渭南污灌区土壤重金属污染治理研究
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·研究简报·
北方园艺２０１３（０５）：２６～２７
渭南污灌区土壤重金属污染治理研究
党 民 团１，２，仝 芳２，赵 晓 进３
（１．陕西省多河流湿地生态环境重点实验室，陕西 渭南 ７１４０９９；２．渭南师范学院 化学与生命科学学院，陕西 渭南 ７１４０９９； ３．渭南市农科中心，陕西 渭南 ７１４０９９）
Ｐｂ用１０ｍＬ、０．１ｍｏｌ／Ｌ的 ＣａＣｌ２溶液的抽提溶液，仪器 分析 条 件：波 长 ２１７ｎｍ，灯 电 流 １０ ｍＡ，光 谱 通 带 ０．５ｎｍ，火焰类型为乙炔－空气，燃气流量１．１Ｌ／ｍｉｎ。
北方园艺２０１３（０５）：２６～２７
·研究简报·
２ 结果与分析
２．１ 化学添加剂对芹菜中 Ｈｇ含量及土壤中 Ｈｇ存在 形态的影响
第一作者简介：党 民 团 （１９６２－），男，陕 西 富 平 人，本 科，教 授，研 究 方向为环境与分析化学。Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｔｄａｎｇ＠１２６．ｃｏｍ． 基金项目 ：陕 西省教育厅 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （２０１０ＪＫ５４４）；渭 南师范学院基金资助项目（ＪＧ２０１１１６；１２ｘｋ０６６）。 收稿日期：２０１２－１１－０６
２６
剂（西安化 学 试 剂 厂 生 产）；尿 素 为 农 用 工 业 品 （渭 河 化 肥集团生产）；消石灰为当地市售工业品。
１．２ 试验方法 选芹菜进行 盆 栽 试 验，添 加 化 学 治 理 剂 消 石 灰、腐
植酸、Ｎａ２Ｓ，以无添加剂的为对照。每种化学添加剂设２
个浓度梯度，重复２次，随机排列（表１），采用硬质 ＰＶＣ
盆（直径２５ｃｍ，高 ２６ｃｍ），每 盆 装 土 ５ｋｇ，并 均 匀 混 入
１．５ｇ尿素作底肥，陈化１０ｄ后，定植长势一致的芹菜３
株，以后常 规 管 理，４５ｄ 后 收 获，分 别 测 定 所 收 芹 菜 中
Ｈｇ、Ｐｂ全量和土壤中 Ｈｇ、Ｐｂ活性态含量及残留态量。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表１
盆载试验设计方案
化学添加剂 消石灰／ｇ·ｋｇ－１ 腐殖酸／ｇ·ｋｇ－１ Ｎａ２Ｓ／ｍｇ·ｋｇ－１
关键词：土壤；重金属污染；化学添加剂；渭南地区 中图分类号：Ｓ １５７．９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－０００９（２０１３）０５－００２６－０２
随着我国经济的高速发展及现代农业生产中化肥、 农药的广 泛 使 用，导 致 农 产 品 重 金 属 污 染 问 题 日 趋 严 峻。食品中的重金属可通过食物链进入人体并在体内 蓄积，严重威胁人体健康，因此，研究农产品重金属污染 是现阶段我国农业生产可持续发展亟待解决的重大问 题［１］。渭河南岸近郊滩地是渭南市传统的蔬菜种植区， 多年来，该地 农 民 有 用 城 市 污 水 灌 溉 的 习 惯，使 得 当 地 土壤中重金属持续积累，所产蔬菜中重金属的含量已进 入临界状态 或 超 过 农 产 品 重 金 属 的 安 全 限［２］。 针 对 渭 河滩地蔬菜 重 金 属 污 染 的 现 状［３］，采 用 盆 栽 试 验 法，研 究了腐植酸、消石灰、Ｎａ２Ｓ对芹菜吸收土壤重金属的影 响，分析了各种化学添加剂对 Ｈｇ、Ｐｂ等重金属元素环 境生态效应的影响。
