张家口市北郊道路两侧野生植物中铅污染特征研究

来稿日期:20091117

作者简介:王春(1965 ),男,河北怀来人,河北北方学院理学院化学系高级实验师.

张家口市北郊道路两侧野生

植物中铅污染特征研究

王 春,焦晓燕,杨晓民,侯占忠,王月红

(河北北方学院理学院,河北张家口075000)

摘要:测定重金属铅对道路两侧野生植物的污染特征.采用火焰原子吸收分光光度法,测定张家口市北郊交通干线两侧浅山区段野生植物中铅的含量.测定结果表明,铅在0~8 00mg /L 成线性关系,相关系数r =0 9997,线性方程Y=0 0758X-0 00133,检出限为0 024 g /mL.铅来源于汽车汽油的燃烧.进入土壤进行迁移,公路两侧野生植物中铅污染程度沿道路两侧距离的增加逐渐减弱,浅山区的野生植被对土壤中的铅有明显的吸收和固定作用,可以净化土壤保持生态系统的和谐.

关键词:铅;污染;野生植物;测定中图分类号:X 502 文献标识码:A

文章编号:1673 1492(2010)05 0033 05

Characteristics of Lead Pollution in Wild Plants on Both Sides of Roads

in Northern S uburb of Zhangjiakou City

WAN G Chu n,JIAO Xiao yan,YAN G Xiao m in,H OU ZH an zhong ,WAN G Yue hon g

(College o f Science,H ebei N o rth U niver sity,Zhangjiakou 075000,Hebei,China)

Abstract:Characteristics o f lead pollictio n in w ild plants on both sides of the r oads w ere studied.With the flame atom absor ption spectrophotometric method,the content o f lead in w ild plants on both sides of the m ain r oads of nearby mountainous areas in nor thern subur b of Zhang jiakou city w as deter m ined.It indicated a linear relationship in the rang e of 0~8mg /L of lead abso rption,w ith the cor relation coefficient r =0 9997,linear equation Y =0 0758X-0 00133,and the picked o ut lim it 0 024( g/mL).T he lead from bur ning of petrol in cars m ig rated into soils.The degree of lead pollution decreased gradually w ith the increases of distances betw een w ild plants and the road.The w ild plants in nearby mountainous area have the obv ious absor ption and clamping action to the lead in soil and they m ay purify the soil and maintain the harmo ny of the ecosystem.

Key words:lead;pollutio n;w ild plant;deter mination 铅是一种不可降解的环境污染物,在环境中可长期蓄积,可通过食物链、土壤、水和空气进入人体.

环境中90%的铅污染来自含铅汽油的燃烧废气[1]

.汽车排入大气环境中的铅化物,可通过肺部、消化器官、皮肤等途径直接进入人体[2].也可由土壤吸附后再进行转移[3].研究结果表明经汽车尾气进入环境中的铅主要分布在公路两侧[4,5].铅进入土壤后,很快被土壤吸附固定,李湘南等[6]对汽车废气中的铅对沿线农田污染进行了环境质量评价,魏秀国[7]、曹立新[8]等对城郊公路两侧土壤和蔬菜、土壤和水稻中铅含量及分布规律进行了测定分析,认为城郊公路两侧土壤和蔬菜、土壤和水稻中的铅污染主要来自汽车,其

铅含量远高于远离公路的农田.徐永荣[9]

等实验结果认为绿带能够有效的阻止重金属对公路两侧土壤的污染.位于河北省西北部的张家口市,地处京、晋、蒙交界处,是进入蒙俄及东欧市场的陆路商埠,市区四面环山呈狭长形状,清水河穿城而过,北郊连通坝上的公路依山环城而行,公路两侧基本上属山地丘陵地形,属大陆性气候.四季分明,风力比较强,道路两侧的植被多是耐旱的杂草.陈有镧[10]、李湘洲[11]的研究表明,植物可通过根茎吸收土壤中的铅,因此断定道路两侧的杂草受其土壤中铅和气候的影响,也会

