我们的土壤到底“病”在哪里?

作者:互联网 发布时间:2018-01-15

大地涵藏万物,孕育生命,被誉为人类的母亲。但是,近年来,伴随我国工业化的快速发展,大地不断遭到各种污染的伤害。

仅仅因土壤污染防治不足、环境监管乏力,导致的食品药品安全事件就频频发生,2008年以来,全国已发生百余起重大污染事故。目前我国大地污染现状严峻,成因十分复杂,形成令人扼腕的“大地之殇”。

占全国粮食总产五分之一的东北黑土区是我国最重要的商品粮基地,但一个并不为多数人了解的严峻事实是,支撑粮食产量的黑土层却在过去半个多世纪里减少了50%,并在继续变薄。

几百年才形成一厘米的黑土层正以每年近一厘米的速度消失。照此速度,部分黑土层或将在几十年后消失殆尽,东北这一中国最大粮仓的产能也将遭受无法挽回的损失。

毒土:G D P至上的恶果

当前,我国土壤污染出现了有毒化工和重金属污染由工业向农业转移、由城区向农村转移、由地表向地下转移、由上游向下游转移、由水土污染向食品链转移的趋势,逐步积累的污染正在演变成污染事故的频繁爆发。

国土资源部统计表明,目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。华南部分城市约有一半的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属和石油类有机物污染;长三角有的城市连片的农田受多种重金属污染,致使10%的土壤基本丧失生产力,成为“毒土”。

污染的加剧导致土壤中的有益菌大量减少,土壤质量下降,自净能力减弱,影响农作物的产量与品质,危害人体健康,甚至出现环境报复风险。

许多土壤污染地区已超过土壤的自净能力,没有外来的治理干预,千百年后土壤也无法自净,有的地块永远都无法自净,更甚者,会出现环境报复。

一是,生态关系失衡,引起生态环境恶化。

吃土吐土,净化土壤,作为土壤的“义工”’,蚯蚓的存在是土壤重要的环境指标,对土壤具有重大意义。但现在,土壤中的蚯蚓、土鳖及各种有益菌等大量消失,农作物害虫的天敌青蛙的数量大减,自然生态面临危机。

二是,土壤质量下降,使农作物减产降质。

环保部门估算,全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。

三是,重金属病开始出现,人们身体健康和农业可持续发展构成严重威胁。

汞、镉、铅、铬、砷五种重金属被称为重金属的“五毒”,对人有致命的危害。这些污染严重影响儿童发育,使人致病、致癌,危及人体生命健康。”上世纪70年代,日本曾出现“痛痛病”,是镉对人类生活环境的污染而引起的,影响面很广,受害者众多,所以被公认为是“公害病”。

令人担忧的是,一些“痛痛病”初期症状已开始在我国南方部分地区出现土壤污染导致的疾病将严重威胁人类健康和农业可持续发展,最终危害中华民族的子孙未来。

重金属污染这么可怕,感觉作为一名海能er,肩上的担子又重了许多,下面我们就为大家提供一份详尽的典型重金属监测方案。

土壤中重金属元素的检测方法主要有ICP、ICP-MS、AFS、AAS等,此类方法对样品前处理要求很高。

微波消解作为一种先进、高效的样品处理方法,能够很好地满足土壤重金属分析对样品处理过程的要求:酸用量小,空白低; 消解速度快,高效;能防止消解过程中引入污染和易挥发元素的损失,提高测定的准确性;自动化控制,环境友好。本实验利用微波消解作为土壤重金属检测的前处理手段,对土壤样品中的铅、镉含量进行测定。

 

1、仪器与设备

新仪TANK系列微波消解仪、原子吸收光度计、赶酸仪、玻璃器皿等


新仪TANK微波消解仪

2、试剂与耗材

 

高氯酸(70%,GR)、硝酸(70%,GR)、盐酸(37%,GR)、氢氟酸(40%,GR)、铅标液(GSB04-1742-2004)、镉标液(GSB04-1721-2004)、去离子水等。

3、试验方法

3.1 样品制备:

将采集的土壤样品风干,去除异物并研磨,过100目筛后保存待用。取8组上述土壤样品0.3g,精确到0.0001g,并准确记录。

 

3.2 微波消解:

样品放入消解罐,同时准备2份样品空白。向消解罐中分别加入6mL硝酸,3mL氢氟酸,3mL盐酸和2mL高氯酸,组装好后放入消解仪,设置消解参数,进行消解:

 

待冷却后,取出内罐,用赶酸器160℃赶酸至近干,转入50mL容量瓶,纯水定容。

3.3 配置标准溶液:

铅和镉系列标准溶液按照如下浓度梯度进行配置:

 

3.4 标准曲线:

石墨炉法测土壤中铅含量的参数设置及升温程序如下:

 

波长 283.3nm,光谱带宽 0.4nm,灯电流 2 mA,进样体积10μL,采用峰面积计算方法。

 

石墨炉法测土壤中镉含量的参数设置及升温程序如下:

 

波长 228.8nm,光谱带宽 0.4nm,灯电流 2 mA,进样体积10μL,采用峰面积计算方法。

得到Pb和Cd的标准曲线如下:

 

 

4、结果与讨论

 

4.1测试结果

 

4.2 加标回收率



4.3 结论

利用微波消解-石墨炉原子吸收法测得采集的土壤样品中,Pb含量为4.0mg/kg,RSD为3.8%,回收率96.8%—97.9%;Cd含量为0.22mg/kg,RSD为2.7%,回收率92.5%—93.5%。

整个过程快速准确,样品测定平行性良好,加标回收率也令人满意。