AB-DTPA浸提土壤多元素的适用性分析及其测定四种土壤污染元素环境质量标准初探

摘要

我国幅员辽阔，关于土壤学领域的研究纷繁复杂。本文以AB-DTPA通用浸提法（佐以ICP-OES法为检测手段）分析测定土壤元素有效态为研究内容，以上海土壤和全国21个省级行政区域的8种类型的土壤样本为研究对象，并与常用的标准方法和CaCl2-DTPA浸提法相比较，对AB-DTPA浸提法分析测定我国土壤元素有效态含量的适用性提出建设性意见。最后对AB-DTPA浸提铜、锌、铅、镉四种元素有效态含量的方法，作为土壤环境质量标准的常用方法，做出初步探索。
　　(1)传统方法浸提出的有效磷含量及测定值的精密度通常要略高于AB-DTPA法，但AB-DTPA法可同时测定多种元素，且两方法测定数据的相关性好，因此，AB-DTPA法更具应用前景。而CaCl2-DTPA浸提法由于提取量过少，不太适合实验应用。所以，对于多组分同时测定来说，AB-DTPA浸提法更适合测定土壤有效磷。
　　(2)传统的CH3COONH4法测定土壤速效钾的准确度和精密度比较好;AB-DTPA法浸提效果略低于经典方法，两者的相关性好;CaCl2-DTPA法提取数值比较低。与有效磷测定原因相似，AB-DTPA浸提法更适合多元素联合提取测定土壤速效钾。
　　(3) AB-DTPA浸提法浸提有效铜高于CaCl2-DTPA浸提法，两组数据呈极显著相关。说明，两方法在提取土壤有效铜的测定原理应有共通的地方，但AB-DTPA法的提取量还是占明显优势的。依目前测定结果看，AB-DTPA法更适用于测定土壤有效铜。
　　(4) AB-DTPA、CaCl2-DTPA两方法测定土壤有效锌含量的对比结果与土壤有效铜的测定有一定的相似性，但在具体的土体类型上存在一定的差异，差异不明显。据现有数据来看， AB-DTPA法比CaCl2-DTPA法更好一些。
　　(5)土壤有效镁在低含量分析测定时，AB-DTPA浸提法的提取效率和提取量要优于CaCl2-DTPA法，两方法测定数据呈现极显著相关。与土壤有效铜、有效锌的测定结果类似，AB-DTPA法优于CaCl2-DTPA法。
　　(6) AB-DTPA浸提土壤有效锰的提取效率和提取量与CaCl2-DTPA法相差不大（除潮土外），两组数据呈现极显著相关。目前无法确定两方法在此测定项目上的优劣，而潮土的差异性待考。
　　(7)测定土壤有效镍，在低含量分析中，AB-DTPA浸提法的提取效率和提取量要优于CaCl2-DTPA法，与土壤有效镁的测定有相似之处，但其分化程度更为明显;两组数据呈现极显著相关。目前来看，AB-DTPA法更好一些。
　　(8) AB-DTPA法提取土壤有效铁明显高于CaCl2-DTPA浸提法，两者的差异量值在一定范围内波动，没有明显规律;两组数据呈极显著相关。依结果来看，AB-DTPA浸提法要好于CaCl2-DTPA法。
　　(9) AB-DTPA法的提取土壤有效硫的量优于CaCl2-DTPA法，两方法测定的数据呈极显著相关。从此角度认定，AB-DTPA浸提法优于CaCl2-DTPA法。
　　(10) AB-DTPA法提取土壤有效铅高于CaCl2-DTPA浸提法，但在上海地区与全国区域内采集的土壤样品的分析值所表现出的规律性有一定差别，原因需要后续研究。以目前来看，AB-DTPA浸提法测定土壤有效铅比CaCl2-DTPA法更占优势一些，但仍需进一步确认。
　　(11)AB-DTPA法提取土壤有效铬的量值大于CaCl2-DTPA浸提法，两组数据呈现极显著相关。仅以现有数据推知:AB-DTPA法更占优势，提取效率比较好;但实验中仍有一些问题需要商榷。
　　(12)AB-DTPA法提取土壤有效镉高于CaCl2-DTPA浸提法;且通常浓度越高，AB-DTPA浸提法的浸提量和提取效率就越高;两组数据呈极显著相关。通过数据不难看出-AB-DTPA法分析土壤有效镉更占优势。
　　(13)最后，采集我国四个地区的七个天然土样，按照我国土壤环境质量标准的全量值配制的分级污染土样，分析测定得到的以AB-DTPA浸提法分析测定铜、锌、铅、镉四种元素有效态的量值为依据的土壤环境质量标准的初探方案如下:
　　土壤铜、锌、铅、镉有效态环境质量标准初探方案┏━━━━┳━━━━┳━━━━━┳━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━┳━━━━┳━━━━━┓┃级别┃┃一级┃┃二级┃┃┃┃二级┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃土壤pH┃自┃然背景┃┃＜6.5┃┃＞7.5┃┃┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃项目┃总量┃有效态┃总量┃有效态┃总量┃有效态┃总量┃有效态┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃镉┃0.20┃0.082┃0.30┃0.11┃0.60┃0.032┃1.0┃0.53┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃铜┃35┃7.9┃50┃29.4┃100┃52.4┃400┃217.6┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃铅┃35┃5.9┃250┃113.1┃350┃164.7┃500┃206.6┃┣━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃锌┃100┃18.5┃200┃59.8┃300┃120.7┃500┃197.8┃┗━━━━┻━━━━┻━━━━━┻━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛
　　注:总量和有效态的单位均为mg/kg。
　　AB-DTPA浸提法大约能提取四种元素全量的16％～55％左右。

