无法将光度计调到最佳状态，无法判断实验数据的准确性，所以我们应该去了解这种仪器的一个使用方法和产生误差的原因，下面就Z-2000火焰原子吸收分光光度计一些常见的误差进行简略的分析。
目前研究最彻底、应用最广泛的重金属形态分析方法是Tessier等提出的顺序提取法及其修正方法，适合Cd、Co、Cu、Ni、Pb、Zn、Fe和Mn等多数重金属的提取，并按照提取顺序，将土壤或沉积物中重金属的形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态5种形式。
本次实验只做可交换态的重金属浓度提取、测定和分析，可交换态是指主要吸附在粘土、腐殖质和其他成分上的金属，易于迁移转化，同时较易被植物吸收利用，当土壤pH值降低时，交换态金属含量明显升高，可交换态可以较好的反映土壤近期受到的污染状况。
（三）Z-2000火焰原子吸收分光光度计的操作规范问题，我们在进行分光光度计测量Cu浓度的时候，调零后测纯水的Cu浓度也达到了0.06mg/L,所以应该是调零的时候存在问题，所以分光光度计的错误使用也会导致实验数据误差甚至错误的出现。
八、思考与讨论
（一）
答：生物可利用性定义为一个单独的生物暴露在含有化学物质的土壤或沉积物中所发生的物理、化学以及生物的相互作用过程，该过程反映了人体和生物受体暴露在土壤和沉积物中污染物作用的程度。
以上36个因素中，只要有一个不好，就不可能得到好的分析结果，就将严重影响分析测试结果的可靠性。这些因素都是使用者如何选择和用好火焰AAS仪器时应高度重视的问题。为了保证技术指标的准确、可靠性，使用者应经常自己检测仪器的技术指标，如发现问题应及时解决（还需要根据实际的测试方法），只有这样才能尽量减小实验误差。

土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素探析

282|g|科技论文与案例交流土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素探析辛培源苏伟(吉林省环境科学研究院吉林长春130500)摘要：当前，土壤污染问题曰益凸显，进而威胁到了人们的身体健康，而重金属对于土壤的污染性极高，且有呈现出隐蔽性、不可降解且毒性强的特点，因此，土壤重金属污染问题已成为当前相关研究领域所关注的一大焦点。

而通过研究表明，土壤重金属的生物毒性的强弱更主要的是受到了重金属形态分布的影响。

基于此，本文针对土壤中重金属元素形态分析方法与形态分布的影响因素进行了研究与探讨，以供参考。

关键词：土壤；重金属元素；形态分析方法；形态分布；影响因素重金属对土壤的污染会直接致使植物体受到危害，进而威胁到了人与动物的身体健康、甚至威胁到了二者的生命安全。

因此，为了实现对这一环境污染问题的深度分析并制定出切实可行的抵抗与规避措施，则就需要借助重金属元素形态分析方法，针对重金属形态分布对重金属污染所带来的影响进行分析，以在明确重金属活性分级以及存在状态、毒性等，制定风险预测机制。

1土样采集与分析处理方法概述本文以东北某市为土样采集地，以GPS进行定位后来明确该地区土地资源利用的现状，并结合相应企业分布特点来定位样本的选取，总数为130个，在此基础上针对每样点进行梅花状采用，以表层土壤共五个点来制作出相应的混合样品。

在获取样本的基础上，需要对土壤样本进行处理与分析，一般先要去除杂物后进行自然风干处理，相应土壤质地为中性土壤；同时土壤理化性质的分析主要是通过电位法、外加热法、快速滴定法以及激光粒度仪法进行分析；而重金属总量的测定主要是采用了发射光谱法、三酸消化以及石墨炉原子吸收法;在相关数据处理上，采用的方法为统计分析以及回归分析法，在计算时采用Spss13.0法，在曲线制图上采用〇rigin7.5来进行绘制。

2 土壤中重金属元素形态分析在进行这一分析工作的过程中，常用的方法主要是以化学剂提取法，通过单独提取法以及顺序提取法来进行提取，这一方法的优势在于能够通过简单方便的分析操作过程来直观的明确土壤污染程度以及所产生的危害性。