摘 要：以渭南市区近郊渭河滩地重金属污染的土壤为试材，加入外源 Ｐｂ、Ｈｇ作为模拟污 染土壤，通过芹菜盆栽试验，研究了消石灰、腐殖酸、Ｎａ２Ｓ等化学物质对芹菜吸收土壤重金属的抑 制效应及对土壤重金属存在形态的影响。结果表明：适当剂量的化学添加物能有效抑制芹菜对 土壤中 Ｐｂ、Ｈｇ的吸收，是缓解或治理重属污染土壤的可行之策。
由表３可知，从测试结果分析，增 加 腐 植 酸、消 石 灰、Ｎａ２Ｓ均能有效降低土壤有效 Ｈｇ的浓度且减少了芹 菜对土壤 Ｈｇ的吸收，相应土壤中残留 Ｈｇ值增大；且使 用量大，其效果越明显。这可能是因为 Ｎａ２Ｓ与土壤中 的活性 Ｈｇ化合形成了难溶的 ＨｇＳ；而腐植酸则可能是 其大分子对 Ｈｇ的吸附作用和所含有机基团对 Ｈｇ的螯 合作用所致。但消石灰在使用量大时反致芹菜 Ｈｇ的吸 收量增大，可能是其微碱性影响了土壤的团粒结构及酸 碱环境所致［８］。
性汞用１０ｍＬ、０．１ｍｏｌ／Ｌ 的 ＣａＣｌ２溶液的抽提溶液，仪
器分析条件见表２。
表２
仪器分析条件
负高压 灯电流 原子化器 载气
屏蔽气 读数时间 延迟时间 进样体积
／Ｖ ／ｍＡ 高度／ｍｍ／ｍＬ·ｍｉｎ－１／ｍＬ·ｍｉｎ－１ ／ｓ
／ｓ ／ｍＬ
２４０ ８ ８
５００
１ ０００
１０
１
１
１．３．２ Ｐｂ的测定 芹菜样品及土壤残留态 Ｐｂ经微波 消解，以原子吸收分光光度法进行测定［５－７］；土壤中活性
空白
Ｈｇ Ａ１１（３．０） Ａ１２（６．０） Ｂ１１（０．８） Ｂ１２（１．５） Ｃ１１（０．４） Ｃ１２（０．８） ＣＫ１（０）
Ｐｂ Ａ２１（３．０） Ａ２２（６．０） Ｂ２１（０．８） Ｂ２２（１．５） Ｃ２１（０．４） Ｃ２２（０．８） ＣＫ２（０）
１．３ 项目测定 １．３．１ 汞的 测 定 采 用 氢 化 物 －原 子 荧 光 法［５－７］。 其 中 芹菜及土壤中残留态汞以微波法对样品消解后测定；活
表３
化学添加剂对土壤中
残留态 Ｈｇ和芹菜中 Ｈｇ含量的影响
１ 材料与方法
１．１ 试验材料 供试土壤采自渭南市开发区白杨乡渭河滩地，
ｐＨ ５．９，有 机 质 １６．８ｇ／ｋｇ，碱 解 氮 ８９ ｍｇ／ｋｇ，速 效 磷 ４２．５ｍｇ／ｋｇ，速 效 钾 １４３ ｍｇ／ｋｇ；Ｈｇ、Ｐｂ 含 量 分 别 为 １．２５、２４３．５ｍｇ／ｋｇ。据土壤环境质量标准，结合当地土 壤重金属的污染情况，分别以 Ｈｇ（ＮＯ３）２、Ｐｂ（Ａｃ）２的形 式加入外源 Ｈｇ、Ｐｂ作为模拟污染土壤。土壤中 Ｈｇ、Ｐｂ 含量分别为１．６３、６５０．０ｍｇ／ｋｇ，约为三级土壤重金属标 准限值的１．３倍［４］。双道原子荧光光度计 ＡＦＳ－８２０（北 京吉天公司），原子吸收分光光度计 ＡＦ６１０Ａ（北京瑞利 分析析仪器 公 司），微 波 消 解 器（北 京 莱 伯 泰 克 公 司）。 腐植酸、Ｎａ２Ｓ、Ｈｇ（ＮＯ３）２、Ｐｂ（Ａｃ）２、ＣａＣｌ２均为化学纯试
