高虹地区土壤和植物中重金属铬的分布现状

高虹地区土壤和竹子中重金属铬的分布现状 Status of heavy metal Cr in soil and bamboo of Gaohong area章雅楠Yanan Zhang（浙江农林大学 环境与资源学院,杭州 311300）（Zhejiang A & F University Institute of environment & resources ,Hangzhou 311300）摘要：为研究临安市高虹地区土壤和竹子中重金属铬的分布状况，分别从高虹地区选取109处采集土样，88处采集竹子样品，利用火焰原子吸收分光光度法测量样品中重金属铬的浓度。测定结果表明，各样点重金属铬含量符合土壤质量评价一级标准。其中，不同季节竹林土中总铬含量变化不明显。同季节不同类型土壤的总铬含量（平均值）也差距不大。而竹子样品的测定结果显示，同一季节中竹子不同部位的总铬平均含量不一致。不同季节，竹子相同部位的总铬平均含量均呈现冬季秋季夏季的特点，且夏季显著低于其他季节。Abstract: In order to study the status of heavy metal Cr in soil and bamboo of Gaohong area, the soil in 109 places and the bamboo in 88 places are collected to determine the concentration of heavy metal Cr by using flame atomic absorption spectrophotometry. The result of investigation demonstrates: the content of heavy metal Cr in samples are up to soil quality evaluation grade standard. There is no significant change of the total chromium content in the bamboo forest soil in different seasons, the same as different types of soil in the same season. And the average content of total chromium in different parts of the bamboo in the same season is not consistent. In different seasons, the average content of total chromium in the same part of the bamboo shows characteristics of winter autumn summer, and summer is significantly lower than other seasons.关键词：高虹地区 ; 土壤 ; 竹子 ; 重金属 ; 铬 Key words: Gaohong area ; soil ; bamboo ; heavy metal ; chromium 引言重金属不能被土壤微生物分解，而是通过食物链进入人体、并蓄积达到一定浓度后，严重危害人体健康1-2。土壤重金属污染具有隐蔽性、持久性和不可逆性等特点，因此如何有效控制重金属污染是国内外研究的重点和难点。临安市高虹镇是节能灯发展厂区的集聚地，同时，也是种植毛竹、茶叶、山核桃等经济作物的农业园区，监测重金属的含量分布状况对当地生态环境的保护具有重要意义。因此，针对当地土壤及竹子中重金属铬的分布状况进行调研工作。1 材料与方法2012年3、6、10月及2013年1月，分春夏秋冬四个季节对高虹地区进行土壤及竹子的枝、叶采集。样点根据蛇形采样法布设并进行GPS定位。1.1 土壤采集及处理每个样点采集2m2范围内0-10cm的表层土壤均匀混合，除去石块碎屑按四分法取约1kg土壤（代表该样点混合样)装入聚乙烯密封袋密封保存，以防止样品交叉污染。采集109个样品带回实验室，经冷冻干燥机(LABCONCO)干燥后，用研钵(玛瑙)研磨过100 目筛，装于聚乙烯密封袋待测。每次采集尽可能保持是同一个点。1.2 竹子采集及处理每个采样点分别采集在33m2范围内每棵竹子茎、叶，混合后用聚乙烯密封袋保存带回实验室。样品先用自来水冲洗干净，再用超纯水冲洗至少三遍，经冷冻干燥粉碎，过100 目筛后，装入聚乙烯密封袋待测。每次采集尽可能保持是同一个点。采样样品数量88个。1.3 仪器和试剂 仪器为电子天平、石墨消解炉、亚沸蒸馏器等。