土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素

当代化工研究Modern Chemical R esearch 132019•06综述与专论土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素*王高飞（海南省地质测试研究中心海南571400）摘耍：土壤中重金属的污染直接导致植物受到伤害，从而威胁到人类和动物的健康.因此，为了对这一环境污■染问题进行深入分析，制定切实可行的阻力和缓解措施，然后，有必要通过重金属元素形态来分析重金属形态分布对重金属污染的影响.建立风险预测机制以确定重金属的活动分类，存在状态和毒性.本研究从土壤中重金属元素形态分布、土壤中重金属元素形态分布测量方法以及澎响其分布的主要因素三个方面进行了简要的阐释.关键词：重金属元素；元素分析；元素形态分布中EB分类号：T文献标识码：ASpeciation Analysis Method of Heavy Metal Elements in Soil and Influencing Factors ofSpeciation DistributionWang Gaofei(Hainan Provincial Geological Testing Research Center,Hainan,571400)Abstract:The pollution of heavy metals in soil directly leads to plant injury,thus threatening the health of human beings and animals. Therefore,in order to deeply analyze this environmental p ollution problem andformulate f easible resistance and mitigation measures,it is necessary to analyze the influence of heavy metal speciation distribution on heavy metal pollution through heavy metal speciation analysis.Establish a risk prediction mechanism to determine the activity classification,presence status and toxicity of h eavy metal This study briefly explained the speciation distribution of h eavy metal elements in soil,the measurement method of t he speciation distribution of h eavy metal elements in soil and the main f actors affecting its distribution.Key words z heavy metal elements\element analysis\element speciation distribution1.前言虽然重金属的有效含量可以反映一定的生物利用度，但难以反映重金属的潜在危害以及不同形式的迁移转化特征；重金属形态的研究可以对重金属活性进行分类，揭示重金属在土壤中的存在状态，迁移转化，生物有效性，毒性和可能的环境影响。

土壤中重金属形态的化学分析综述

土壤中重金属形态的化学分析综述重金属在土壤中的存在形态受其组份以及理化特性的影响，所以其存在形式特别复杂，可以分为以下几种形态：1、交换态:可进行离子交换以及专性吸附是这种形态重金属的特征。

这种形态的重金属可以在阳离子的溶液中被释放出来，可以直接在土壤中被生物吸收。

2、碳酸盐结合态：通过较为温和的酸就可以将其释放的沉淀或共沉淀的活性形态重金属，也可以称为生物有效态重金属；3、锰铁结合态：在土壤氧化物中共沉淀或是专性吸附，但是在还原状态下可以被释放到土壤里。

4、残渣态：在矿物晶格中包含的重金属形态，较难迁移和被生物利用，对于环境来说是比较安全的，只有在遇到酸、螯合剂或者微生物时才会被释放到环境中，对生态产生影响。

5、有机结合态：重金属在这种形态下的含量会受到土壤中有机质含量以及配位基团含量的影响，而且金属离子的外层电子轨道形态也可以影响它。

重金属在土壤中的环境效应：重金属通过溶解、凝聚、沉降等各种反应形成的存在形态及化学性质决定了重金属在土壤中的迁移及对人体的危害程度，重金属的存在形态决定了迁移转化特点、危害程度以及污染的性质。

重金属大多数是属于具有独特的可变价态的过渡性元素，可以在一定条件下发生氧化还原反应。

重金属价态不同，它的毒性和活性也不同。

扩展资料：土壤中重金属污染土壤中重金属污染具有普遍性、隐蔽性、不可逆性、巨大危害性等特点。

其来源广泛，既有自然来源，也有人为来源，主要包括采矿及冶炼活动、金属加工工艺、农药及肥料的不合理施用、含铅汽油的使用、电池制造产业、工业废弃物的随意堆放、污水灌溉及污泥施肥、大气沉降、电厂的运行等。

重土壤金属污染问题是如今面临的主要环境问题之一，对人类的健康产生不利影响，因此需要有经济、可靠的方法进行土壤改良。

重金属污染土壤改良的主要途径有解吸溶解途径以及固化稳定途径。

生物炭是在氧气限制条件下高温( ＜900 ℃) 热分解生物质产生的一种富含碳、细粒度、多孔的材料。

土壤中重金属形态分析方法

土壤中重金属形态分析方法
1. 棕色酸溶态 heavy metals (exchangeable fraction)：棕色酸溶
态是指重金属以弱酸溶液提取后，可与混合底物（如NH4Ac-NH4EDTA）和
化学剂（如HCl-H2O）结合的形态。

