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檢測(cè)土壤重金屬應(yīng)該用什么方法比較準(zhǔn)確
2014-09-03
下面主要介紹土壤重金屬的常規(guī)測(cè)量方法：
砷
砷（As）是人體非必須元素，元素砷的度相較低而砷的化合物均有劇毒，三價(jià)砷化合物比五價(jià)砷化合物毒性更強(qiáng)，有機(jī)砷對(duì)人體和生物都有劇毒，砷通過(guò)呼吸道、消化道和皮膚接觸人體。如攝入量超過(guò)排泄量，砷就會(huì)再人體的肝、腎、肺、子宮、胎盤(pán)、骨骼、肌肉等部位，特別是在毛發(fā)、指甲中蓄積，從而引起慢性砷中毒，潛伏期可長(zhǎng)達(dá)幾年甚至幾十年。慢性砷中毒有消化系統(tǒng)癥狀、神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和皮膚病變等。砷還有至癌作用，能引起皮膚癌。砷危害植物作物的原因是由于砷阻礙了作物中水分的輸送，使作物根以上的地上部分氮和水分的供給受到限制，造成作物枯黃。在一般情況下，土壤、水、空氣、植物和人體都含有微量砷，對(duì)人體不會(huì)造成傷害。砷是我國(guó)實(shí)施排放總量控制的指標(biāo)之一，砷的污染主要來(lái)源于采礦、冶金、化工、化學(xué)制藥、農(nóng)藥生產(chǎn)、紡織、玻璃、制革等部門(mén)的工業(yè)廢水。
測(cè)定砷的兩個(gè)比色法，新銀鹽分光光度法和二乙氨基二硫代甲酸銀光度法，其原理相同，具有類(lèi)似的選擇性。但新銀鹽分光光度法測(cè)定速度快、靈敏度高，適合于水和廢水的測(cè)定，特別是對(duì)天然水樣，而二乙氨基二硫代甲酸銀光度法適合分析水和廢水，但使用三氯甲烷，會(huì)污染環(huán)境。氫化物發(fā)生原子吸收法是將水和廢水中的砷以氫化物形式吹出，通過(guò)加熱產(chǎn)生砷原子，從而進(jìn)行定量。樣品采集后，用硫酸將樣品酸化至pH<2保存，廢水樣品酸化至含酸達(dá)1％。
鎘
鎘（Cd）不是人體必須的元素，鎘的毒性很大，它可通過(guò)食物鏈進(jìn)入動(dòng)物和人體，可以在人體內(nèi)蓄積，主要蓄積在腎臟，引起泌尿系統(tǒng)的功能變化，鎘在人體內(nèi)形成鎘硫蛋白，它與含羥基、氨基、巰基的蛋白質(zhì)分子結(jié)合，影響酶的功能，導(dǎo)致蛋白尿和糖尿等；鎘還能影響維生素Ｄ3的活性，使骨質(zhì)疏松、萎縮、變形等。鎘對(duì)植物的危害表現(xiàn)在其破壞葉綠素，從而降低光合作用，還能使花粉敗育，影響植物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。水中含鎘0.1mg/L時(shí)，可輕度抑制地表水的自?xún)糇饔谩Ｓ煤k0.04mg/L的水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉時(shí)，土壤和稻米就會(huì)受到明顯的污染。日本的痛痛病就是鎘污染所致。鎘是我國(guó)實(shí)施排放總量控制的指標(biāo)之一。鎘的主要污染源有電鍍、 采礦、冶煉、燃料、電池和化學(xué)工業(yè)等排放的廢水。
直接吸入火焰原子吸收分光光度法測(cè)定鎘快速、干擾少，適合分析廢水和受污染的水體，萃取或離子交換濃縮火焰原子吸收分光光度法，適用于分析清潔水和地表水。石墨爐吸收分光光度法靈敏度高，但基體干擾比較復(fù)雜，適合分析清潔水。此外，雙硫腙分光光度法、陽(yáng)極溶出伏安法或示波極譜法也可以用于鎘的測(cè)定，等離子發(fā)射光譜法是鎘及其多種元素同時(shí)測(cè)定的方法，簡(jiǎn)便、快速、干擾少，適合于地表水和廢水的測(cè)定。
銅
銅（Cu）是人體必須的微量元素，成人每日的需要量估計(jì)為20mg，銅對(duì)水生生物毒性很大，游離態(tài)的銅離子的毒性比絡(luò)合態(tài)銅要大的多。
直接吸入火焰原子吸收分光光度法快速、干擾少，適合分析廢水和受污染的水體，分析清潔水可選用萃取或離子交換濃縮火焰原子吸收分光光度法，也可以選用石墨爐吸收分光光度法但后一種方法基體干擾比較復(fù)雜，要注意干擾的檢驗(yàn)和校正，但基體干擾比較復(fù)雜，適合分析清潔水。此外，也可以選擇二乙氨基二硫代甲酸鈉萃取光度法、新亞銅靈萃取光度法、陽(yáng)極溶出伏安法或示波極譜法，等離子發(fā)射光譜法，簡(jiǎn)便、快速、干擾少，也可以選用，但儀器比較昂貴。
汞
汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，可在體內(nèi)蓄積，進(jìn)入人體的無(wú)機(jī)汞離子可轉(zhuǎn)換為毒性更大的有機(jī)汞，經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，引起全身中毒。汞的污染源主要是儀表廠(chǎng)、食鹽電解、貴金屬冶煉、溫度計(jì)及軍工等工業(yè)廢水中，金屬汞為親硫族元素，在自然界中常伴生于銅、鉛、鋅等有色金屬的硫化物礦床中，而這些金屬在冶煉過(guò)程中，汞大部分揮發(fā)進(jìn)入空氣，因此金屬冶煉廠(chǎng)附近的土壤汞污染就相對(duì)嚴(yán)重。汞是我國(guó)實(shí)施排放總量控制的指標(biāo)之一。
冷原子吸收法、冷原子熒光法和原子熒光法是測(cè)定水中痕量、微量汞的特效方法、干擾因素少，靈敏度高。雙硫腙分光光度法是測(cè)定多種金屬離子的通用方法，如能掩蔽干擾離子和嚴(yán)格掌握反應(yīng)條件，也可以得到較好的分析效果。采樣時(shí)，每采集1L水樣應(yīng)立刻加入10ml硫酸或7ml硝酸，使水樣pH值低于或等于1。取樣后不能立即進(jìn)行測(cè)定，向每升樣品中加入5％高錳酸鉀溶液4ml，必要時(shí)多加入一些，使其呈現(xiàn)持久的淡紅色，樣品存儲(chǔ)于硼硅玻璃瓶中，廢水樣品應(yīng)加酸至1％。
鉛
鉛是可以在人體和動(dòng)物組織中蓄積的有毒金屬，鉛的主要毒性效應(yīng)是導(dǎo)致貧血癥、神經(jīng)機(jī)能失調(diào)和腎損傷。鉛對(duì)植物的危害，主要是影響植物的光合租用和蒸騰作用，Pb對(duì)土壤中尿酶和轉(zhuǎn)換酶有較強(qiáng)的抑制作用，長(zhǎng)期大量施用含Pb的污泥或污灌，有可能使土壤中氮的轉(zhuǎn)化受到較為嚴(yán)重的影響。鉛對(duì)生生物的安全濃度為0.16mg/L.鉛的主要污染源是蓄電池、冶煉、五金、機(jī)械、涂料和電鍍工業(yè)等排放的廢水，鉛是我國(guó)實(shí)施排放總量控制的指標(biāo)之一。
在測(cè)定含鉛較高的廢水水樣時(shí)，為了避免大量稀釋引入的誤差，可使用雙硫腙光度法。
鋅
鋅（Zn）是人體必不可少的有益元素，堿性水中鋅的濃度超過(guò)5mg/L，水有苦澀味，并出現(xiàn)乳白色，水中含鋅超過(guò)1mg/L時(shí)，對(duì)水體的生物氧化過(guò)程中有輕微的抑制作用。農(nóng)灌溉水中鋅含量低于1mg/L時(shí)，對(duì)水稻、小麥的生長(zhǎng)無(wú)影響。
直接吸入光焰原子吸收分光光度法測(cè)定鋅，具有較高的靈敏度，干擾少，適合測(cè)定各類(lèi)水中的鋅，也可以選用雙硫腙比色法、陽(yáng)極溶出伏安法或示波極譜法。對(duì)污水中高含量的鋅，為了避免高倍稀釋引入的誤差，可選用雙硫腙法。高鹽度的廢水或海水中微量鋅的測(cè)定可選用陽(yáng)極溶出伏安法或示波極譜法，這兩種方法抗干擾能力強(qiáng)。鋅時(shí)極易受玷污的元素之一，采樣瓶必須用酸蕩洗，采樣時(shí)必須做現(xiàn)場(chǎng)空白。地表水酸化至pH<2保存，污水應(yīng)加入酸，使酸度達(dá)到約1％。
鎳
鎳鹽易引起過(guò)敏性皮炎，對(duì)水生生物具有明顯的毒性作用，鎳的主要工業(yè)污染來(lái)源是采礦、冶煉、電鍍等工業(yè)排放的廢水和廢渣。
水中鎳的測(cè)定可采用原子吸收法或等離子發(fā)射光譜法，這兩種方法靈敏度高、簡(jiǎn)便、快速、干擾少。在測(cè)定含鎳較高的廢水水樣時(shí)，為了避免稀釋引入的誤差，亦可使用丁二酮肟光度法。水樣采集后，即用硝酸將水樣酸化至pH<2，保存于聚乙烯瓶中，廢水樣品加硝酸至1％。
鉻
鉻是生物體所必須的微量元素之一，鉻的毒性與其存在的價(jià)態(tài)有關(guān)，通常認(rèn)為六價(jià)鉻的毒性比三價(jià)鉻高100倍，六價(jià)鉻更容易為人體吸收吸收而在體內(nèi)蓄積，導(dǎo)致肝癌，而在水體中，受水中pH值、有機(jī)物、氧化還原物質(zhì)、溫度及硬度等條件影響，三價(jià)鉻和六價(jià)鉻的化合物可以互相轉(zhuǎn)換。鉻對(duì)植物的毒性主要發(fā)生在根部，吸收鉻的約有98％保留在根部，高濃度的鉻不僅其本身對(duì)作物產(chǎn)生危害，而且能干擾植物對(duì)必須元素的吸收和運(yùn)輸。六價(jià)鉻為我國(guó)實(shí)施總量控制的標(biāo)準(zhǔn)之一。鉻的污染來(lái)源主要是含鉻礦石的加工、金屬表面處理、皮革揉制、印染等行業(yè)。
鉻的測(cè)定可采用二苯酰二肼分光光度法、原子吸收分光光度法、等離子發(fā)射光譜法和滴定法。清潔的水樣可直接用二苯酰二肼分光光度法測(cè)定。如測(cè)定總鉻，用高錳酸鉀將三價(jià)鉻氧化為六價(jià)鉻，再用二苯酰二肼分光光度法測(cè)定，水樣含鉻量較高時(shí)，用硫酸亞鐵銨滴定法。
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