土壤中全铅的测定

土壤中全铅的测定一、监测目的本项目监测土壤铅含量的目的是判断土壤是否被重金属铅污染以及被污染的状况，为制定改良和利用土壤污染物的措施提供依据。预测其发展趋势，看是否会影响农作物生长，进而影响人体健康。（铅是动植物不需要的元素，微量的铅被动植物吸收入体内，都有可能造成严重后果）二、背景资料（一）研究对象：农学系作物标本园内土壤（二）土壤泥土来源：深层地下洁净土壤（从其他地方运输至此）（三）土壤中铅的来源：土壤中铅的来源可分为自然来源和人为来源。1、自然来源全国土壤背景值基本统计量表明，我国土壤铅含量最高可达到1143mg/kg，最低为0.68mg/kg，平均为26mg/kg；本实验研究的土壤本底值据调查可近似作0mg/kg处理。2、人为来源土壤中铅主要来源于人的活动，包括大气沉降、污水灌溉、施用污泥、农药、化肥电子垃圾及车辆尾气的排放。本实验土壤铅的人为来源：由于是农学系实验用田，并未施用污泥，且用的是自来水灌溉；该田地处道路一侧，平时有车辆经过，至少70%尾气（四乙基铅作为防爆剂被加入汽油中）会沉降到土壤中；周围房屋建设，使用的涂料等也会造成铅污染，并经大气沉降到土壤中；农药和化肥的使用：该实验田施用的杀虫剂及除草剂，氮磷钾肥都有可能造成土壤铅污染。（四）土壤中铅的存在形态外源铅进入土壤后主要以铁锰氧化物结合态、有机态和残渣态形式存在，有些还会存在一定碳酸盐态积累。研究表明，植物吸收铅（有效铅）的主要形态为交换态铅（包括水溶态），碳酸盐态铅及铁锰氧化物结合形态铅在一定条件下可被植物吸收；有机质硫化物态铅及残渣态铅植物难以利用。三、布设样点按照土壤类型和作物种植品种分布，划分出的四个地块，按面积大到小分别用来种植玉米、高粱、小麦、未用地。因为此地块面积中等、地势平坦、土壤物质和污染程度较均匀，所以这次采样点以梅花形分布。用土壤地形草图确定采样地块和采样点，并在图上标出采样点。四、现场采样1、采样部位和深度：根据耕层厚度，确定采样深度，我们取样深度为15-20厘米2、采样时间和地点:2014年4月15日下午3:00在天津农学院农学实验田3.采样方法、数量：农化土样采用多点混合土样采集方法。样点分布范围不少于3亩（各地可根据情况确定），确定样点约20个。每个点的取土深度及重量应均匀一致，土样上层和下层的比例也要相同。采样器应垂直于地面，入土至规定的深度。采样使用不锈钢、木、竹或塑料器具。样品处理、储存等过程不要接触金属器具和橡胶制品，以防污染。我们这里采用的是土钻。4.样品编号和档案纪录：做好采样记录：土样编号、采样地点、土壤名称、采样深度、前茬作物及产量、采样日期、采样人等。五、土壤样品制备与管理现场采集的土壤样品经核对无误后，分类装箱，运往实验室加工处理。（运输过程中严防样品损失，沾污）（一）样品制备流程：风干磨碎过筛装袋1、风干将潮湿样品倒在白色搪瓷盘内，摊成约2cm厚的薄用木棒间断地压碎、翻动、使其均匀风干，过程中，捡出碎石、砂砾及植物残体等杂质。2、磨碎过筛用四分法分取所需土样量，使其全部通过0.84mm(20目)孔径尼龙筛。过筛后的土样全部置于聚乙烯薄膜上，充分混匀，用四分法分成两份，取其中一份继续磨碎至全部通过0.149mm(100目)，通过后的土壤样品备用。3、装袋样品装入样品袋或样品瓶后，及时填写标签，一式两份，瓶内或袋内一份，外贴一份。（二）保存风干土样应存放于干燥、通风、无阳光直射、无污染的样品库内。保存期内，应定期检查土样保存情况，防止霉变、鼠害和土样标签脱落等。六、监测方法监测方法包括土壤样品的预处理和分析测定方法两部分。1、预处理（酸分解法-重金属预处理常用方法）混合酸消解体系是盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸操作要点：取适量风干土样于聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿，加适量浓盐酸，于电热板上低温加热，蒸发至约剩5ML时加入适量浓硝酸，继续加热至近黏稠状，再加入适量氢氟酸并继续加热。