常用的提取剂为0.01 M CaCl2或者1 M NH4OAc溶液，提取过程通常采用振荡、摇床或超声波等方法，提取时
间一般为1-2小时。

提取后，可以通过原子吸收光谱仪等仪器对重金属含
量进行分析。

2. 非结合态 heavy metals (bound fraction)：非结合态是指重金
属以强酸（如HNO3）或氧化剂（如H2O2）等溶剂进行提取后仍然无法溶
解的形态。

此形态中的重金属通常与土壤颗粒物质或有机质结合较为紧密。

提取方法通常采用雷射直接损伤法、湿式氧化法或压腐解法等。

3. 颗粒态 heavy metals (particulate fraction)：颗粒态是指重
金属以机械或超声波等方式分离出来的重金属形态。

可以通过筛网分离、
沉降、离心、超声波溶解等方法，将重金属分离出来，然后通过化学分析
方法进行测定。

总结起来，土壤中重金属形态分析方法包括了酸溶态、非结合态、颗
粒态和有机物络合态等。

通过这些方法，可以较全面地了解土壤中重金属
的存在形态，为土壤重金属污染的治理和土壤环境质量评价提供科学依据。

土壤重金属污染特征与状况调查分析

土壤重金属污染特征与状况调查分析目录一、内容概述 (3)1. 研究背景与意义 (3)2. 国内外研究现状概述 (4)二、土壤重金属污染特征分析 (5)1. 重金属元素种类分布 (7)1.1 主要重金属元素含量水平 (9)1.2 重金属元素间相关性分析 (9)2. 重金属污染程度评价 (11)2.1 土壤污染指数计算与划分 (12)2.2 污染等级划分标准 (13)3. 重金属污染空间分布规律 (13)3.1 空间分布图示方法 (15)3.2 空间分布影响因素分析 (16)三、土壤重金属污染状况调查 (16)1. 调查区域选择与布点方案 (17)2. 样品采集与处理方法 (18)3. 数据获取与质量控制 (19)3.1 数据来源渠道与筛选 (20)3.2 数据质量评估方法 (21)四、土壤重金属污染成因分析 (22)1. 自然因素影响 (22)1.1 地理环境特征 (24)1.2 气候条件变化 (24)2. 人为因素影响 (26)2.1 工业污染源排放 (27)2.2 农业活动投入 (28)2.3 生活污水排放 (29)五、土壤重金属污染治理与修复建议 (30)1. 治理与修复目标与原则 (31)2. 治理与修复技术选择 (32)2.1 物理修复技术 (33)2.2 化学修复技术 (35)2.3 生物修复技术 (37)3. 治理与修复效果评估方法 (38)六、结论与展望 (39)1. 研究成果总结 (40)2. 存在问题与不足 (41)3. 后续研究方向与展望 (42)一、内容概述土壤重金属污染是指由于人类活动导致土壤中重金属元素含量超过其自然背景值，进而对生态环境和人体健康产生不利影响的现象。

随着工业化和城市化的快速发展，土壤重金属污染问题日益凸显，已成为全球性的环境难题。

本次调查分析旨在全面掌握某地区土壤重金属污染的特征与状况，为政府制定科学合理的防治措施提供决策依据。

研究内容包括但不限于：土壤样品的采集与测试，重金属元素的含量与分布规律，污染源的调查与分析，以及污染程度与生态风险评价等。

土壤重金属形态提取分析方法和影响因素研究

土壤重金属形态提取分析方法和影响因素研究1.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司, 陕西西安 710075；2. 陕西省土地工程建设集团有限责任公司, 陕西西安 710075；3. 陕西省土地整治重点实验室, 陕西西安 710061；4. 陕西省土地整治工程技术研究中心,陕西西安 710075摘要：土壤重金属对环境的危害程度与其在环境介质中的赋存形态息息相关，研究土壤中重金属形态的提取方法和影响因素对于了解重金属的变化形式、迁移规律和对生物毒害作用等具有重要意义。