目录

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的意义与目的

1．1．1 研究意义

1．1．2 研究目的

1．2 目前国内外几种比较流行的提取土壤元素有效态的浸提剂

1．2．1 单一测定组分浸提剂

1．2．2 通用浸提剂

1．3 研究内容

1．3．1 AB-DTPA—ICP-OES法测定上海地区土壤十二种常见元素有效态的适用性分析

1．3．2 AB-DTPA—ICP-OES法测定全国八种类型的土壤样本中十二种常见元素有效态的适用性分析

1．3．3 以AB-DTPA—ICP-OES分析测定法为依据，制定铜、锌、铅、镉四种土壤污染元素有效态环境质量标准的初步探索

2 样品的采集、实验操作与数据处理方法

2．1 样品的采集

2．1．1 上海土壤样品的采集

2．1．2 全国土壤样品的采集

2．2 实验方法

2．2．1 土壤有效磷的提取与测定(传统方法)

2．2．2 土壤速效钾的提取与测定：CH3COONH4浸提—火焰光度计法(传统方法)

2．2．3 AB-DTPA—ICP-OES法

2．2．4 CaCl2-DTPA-TEA—ICP-OES法

2．2．5 盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸四酸消解—原子吸收分光光度法提取测定土壤铜、锌、铅、镉四元素的全量

2．3 数据处理方法

3 AB-DTPA浸提法分析测定上海土壤十二种常见元素有效态的适用性分析

3．1 土壤有效磷测定的分析

3．2 土壤速效钾测定的分析

3．3 土壤有效态铁、锰、镉、铜、锌、镁、镍测定的分析

3．4 土壤有效硫测定的分析

3．5 土壤有效铅测定的分析

3．6 土壤有效铬测定的分析

3．7 本章小结

4 AB-DTPA浸提法分析测定全国八种土壤类型土壤的十二种常见元素有效态的适用性分析

4．1 土壤有效磷含量的分析

4．1．1 AB-DTPA浸提法与传统方法关于土壤有效磷含量的分析

4．1．2 CaCl2-DTPA浸提法与传统方法关于土壤有效磷含量的分析

4．2 土壤速效钾含量的分析

4．2．1 AB-DTPA浸提法与传统方法关于土壤速效钾含量的分析

4．2．2 CaCl2-DTPA浸提法与传统方法关于土壤速效钾含量的分析

4．3 土壤有效铜含量的分析

4．4 土壤有效锌含量的分析

4．5 土壤有效镁含量的分析

4．6 土壤有效锰含量的分析

4．7 土壤有效镍含量的分析

4．8 土壤有效铁含量的分析

4．9 土壤有效硫含量的分析

4．10 土壤有效铅含量的分析

4．11 土壤有效铬含量的分析

4．12 土壤有效镉含量的分析

4．13 结果讨论

4．14 本章小结

5 以AB-DTPA法为依据，制定铜、锌、铅、镉四种土壤污染元素有效态环境质量标准初探

5．1 铜、锌、铅、镉四种土壤污染元素有效态分级实验尝试

5．2 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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