北方园艺２０１３（０５）：２６～２７
渭南污灌区土壤重金属污染治理研究
党 民 团１，２，仝 芳２，赵 晓 进３
（１．陕西省多河流湿地生态环境重点实验室，陕西 渭南 ７１４０９９；２．渭南师范学院 化学与生命科学学院，陕西 渭南 ７１４０９９； ３．渭南市农科中心，陕西 渭南 ７１４０９９）
Ｐｂ用１０ｍＬ、０．１ｍｏｌ／Ｌ的 ＣａＣｌ２溶液的抽提溶液，仪器 分析 条 件：波 长 ２１７ｎｍ，灯 电 流 １０ ｍＡ，光 谱 通 带 ０．５ｎｍ，火焰类型为乙炔－空气，燃气流量１．１Ｌ／ｍｉｎ。
北方园艺２０１３（０５）：２６～２７
·研究简报·
２ 结果与分析
２．１ 化学添加剂对芹菜中 Ｈｇ含量及土壤中 Ｈｇ存在 形态的影响
第一作者简介：党 民 团 （１９６２－），男，陕 西 富 平 人，本 科，教 授，研 究 方向为环境与分析化学。Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｔｄａｎｇ＠１２６．ｃｏｍ． 基金项目 ：陕 西省教育厅 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （２０１０ＪＫ５４４）；渭 南师范学院基金资助项目（ＪＧ２０１１１６；１２ｘｋ０６６）。 收稿日期：２０１２－１１－０６
２６
剂（西安化 学 试 剂 厂 生 产）；尿 素 为 农 用 工 业 品 （渭 河 化 肥集团生产）；消石灰为当地市售工业品。
１．２ 试验方法 选芹菜进行 盆 栽 试 验，添 加 化 学 治 理 剂 消 石 灰、腐
植酸、Ｎａ２Ｓ，以无添加剂的为对照。每种化学添加剂设２
个浓度梯度，重复２次，随机排列（表１），采用硬质 ＰＶＣ
盆（直径２５ｃｍ，高 ２６ｃｍ），每 盆 装 土 ５ｋｇ，并 均 匀 混 入
１．５ｇ尿素作底肥，陈化１０ｄ后，定植长势一致的芹菜３
株，以后常 规 管 理，４５ｄ 后 收 获，分 别 测 定 所 收 芹 菜 中
Ｈｇ、Ｐｂ全量和土壤中 Ｈｇ、Ｐｂ活性态含量及残留态量。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表１
盆载试验设计方案
化学添加剂 消石灰／ｇ·ｋｇ－１ 腐殖酸／ｇ·ｋｇ－１ Ｎａ２Ｓ／ｍｇ·ｋｇ－１
关键词：土壤；重金属污染；化学添加剂；渭南地区 中图分类号：Ｓ １５７．９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－０００９（２０１３）０５－００２６－０２
随着我国经济的高速发展及现代农业生产中化肥、 农药的广 泛 使 用，导 致 农 产 品 重 金 属 污 染 问 题 日 趋 严 峻。食品中的重金属可通过食物链进入人体并在体内 蓄积，严重威胁人体健康，因此，研究农产品重金属污染 是现阶段我国农业生产可持续发展亟待解决的重大问 题［１］。渭河南岸近郊滩地是渭南市传统的蔬菜种植区， 多年来，该地 农 民 有 用 城 市 污 水 灌 溉 的 习 惯，使 得 当 地 土壤中重金属持续积累，所产蔬菜中重金属的含量已进 入临界状态 或 超 过 农 产 品 重 金 属 的 安 全 限［２］。 针 对 渭 河滩地蔬菜 重 金 属 污 染 的 现 状［３］，采 用 盆 栽 试 验 法，研 究了腐植酸、消石灰、Ｎａ２Ｓ对芹菜吸收土壤重金属的影 响，分析了各种化学添加剂对 Ｈｇ、Ｐｂ等重金属元素环 境生态效应的影响。