本文对土壤中重金属形态的提取分析方法和影响因素等进行研究，旨在为环境介质中重金属形态污染提供理论支撑。

关键词：土壤；重金属形态；提取分析方法；影响因素随着社会经济的迅速发展，特别是工业化和城市化进程的加快，人类活动造成的环境质量下降问题日趋凸显。

重金属是环境中一类具有潜在危害的污染物，进入环境后会对生态环境造成极大危害，并很难被微生物降解，能够通过食物链循环最终在生物体内富集，破坏生物体正常生理代谢[1]。

1重金属形态提取分析方法重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态和结构态四个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子、分子或其他结合方式存在的物理—化学形式。

目前，针对土壤中不同形态进行提取的方法可分为单级提取法和连续提取法[2]。

1.1单级提取法单级提取法是利用一种或多种化学试剂一次性的提取污染介质中的可利用形态的重金属，主要适用于某一单独的重金属含量远超此类重金属的平均含量。

该法特点是分析速度快、分析结果准确，但是由于不同土壤类型、不同提取剂，元素的测定结果差异很大，难以形成通用的有效态提取方法。

1.2连续提取法连续提取法是通过使用一系列溶解性能不同的试剂分步由弱到强对重金属进行提取。

使用连续多级提取法可以有效地模拟出环境介质中重金属经过自然条件形成的溶解过程，将复杂的重金属溶液提取过程变为综合性的提取方式，简化了环境中重金属含量的测定。

土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素_关天霞

收稿日期：2009-09-01；修订日期：2009-11-07基金项目：国家重点基础研究发展计划（973）计划（2005CB121104）资助作者简介：关天霞（1984-），女，甘肃白银人，在读博士生，主要从事土壤-作物系统环境污染方面的研究。

E-mail ：guantianxia0405@ *通讯作者：E-mail ：hehongbo@ ；Tel:（024）83970376土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素关天霞1,2，何红波1*，张旭东1，白震1，解宏图1（1.中国科学院沈阳应用生态研究所，陆地生态过程重点实验室，辽宁沈阳110016；2.中国科学院研究生院，北京100039）摘要：近年来，土壤重金属污染已经成为国内外关注的环境问题。

随着对重金属元素迁移和积累行为研究的深入，已经认识到重金属的生物毒性不仅与其总量有关，更大程度上是由其形态分布所决定。

主要介绍了土壤中重金属元素存在的形态，探讨了其形态化学分析中的提取剂选择及提取方法，总结了影响重金属在土壤中形态分布的内在和环境因素，对于深入了解重金属的污染情况，具有重要的理论意义和实际应用价值。

关键词：土壤；重金属；形态；形态分析中图分类号：X131.3文献标识码：A文章编号：0564-3945(2011)02-0503-10Vol.42,No.2Apr.,2011土壤通报Chinese Journal of Soil Science第42卷第2期2011年4月土壤作为环境的组成部分，受到来自含重金属的工业和社会的废水、农药、化肥及大气降尘等的污染。

其中，污水的农田灌溉、污泥的农业利用、畜禽废弃物和无机肥料的施用导致了部分土壤被重金属污染，同时土壤肥力退化，作物产量和品质降低[1]。

重金属在土壤生态系统中所产生的污染具有隐蔽性强、残留时间长、不易降解、毒性强和不可逆性的特点[2]，并能通过直接接触或通过食物链传递在生物体内不断富集[3]，危害人类的健康及其它动物的繁衍生息[2]。

重庆都市圈土壤重金属元素形态分析

文章编号:1006-446X(2008)07-0020-06重庆都市圈土壤重金属元素形态分析魏叶敏　彭培好　陈文德(成都理工大学地球科学学院,四川　成都　610059)摘　要:选取重庆市表层土壤样品,采用Tessier A连续提取法研究了土壤中Hg、Cd、C r、Cu、Zn、N i等6种重金属元素进行形态分析。

结果表明,在该区域表层土壤中Cd以离子交换态为主,其余的重金属元素均以残渣态为主,说明Cd较活泼,对环境有潜在的影响力,Hg、Cu、Zn、Ni、C r相对比较稳定。

关键词:土壤;重金属元素;有效态;重庆市中图分类号:X825 文献标识码:A自然界中的重金属元素有着各种各样的存在形式,随着自然变化和人为干扰的影响,这些形式又不断在迁移变化。