实验试剂均为优级纯试剂，实验用水为亚沸蒸馏器制备的超纯水。1.4 分析方法称取0.2g土壤样品，精确至0.001g，置于50ml消解罐中，加入3ml浓盐酸和1ml浓硝酸，置于石墨消解炉上常温静置24小时，之后启动石墨消解炉，待样品呈现灰白色时取下冷却，随后转移至50ml容量瓶中，定容、摇匀。离心，取上清液，用火焰原子吸收分光光度计测量溶液中重金属铬的浓度。竹子样品同上处理。2 结果与讨论2.1高虹地区土壤中重金属铬含量分析根据上述方法测定高虹地区109个采样点土壤中重金属铬的含量。春季，分别采集了农田、水稻种植区、竹林种植区的土壤样品；夏季，采集了田园区、竹林种植区的土壤样品；秋季，采集了竹林种植区的土壤样品；冬季，采集了田园区的土壤样品。其土壤样品中重金属铬的含量见表1。表1 高虹地区土壤（干土）中重金属铬含量 mg/kg土壤样品春季夏季秋季冬季农田土水稻土竹林土田园土竹林土竹林土田园土竹林土平均值13.3312.4910.5112.63 10.90 12.1911.1511.89最大值25.4118.2817.1420.20 25.60 27.6118.3626.23最小值6.649.683.248.72 6.22 4.425.566.53表2 土壤质量评价标准值 mg/kg采用标准CrCuPbZn土壤一级903535100土壤二级250100350300样点的整体含量测定结果显示，从空间上看，各点总铬含量变化为3.24-27.61 mg/kg，变化幅度较大，但其含量均符合土壤质量评价一级标准，见表2。土壤中的铬最初来源于岩石风化，在自然条件作用下转移到成土母质及土壤中3；其次，随着城市化的推进，城市污水灌溉、污泥及城市垃圾正在成为土壤铬的另一个主要来源。另外，随着冶金、制革、电镀等涉及铬污染工业的发展，某些工厂和铬污染源所产生的含铬粉尘、铬渣及被铬污染的地下水也能通过各种途径进入土壤，从而造成铬的积累。土壤样品中低铬含量表明，高虹地区的土壤还未出现铬污染现象，可能由于高虹地区主要发展节能灯产业，电镀等涉及铬污染工业较少，使得土壤中铬含量受人为因素影响较小。从时间上看，春、夏、秋、冬四季竹林土中总铬的含量变化分布为3.24-17.14mg/kg，6.22-25.60 mg/kg，4.42-27.61 mg/kg，6.53-26.23 mg/kg，平均值分别为10.51mg/kg，10.90mg/kg，12.19mg/kg，11.89mg/kg。竹林土四季总铬含量变化不明显。同季节中，不同类型土壤的总铬含量（平均值）也差距不大。但有些样点会出现含量较高或较低的现象，如春季农田土出现最大值25.41 mg/kg，最小值6.64 mg/kg。可能受局部居民生活影响。2.2高虹地区竹子中重金属铬含量分析竹子中的总铬含量测定见表3。表3 高虹地区竹子中重金属铬含量 mg/kg竹子样品夏天秋天冬天竹枝竹叶竹枝竹叶竹枝竹叶平均值3.431.953.519.214.0112.97最大值6.573.936.6631.695.9130.91最小值1.490.661.542.531.736.98竹子中竹枝的总铬平均含量变化为3.43-4.01 mg/kg，竹叶的总铬平均含量变化为1.95-12.97 mg/kg。同一季节中竹子不同部位的总铬平均含量不一致。图2.1 竹子中总铬平均含量图由图2.1可得，在夏季，竹子中总铬平均含量主要集中在竹枝中，而在秋、冬季，竹子中总铬平均含量主要集中在竹叶中，且显著高于竹枝。不同季节，竹子相同部位的总铬平均含量均呈现冬季秋季夏季的特点，且夏季显著低于其他季节。3 结论 从土壤样品的测定结果来看，各样品所测定的重金属铬的含量变化幅度较大，但其数值并未超过国家土壤质量评价一级标准。此测定结果可能由于当地冶金、制革、电镀等涉及铬污染工业发展较少，故仅依靠天然因素所形成的土壤中重金属铬的含量较低。从时间上看，不同季节中，竹林土中总铬含量变化不明显。同季节中，不同类型土壤的总铬含量（平均值）也差距不大。但有些样点会出现含量较高或较低的现象，如春季农田土中出现最大值25.41 mg/kg，最小值6.64 mg/kg。可能受局部居民生活影响。从竹子样品的测定结果来看，同一季节中竹子不同部位的总铬平均含量不一致。在夏季，竹子中总铬平均含量主要集中在竹枝中，而在秋、冬季，竹子中总铬平均含量主要集中在竹叶中，且显著高于竹枝。不同季节，竹子相同部位的总铬平均含量均呈现冬季秋季夏季的特点，且夏季显著低于其他季节。参考文献1陈晶中,陈杰,谢学俭,张学雷.土壤污染及其环境效应J.土壤,2003,04:298-303.2刘清,王子健,汤鸿霄.重金属形态与生物毒性及生物有效性关系的研究进展J.环境科学,1996,01:89-92.3刘晓潭,王霞.新乡市灌溉用水与小麦中铬含量的调查J.中国公共卫生,2001,17(3):243-245.