最后，加入少量高氯酸并加热至白烟冒尽。倾倒坩埚中试样，用水坩埚内壁及盖，温热溶解残渣，冷却后定容至要求体积。2、测定方法—石墨炉原子吸收光谱法-选择原因：浓度测定范围是痕量，国际标准方法（准确）七、实验部分（一）实验原理土壤中重金属Pb元素含量测定方法--石墨炉原子吸收法测铅的原理：仪器从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光，通过试样蒸汽时被蒸汽中待测元素基态原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量。该实验试样用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸分解，在波长283.3nm处和预先设定的干燥、灰化、原子化等升温程序中，用普通的铅空心阴极灯测定各浓度的铅。（二）仪器及药品配备1、仪器：天平、GB17141石墨炉原子吸收光谱仪、50、100、500、1000ml容量瓶、移液管数干、量筒、塑料杯、坩埚2、试剂（1）1000ml2％硝酸溶液的配制：取22.27ml65％的硝酸于1000ml容量瓶，用蒸馏水定容。（2）100ml50％硝酸溶液：取72.24ml65％硝酸于100ml容量瓶，用蒸馏水定容。（3）铅标准液（1mg/ml）:称取高纯度的硝酸铅（99.99％）0.7992克置于洗净烘干的250ml的烧杯中，加入50ml2％的硝酸溶液，加热溶解。冷却后，将烧杯中溶液转移至500ml容量瓶中，用2％的硝酸溶液定容，（4）1ug/ml铅标准溶液：用移液管取铅标准液1ml于1000ml容量瓶中，用2％硝酸溶液定容，摇匀。（5）氢氟酸：[ω（HF）≈40%，优级纯]（6）浓硝酸：[ρ（HNO3）≈1.42g.cm-3]（7）浓盐酸2、测定：3、标准曲线的制备：准确移取1ug/ml铅标准溶液0.0,、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0ml于50ml容量瓶中，用2％硝酸溶液定容，待测。浓度梯度为：0.00、0.01、0.02、0.03、0.04、0.06ug/ml。样品的制备：在微量天平上分别称取0.5克左右土壤样品三份于三个标号坩埚中，另外取空白样（5ml超纯水为空白样）于坩埚中。记录数据。用水润湿，加适量浓盐酸，于电炉低温（150℃左右）加热，蒸发至约剩5ml左右，取下冷却，然后分别用玻璃量筒取5ml优级浓硝酸、用塑料量杯取5ml优级纯氢氟酸加入坩埚，加盖，继续加热（250℃左右）至近粘稠状。期间应不断地摇动坩埚。当坩埚内白烟基本散尽且锅内物为淡黄色或透明可流动的膏状物时，取下冷却，用超纯水坩埚盖和内壁，为了溶解土壤消解后生成的大量无机盐结晶物，让硝酸挥发完全，再向坩埚加入1ml50％硝酸溶液，煮沸。溶解残渣。将样品转移到50ml容量瓶中，用超纯水定容。将定容后的样品液过滤后，再转移到容量瓶中，待测。4、测定按照仪器使用说明书调节石墨炉原子吸收分光光度计(带有背景扣除装置)至最佳工作条件，测定试液的吸光度。八、数据分析1、计算土壤样品Pb的含量•W=（C1-C2）*V/m•W:土壤样品重金属含量，mg/kg•C1：土壤样品测定平均值，ug/ml•C2:空白样品测定值，ug/ml•V:土壤样品溶液的定容体积，ml•m:土壤样品质量，g•2、结果分析按照土壤环境质量标准，当w=35mg/kg时，为一级，即尚算清洁；150mg/kgw200mg/kg,为二级，即轻度污染；w400mg/kg，为三级，即重度污染。九、结论•公路旁土壤受铅污染严重，土壤铅污染程度影响铅含量。铅随土壤受污染程度的不同含量也不同。而植物对铅的吸收主要是通过根部吸收，叶部也有少量的吸收。在平时的生活我们应做到不随便丢弃垃圾，不随便破坏土壤的结构，注意保护环境。让我们拥有一片绿色的土地。