第26卷第5期2010年10月 (自然科学版)Jo ur nal of H ebei N orth U niv ersity (Nat ur al Science Edition)

V ol 26N o 5

Oct.2010

2010年10月王春等:张家口市北郊道路两侧野生植物中铅污染特征研究第5期

通过根茎吸收土壤中的铅,并且会在一些植物体内进行常年累积[11].本文采用火焰原子吸收分光光度法测定了张家口市北郊道路两侧不同距离野生植物中的铅含量,表明自然植被对土壤中的铅有明显的固定作用,且呈现出一定的分布特征.

1 实验部分

1 1 实验仪器

原子吸收分光光度计(WFX 1F2B2),200目标准筛,空心阴极灯,50m l容量瓶,电光分析天平(上海精密科学仪器公司),箱式电炉(安庆市电工仪表厂,RTM 28 10),电热鼓风干燥箱(北京医疗设备二厂,DF205).

1 2 实验药品

硝酸铅(天津市化学试剂厂,分析纯),硝酸(天津市翔宇化工工贸有限责任公司,分析纯),过氧化氢(分析纯),高氯酸(分析纯).

1 3 样品采集

张家口市北郊通往坝上的主要通道西出平门的国道,主要是大货车和长途客运车辆通行,郊外道路两侧山地丘陵绵延.采样点选于水母宫附近于道路两侧,分别选择距道路5m、20m、50m、100m、150 m、200m地表植被植物于塑料袋中.

1 4 样品处理

将试样用蒸馏水清洗干净,放入烘箱中于60~80烘干12h,冷却,研磨成粉状,准确称取各点样品各1 000g三份,采用箱式电炉800~1000碳化,后在500下灰化处理5h,滴加5m l浓H NO3,2 ~3滴H2O2,2 5mlH ClO4,150煮沸至白烟近干,冷却后加入4ml体积比为2%H NO3溶解,溶解后二次蒸馏水定容到50mL容量瓶,备用.

1 5 测试条件选择

标准溶液的制备:取1 000g/L的标准溶液0 20ml于50ml容量瓶中,再加入5m l2%H NO3,然后用二次蒸馏水定容.

用铅空心阴极灯做光源,吸入上述标准溶液于火焰原子吸收分光光度计,测定在不同波长时的吸光度得出如图1所示图形.

分别移取0 20ml的铅标准溶液于5个50m l的容量瓶中,再依次加入0m l、3ml、5ml、7m l、9 ml的2%H N O3溶液,然后用二次蒸馏水定容.用火焰原子吸收分光光度计,在283 3nm波长下测定不同酸度溶液的吸光度,如图2所示的结果.

1 6 建立标准工作曲线及样品测定

根据表1中试验条件,配制浓度分别为2 00mg/L、4 00mg/L、6 00m g/L、8 00mg/L、10 00 mg/L、16 00m g/L、20 00mg/L的标准溶液进行,以样品试剂空白作参比,测定吸光度.相同条件下,在线性范围内测定样品吸光度,根据线性方程计算质量浓度.

1 7 回收率测定

在样品溶液中加入一定量的标准溶液,做样品溶液的加标回收率测定,根据测定值进行回收率计算,结果见表4.

1 8 检出限测定

配制20个空白溶液,通过自动进样器吸入火焰原子吸收分光光度计,按自动调零键,记录积分5s 的吸光度.测相对标准偏差,按公式D=c!3 /A,算其检出.

2 结果与讨论

从图1中可以看到,在波长为283 3nm时标准铅溶液产生最大吸收峰,所以选取此波长作为测定铅样品时的入射波长.在其它条件相同时,当加入2%H NO3溶液0m l~9m l时,标准铅溶液的吸光度见图2,在加入2%H N O3溶液3m l~5ml时,吸光度达到最大,故选择加入2%H NO3溶液4m l为最佳酸度