摘 要：以渭南市区近郊渭河滩地重金属污染的土壤为试材，加入外源 Ｐｂ、Ｈｇ作为模拟污 染土壤，通过芹菜盆栽试验，研究了消石灰、腐殖酸、Ｎａ２Ｓ等化学物质对芹菜吸收土壤重金属的抑 制效应及对土壤重金属存在形态的影响。结果表明：适当剂量的化学添加物能有效抑制芹菜对 土壤中 Ｐｂ、Ｈｇ的吸收，是缓解或治理重属污染土壤的可行之策。
由表３可知，从测试结果分析，增 加 腐 植 酸、消 石 灰、Ｎａ２Ｓ均能有效降低土壤有效 Ｈｇ的浓度且减少了芹 菜对土壤 Ｈｇ的吸收，相应土壤中残留 Ｈｇ值增大；且使 用量大，其效果越明显。这可能是因为 Ｎａ２Ｓ与土壤中 的活性 Ｈｇ化合形成了难溶的 ＨｇＳ；而腐植酸则可能是 其大分子对 Ｈｇ的吸附作用和所含有机基团对 Ｈｇ的螯 合作用所致。但消石灰在使用量大时反致芹菜 Ｈｇ的吸 收量增大，可能是其微碱性影响了土壤的团粒结构及酸 碱环境所致［８］。
性汞用１０ｍＬ、０．１ｍｏｌ／Ｌ 的 ＣａＣｌ２溶液的抽提溶液，仪
器分析条件见表２。
表２
仪器分析条件
负高压 灯电流 原子化器 载气
屏蔽气 读数时间 延迟时间 进样体积
／Ｖ ／ｍＡ 高度／ｍｍ／ｍＬ·ｍｉｎ－１／ｍＬ·ｍｉｎ－１ ／ｓ
／ｓ ／ｍＬ
２４０ ８ ８
５００
１ ０００
１０
１
１
１．３．２ Ｐｂ的测定 芹菜样品及土壤残留态 Ｐｂ经微波 消解，以原子吸收分光光度法进行测定［５－７］；土壤中活性
空白
Ｈｇ Ａ１１（３．０） Ａ１２（６．０） Ｂ１１（０．８） Ｂ１２（１．５） Ｃ１１（０．４） Ｃ１２（０．８） ＣＫ１（０）
Ｐｂ Ａ２１（３．０） Ａ２２（６．０） Ｂ２１（０．８） Ｂ２２（１．５） Ｃ２１（０．４） Ｃ２２（０．８） ＣＫ２（０）
１．３ 项目测定 １．３．１ 汞的 测 定 采 用 氢 化 物 －原 子 荧 光 法［５－７］。 其 中 芹菜及土壤中残留态汞以微波法对样品消解后测定；活
表３
化学添加剂对土壤中
残留态 Ｈｇ和芹菜中 Ｈｇ含量的影响
１ 材料与方法
１．１ 试验材料 供试土壤采自渭南市开发区白杨乡渭河滩地，
ｐＨ ５．９，有 机 质 １６．８ｇ／ｋｇ，碱 解 氮 ８９ ｍｇ／ｋｇ，速 效 磷 ４２．５ｍｇ／ｋｇ，速 效 钾 １４３ ｍｇ／ｋｇ；Ｈｇ、Ｐｂ 含 量 分 别 为 １．２５、２４３．５ｍｇ／ｋｇ。据土壤环境质量标准，结合当地土 壤重金属的污染情况，分别以 Ｈｇ（ＮＯ３）２、Ｐｂ（Ａｃ）２的形 式加入外源 Ｈｇ、Ｐｂ作为模拟污染土壤。土壤中 Ｈｇ、Ｐｂ 含量分别为１．６３、６５０．０ｍｇ／ｋｇ，约为三级土壤重金属标 准限值的１．３倍［４］。双道原子荧光光度计 ＡＦＳ－８２０（北 京吉天公司），原子吸收分光光度计 ＡＦ６１０Ａ（北京瑞利 分析析仪器 公 司），微 波 消 解 器（北 京 莱 伯 泰 克 公 司）。 腐植酸、Ｎａ２Ｓ、Ｈｇ（ＮＯ３）２、Ｐｂ（Ａｃ）２、ＣａＣｌ２均为化学纯试