重金属在土壤中的有效态决定它的生物有效性及对环境的危害程度,又是人们对受污染土壤进行治理和修复的基础,因此对重金属元素的有效态的研究就具有重要的意义[1]。

本文通过土壤重金属元素在土壤中的赋存状态分析,进一步诠释重庆都市圈土壤重金属的迁移富集规律。

1　材料与方法111　仪器与试剂仪器:I R I S Advantage型等离子体发射光谱仪(I C P-AES),XGY1011型原子荧光光谱仪(A FS);X射线光谱仪,原子吸收分光光度计。

试剂:实验试剂均为优级纯试剂;实验用水为超纯水,由美国Mill pore公司的纯水设备随时制备提供。

112　样品的采集采样点的布设主要考虑污染源、土壤类型以及地形地貌等因素的影响。

重庆地处国家西部大开发长江上游段的核心经济带腹地,素有“山城”之称,地形地貌分异明显,地形地貌景观总体为北高南低,西高东低,属构造平行岭谷低山丘陵地貌。

在渝北区王家镇和九龙坡白市驿分别布设了28个、8个采样点。

采取多点混合的采样方法(3～5处的混合样品),采集0～20c m表层土。

113　样品预处理及形态分析实验将采集的土样自然风干,捡出杂物,木棍碾压,并过20目(<0184mm)尼龙筛,采用塑料瓶盛装加盖,送国家一级资质的实验室测试。

土壤pH值对重金属形态的影响及其相关性研究

土壤pH值对重金属形态的影响及其相关性研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染问题日益严重，对生态环境和人类健康构成严重威胁。

重金属在土壤中的形态分布和迁移转化受到多种因素的影响，其中土壤pH值是重要的影响因素之一。

本文旨在探讨土壤pH值对重金属形态的影响及其相关性，以期为重金属污染土壤的修复和治理提供理论依据和技术支持。

本文将首先介绍重金属污染的现状及危害，阐述重金属在土壤中的形态分布及其影响因素。

随后，重点分析土壤pH值对重金属形态的影响机制，包括土壤pH值对重金属离子吸附、解吸、沉淀和溶解等过程的影响。

还将探讨土壤pH值与其他环境因素（如土壤类型、有机质含量等）的交互作用对重金属形态的影响。

通过相关性和回归分析等方法，定量评估土壤pH值与重金属形态之间的相关性，为重金属污染土壤的修复和治理提供科学依据。

本文的研究不仅有助于深入了解重金属在土壤中的迁移转化规律，还能为重金属污染土壤的修复和治理提供有效的技术途径和方法。

本文的研究结果也可为其他环境领域的重金属污染控制提供参考和借鉴。

二、文献综述土壤pH值是影响重金属形态分布和生物有效性的关键因素之一。

众多研究表明，土壤pH值的变化能够显著改变重金属的存在形态，进而影响其在土壤中的迁移、转化和生物可利用性。

因此，深入了解土壤pH值与重金属形态之间的关系，对于评估重金属的环境风险、制定土壤修复策略以及指导农业生产具有重要意义。

在过去的几十年里，国内外学者对土壤pH值与重金属形态之间的关系进行了广泛而深入的研究。

早期的研究主要关注单一重金属在不同pH值土壤中的形态分布，随着研究的深入，逐渐涉及到多种重金属复合污染的情况。

这些研究不仅揭示了土壤pH值对重金属形态的影响机制，还探讨了其他土壤因素（如有机质、粘土矿物等）对重金属形态的调节作用。

在重金属形态分析方面，随着科学技术的进步，研究者们开发出了越来越多的分析方法和技术。

例如，连续提取法、射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱等方法的应用，使得我们能够更准确地测定和描述重金属在土壤中的形态分布。

土壤重金属形态分析的改进BCR方法

⏹重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合吸附等各种作用，形成不同的化学形态，并表现出不同的活性。

⏹元素活动性、迁移路径、生物有效性及毒性等主要取决于其形态,而不是总量。

⏹在研究过程中,建立了矿物相分析、数理统计、物理分级和化学物相分析等形态分析方法。

⏹由于自然体系的复杂性,目前对元素形态进行精确研究是很困难,甚至是不可能的。

⏹在诸多方法中,化学物相分析中的连续提取(或逐级提取）(Sequential extraction) 技术具操作简便、适用性强、蕴涵信息丰富等优点，得到了广泛应用。

