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重视土壤重金属有效态分析

国际节能环保网  来源:中国环境报  作者:罗岳平等  日期:2018-07-13
  我国土壤中重金属元素的含量普遍偏高,以其为生长基质,种植的水稻、小麦、蔬菜等农作物的重金属含量也有可能超标。但大量实测数据表明,这两者之间没有稳定的对应关系。也就是说,按目前的监测方法,土壤中重金属含量较高,其上生长的农作物品质有可能是合格的。另一种情形是,有些土壤的重金属含量并不高,但因为农作物品种本身有较强的重金属富集能力,收获物反倒可能重金属超标。
 
  现在我们认识到,土壤质量是否合格,必须相对于其用途或产出物,如水稻、小麦、果蔬等而言。简单来说,同一块农用地,种植水稻可能保证不了食品安全,但种植牧草是可用来饲养牛羊的。
 
  由此可见,抛开利用方式或不结合收获物品质来谈土壤质量标准是不准确的,尤其是对农用地。只有在反复试种多品种都不能收获品质合格的农产品后,才能认定其失去了农用价值,要采取修复治理或土地性质变更等措施。正是由于判断土壤质量是否安全涉及诸多因素,作出结论要慎重,但同时也给土地安全利用提供了多个出口。对每一块土地,在经过必要的修复治理后,才能确定恰如其分的最佳利用方式。
 
  一直以来,重金属总量监测是初步判断土壤质量状况的主要依据。然而,对原始土壤的分析结果表明,除镉与土壤固相的结合相对松散,可交换态比例较高,达到20%左右,迁移活性和生物可利用性较强外,铜、铅和锌等重金属分布以其他形态为主。也就是说,土壤中的铅等重金属,尽管其总含量很高,但能为农作物吸收利用的比例并不高,反而相对安全。
 
  重金属总量分析采用的是最强的酸解体系,能把各种形态的重金属元素完全释放出来,这是个化学过程,以达到最大检出量为目的。但就农业生产而言,检测出固定在晶格中的重金属是意义多大有待考究。
 
  目前监测重金属有效态的方法主要包括化学试剂浸提法、同位素稀释法、快速生物法和解吸法等。虽然同位素稀释法、快速生物法中的试管根法和解吸法等对表征土壤中重金属的生物有效性比较好,但操作对技术、设备等条件的要求较高或有待进一步完善。而化学试剂浸提法在实践中比较常用。经典的化学试剂浸提方法包括水提取、酸提取(如稀HCl或HNO3)、中性盐提取、联合试剂或者络合剂提取(如DTPA、TCLP、EDTA、EDDS、CIT等)、连续提取(Tessier五步浸提法,BCR法,Maiz法)等。由于各种提取方法的原理不同,提取效率和适用情况也都不一样,结果的差异性较大。但已经开展的部分工作表明,重金属有效态与农产品重金属含量的相关性远好于总量统计结果。由此可见,监测土壤中的重金属有效态有助于进一步提高判断土壤污染水平的准确性。
 
  农作物对土壤中重金属的吸收利用是一个非常复杂的生物化学过程,既与重金属的有效态密切相关,也取决于农作物根系对微环境的改造等因素。彻底说清土壤重金属污染与农产品累积的关系为时尚早,但重视对土壤重金属有效态的监测是一项重要的补充性工作。鉴于将这类监测进行标准化操作还不成熟,应组织系统研究,尽快制定标准分析以及评价方法。
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