成縣石灰性土壤金屬鎘背景值調(diào)查

楊興宏

(隴南師范高等?？茖W(xué)校，甘肅隴南 742500)

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成縣石灰性土壤金屬鎘背景值調(diào)查

楊興宏

(隴南師范高等?？茖W(xué)校，甘肅隴南 742500)

摘要[目的]調(diào)查成縣石灰性土壤重金屬鎘含量的背景值，為石灰性土壤鎘污染評價(jià)提供參考。[方法]采集成縣30個地塊，每個地塊采集0～20和20～40 cm土層土樣，采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定土壤中可給態(tài)鎘含量。[結(jié)果]0～20 cm土層土壤的可給態(tài)鎘含量平均為2.48 mg/kg，變動范圍2.23～2.73 mg/kg(95%可靠度)或者2.15～2.81 mg/kg(99%可靠度)；20～40 cm土層土壤的可給態(tài)鎘含量平均為2.43 mg/kg，變動范圍是2.23～2.63 mg/kg(95%可靠度)，或者2.16～2.70 mg/kg(99%可靠度)。[結(jié)論]0～20 cm 土層土壤鎘含量污染的臨界值為2.81 mg/kg，20～40 cm 土層土壤鎘含量污染的臨界值為2.70 mg/kg。

關(guān)鍵詞石灰性土壤；鎘污染；背景值；臨界值；成縣

鎘不是人體必需元素，對人體有嚴(yán)重危害[1-3]。目前，國內(nèi)外缺乏完整的土壤毒物含量標(biāo)準(zhǔn)，只有少數(shù)農(nóng)藥和部分重金屬、非金屬含量參考標(biāo)準(zhǔn)。為此，目前區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)大多采用區(qū)域土壤背景值作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這是由于以背景值作評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)代表了自然環(huán)境和人類生產(chǎn)、生活等社會環(huán)境發(fā)展到一定歷史階段時(shí)土壤中各種毒物的平均含量，通常代表一定的區(qū)域范圍，符合區(qū)域環(huán)境實(shí)際要求，因此，其具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和歷史意義，在土壤環(huán)境評價(jià)中被廣泛采用。所謂區(qū)域土壤毒物背景值，是指采集一定區(qū)域范圍內(nèi)，沒有或很少受工礦企業(yè)、城鎮(zhèn)、交通運(yùn)輸?shù)人廴镜耐寥罉悠范疚锏钠骄?。為了評價(jià)土壤鎘污染，首先須弄清當(dāng)?shù)氐逆k含量背景值，作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在制訂鎘污染標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，須認(rèn)識到，土壤全鎘含量難以正確反映食物鏈的鎘污染情況，更可靠的是測定農(nóng)作物食用部分的鎘含量，并用食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和飼料標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。土壤全鎘含量，只能提供其潛在儲量信息，并不能反映植物的有毒鎘離子流。因此，只有測定土壤中可給態(tài)鎘含量，才能反映從土壤進(jìn)入植物的鎘含量。目前土壤樣品鎘含量采用HNO3-HF-HClO4或HCl-HNO3-HF-HClO4混酸體系消化后，將消化液直接噴入空氣-乙炔火焰測定。有試驗(yàn)表明，石灰性土壤全鎘與DTPA可給態(tài)鎘呈顯著相關(guān)，可給態(tài)鎘約為全鎘的27%。這說明全鎘和DTPA鎘含量應(yīng)用于石灰性土壤鎘污染評價(jià)具有重要意義。但是，土壤可給態(tài)鎘含量與小麥子粒鎘含量之間的相關(guān)系數(shù)遠(yuǎn)大于土壤全鎘含量與小麥子粒鎘含量之間的相關(guān)系數(shù)，說明DTPA浸提法測定的土壤可給態(tài)鎘含量能更好地反映石灰性土壤鎘污染(或積累)與小麥子粒鎘富集之間的關(guān)系。甘肅省隴南市成縣的支住工業(yè)是鉛鋅礦的開采和冶煉，因此有必要對成縣境內(nèi)的隔污染情況進(jìn)行調(diào)查。筆者采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定甘肅省成縣土壤可給態(tài)鎘含量，旨在為該地區(qū)土壤鎘污染評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1樣品采樣與制備采樣地選擇遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、工廠和公路沿線的地區(qū)，在甘肅省隴南市成縣范圍內(nèi)平均分布。土壤質(zhì)地為中壤土和重壤土，采集30個地塊，每個地塊采集10～20和20～40cm土層土樣，每個地塊選10個點(diǎn)，分別采集2個土層的混合土樣，采集1kg，裝入塑料袋內(nèi)。