⏹80 年代(发展期)⏹不同学者在对Tessier 流程改进的基础上,先后提出了20 多种逐级提取流程。

其中,影响较大的逐级提取流程有Salomons 流程(1984) 、Forstner 流程(1985) 、Rauret et al流程(1989) 等。

关于土壤中重金属形态的化学分析

由于土壤中无硅酸盐一般被铁锰氧化物质包围住，不可能单纯的通过分析重金属分布准确的确定重金属元素的化学形态，加之，电子物探技术也很容易受到外界因素干扰，所以SXRFS技术被广泛应用起来，显著提升了灵敏性和分辨率，能够准确获得土壤中不同重金属元素的分布情况，为接下来分析重金属元素化学形态奠定了良好基础。
第二步在固体残渣中加入40mL的NH4OH?HCI，之后操作如上步。
第三步在上一实验环节中留下的固体残渣中加入10mL过氧化氢，盖上盖子后，常温下静置1h，期间间歇性的摇晃，之后用水浴加热到85℃左右，再加入过氧化氢，在85℃恒温水浴箱内静置1h。前半小时内间歇性振荡，后半小时对其进行加热处理，使溶液减少到3mL以下。加入50mL醋酸铵，振荡、加热后，使溶液减少到1mL，放入振动器内连续振荡16h，如第一步操作，最后将清液倒入聚乙烯容器中。
三、土壤中重金属元素化学形态的分析方法
现阶段，经过多年研究与发展，土壤中重金属元素化学形态的分析研究已经取到了显著成绩，形成了多种化学形态分析方法，主要有电化学分析法脉冲极谱法、单扫描极谱法、新极谱法、溶出伏安法、同位素方法、表面分析技术等。随着显微技术的不断发展，专家们应用电子显微镜技术去鉴定土壤中Pb、Au等重金属元素的化学形态。此外，微区x线衍射技术在鉴定土壤中重金属元素化学形态上的应用也较为频繁。
BCR法是连续提取方法中的一种，通常是依次采用中性、弱酸性、中酸性、强酸性提取剂进行提取、分离试验操作。根据欧洲参考交流局提出的最新四步BCR法，将土壤中重金属元素化学形态分为酸溶态如碳酸盐结合态、可还原态如无定型氧化铁结合态、可氧化态如有机结合态、残渣态。
第一步从风干土样中准确称量1g土壤，放入100mL离心管内，加入40mL的乙酸，置于振动器中连续振荡16h，温度宜为18℃25℃之间，再放入离心机内进行离心，速度为3000g，时间为20min。最后用水稀释，将上面清液倒入容器中，留下固体残渣。

土壤重金属有效态单级提取方法研究

土壤重金属是指在土壤中含量较高的金属元素，其存在对土壤生态系统和人类健康可能造成严重的危害。

研究土壤重金属的有效态及其提取方法对于土壤环境的保护和人类健康具有重要的意义。

本文将探讨土壤重金属有效态的含义以及单级提取方法的研究进展。

1. 土壤重金属有效态的含义土壤中的重金属通常以不同的形态存在，包括游离态、交换态、膜结合态和有机态等。

其中，有效态重金属是指对植物和环境可利用的重金属形态，它直接影响着土壤的肥力和环境质量。

研究土壤重金属有效态有助于了解土壤中重金属的迁移、转化和生物有效性。

2. 单级提取方法的研究进展近年来，针对土壤重金属有效态的研究涌现出多种单级提取方法，旨在快速、准确地提取土壤中的有效态重金属。

这些方法包括盐酸提取法、乙酸提取法、甲醇提取法等，每种方法都有其独特的优点和适用范围。

通过这些方法的应用，可以有效地提取土壤中的重金属有效态，为土壤环境评价和修复提供科学依据。

3. 盐酸提取法盐酸提取法是一种常用的土壤重金属有效态提取方法，其原理是利用盐酸对土壤中的重金属进行溶解和释放。

该方法操作简便，提取效果稳定，被广泛应用于土壤污染的调查和评价中。

然而，盐酸提取法也存在一定的局限性，比如对于一些难溶于酸的重金属元素效果不佳，需要结合其他方法进行综合分析。

4. 乙酸提取法乙酸提取法是另一种常用的土壤重金属有效态提取方法，其原理是利用乙酸对土壤中的重金属进行提取和解吸。

与盐酸提取法相比，乙酸提取法对土壤pH值的影响较小，适用于多种土壤类型和环境条件。

乙酸提取法在土壤重金属有效态研究中具有重要的意义，并得到了广泛的应用。

5. 甲醇提取法甲醇提取法是一种较新的土壤重金属有效态提取方法，其原理是利用甲醇对土壤中的有机态重金属进行提取和转化。

该方法在提取效率和速度上具有一定的优势，对于土壤中有机态重金属的提取具有良好的效果。

然而，由于甲醇对环境和操作人员的安全性存在一定的风险，因此在实际应用中需要注意相关的安全措施。

土壤中重金属形态分析方法

土壤中重金属形态分析方法赵梦姣（湖北理工学院环境科学与工程学院）摘要：介绍了土壤重金属的形态及各种分析方法, 重点说明了土壤中重金属形态分布及影响因素;讨论了影响土壤环境中重金属形态转化的因素, 重金属形态与重金属在土壤中的迁移性、可给性、活性的关系, 重金属污染土壤修复与重金属形态分布的关系。

形态分析在一定程度上反映自然与人为作用对土壤中重金属来源的贡献, 并反映重金属的生物毒性。

关键词: 土壤; 重金属; 形态分析；分析方法自20 世纪70 年代以来重金属污染与防治的研究工作备受关注，目前重金属污染物已被众多国家列为环境优先污染物。

重金属的总量往往很难表征其污染特性和危害，环境中重金属的迁移转化规律、毒性以及可能产生的环境危害更大程度上取决于其赋存形态[1]，不同的形态产生不同的环境效应。

土壤的重金属污染是当今面积最广、危害最大的环境问题之一，其所含的重金属可以通过食物链被植物、动物数十倍的富集[2], 但土壤中的重金属的毒性不仅与其总量有关, 更大程度上由其形态分布所决定。

环境中重金属的迁移性、生物有效性及生物毒性与重金属污染物在土壤中的存在形态有关, 因此, 土壤中的重金属形态分析已成为现代分析化学特别是环境分析化学领域的一个热门研究方向。

1重金属的形态及形态分析方法根据国际纯粹与应用化学联合会的定义,形态分析是指表征与测定的一个元素在环境中存在的各种不同化学形态与物理形态的过程[3]。

形态分析的主要目的是确定具有生物毒性的重金属含量,当所测定的部分与重金属生物效应或毒性一致时,形态分析的目的就可实现。

重金属形态是指重金属的价态、化合态、结合态和结构态4个方面,由于土壤化学结构复杂及各种影响因素复杂多变,对土壤中的重金属形态分析,与水环境中重金属的分析方法:如溶出伏安法、离子选择电极法不同,土壤中重金属大多采用连续提取的形态分析方法对样品进行浸提和萃取,然后用原子吸收光谱法测定提取液中的每种形态重金属的浓度,许多学者关于土壤中重金属形态提出了不同的方法。

土壤中重金属有效态分析方法研究

土壤中重金属有效态分析方法研究陶文靖;程丽娅;聂全新;黄勤;王金云【摘要】Different forms of heavy metals in soil decide their bioavailability. Heavy metals participate in ecological migration in the nature and the part available for absorption and use by organisms is called bioavailable form. Study on exchangeable form of heavy metals in soil can provide a reference for the research of their bioavailable form. This paper compared analytic methods for each single-extraction exchangeable form such as acid-soluble, complex compound, salt-soluble form of As, Hg, Cr, Cd, Pb and Tl, with the high extraction as bioavailable form, soil pH value 7.5 as a boundary, formed an analytical method for the said heavy metals in soils of different pH values. This method gave a detection limit of Cr 4.65ng/g, Cd 0.49ng/g, Pb 9.73ng/g, As 21.89ng/g, Hg 0.30ng/g, and Tl 0.54ng/g, with the precision in the range of 6.01%~19.3% measured with three State Grade Standard Material samples of GBW7412, GBW7413 and GBW7416, meeting the demand of land quality assessment.%土壤中重金属的不同形态决定了对于生物的有效性。