1.2樣品制備將樣品風(fēng)干，用塑料棒碾碎，通過2mm的尼龍網(wǎng)篩，儲存于塑料瓶中備用。

1.3測定方法采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定土壤鎘含量。

2結(jié)果與分析

由表1可知，0～20cm土層土壤可給態(tài)鎘平均含量為2.48mg/kg，均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差為0.129 0。土壤可給態(tài)鎘含量的變動范圍為2.23～2.73mg/kg(95%可靠程度)，或2.15～2.81mg/kg(99%可靠程度)，建議采用后一標(biāo)準(zhǔn)，作為評價(jià)表層0～20cm土層鎘污染的臨界指標(biāo)值。

20～40cm土層土壤可給態(tài)鎘平均含量為2.43mg/kg，均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差為0.104 0。因此，土壤可給態(tài)鎘含量的變動范圍為2.23～2.63mg/kg(95%可靠程度)或2.16～2.70mg/kg(99%可靠程度)，建議采用后一標(biāo)準(zhǔn)作為評價(jià)表層20～40cm土層的鎘污染臨界指標(biāo)值。

通過計(jì)算，t值為0.301 4，自由度為58，顯著臨界值t0.05=2.000 0，可見實(shí)際t值小于顯著臨界值t0.05，2個土層的鎘含量差異不顯著，可以認(rèn)為是相同的。

表10～20和20～40cm土層土壤可給態(tài)鎘含量比較

Table1Comparisonofsoilavailablecadmiumcontentin0-20and20-40cmsoillayers

序號Code鎘含量Cadmiumcontent∥mg/kg0～20cm20～40cm序號Code鎘含量Cadmiumcontent∥mg/kg0～20cm20～40cm13.253.09161.781.7623.082.98171.681.8032.072.07180.780.9344.603.88192.202.2353.022.89201.891.1062.122.07212.232.2072.782.68221.901.8981.071.14233.303.2592.802.84243.783.48103.013.11253.062.94112.582.96262.782.80122.762.80272.252.27131.891.94282.682.67142.202.24291.541.61152.222.22303.402.37x2.482.43Sx0.12900.1040

3結(jié)論

通過測定分析，成縣石灰性土壤鎘含量的背景值：0～20cm土層為2.48mg/kg，變化范圍為2.15～2.81mg/kg，取其上限2.81mg/kg作為評價(jià)表層土壤鎘污染的臨界值。20～40cm土層鎘的背景值為2.43mg/kg，變化范圍為2.16～2.70mg/kg，取其上限2.70mg/kg作為20～40cm土層鎘污染的臨界值。由方差分析可知，差異不顯著，因此可以認(rèn)為成縣土壤土體中鎘的背景值相同。在評價(jià)土壤鎘污染時(shí)應(yīng)采用相同的臨界指標(biāo)，取2.70mg/kg作為成縣石灰性褐土鎘污染的臨界指標(biāo)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：2002年版一部[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：46.

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[3] 王國慶，駱永明，宋靜，等.土壤環(huán)境質(zhì)量指導(dǎo)值與標(biāo)準(zhǔn)研究Ⅰ：國際動態(tài)及中國的修訂考慮[J].土壤學(xué)報(bào)，2005，42(4)：666-673.

作者簡介楊興宏(1968- )，男，甘肅文縣人，副教授，從事生物學(xué)教育工作。

收稿日期2016-03-30

中圖分類號

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)16-137-02

InvestigationonCadmiumBackgroundValueinCalcareousSoilinChengCounty

YANGXing-hong

(LongnanTeacher’sCollege,Longnan,Gansu742500)

Abstract[Objective] To investigate the cadmium background value in calcareous soil in Cheng County, and to provide references for the cadmium pollution evaluation in calcareous soil. [Method] A total of 30 land plots were selected from Cheng County. Samples at 0-20 and 20-40 cm soil layers were collected from each plot. The available cadmium content in soil was detected by DTPA extraction - atomic absorption spectrophotometry. [Result] The average content of available cadmium in 0-20 cm soil layer was 2.48 mg/kg; the variation range was 2.23-2.73 mg/kg (95% reliability) or 2.15-2.81 mg/kg (99% reliability). The average content of available cadmium in 20-40 cm soil layer was 2.43 mg/kg, the variation range was 2.23-2.63 mg/kg(95% reliability) or 2.16-2.70 mg/kg (99% reliability). [Conclusion] Critical value of cadmium content pollution in 0-20 and 20-40 cm soil layers are 2.81 and 2.70 mg/kg, respectively.

Key wordsCalcareous soil; Cadmium pollution; Background value; Critical value; Cheng County