铜矿区农田土壤重金属空间分布及形态研究
：以江苏省南京市东郊汤山街道铜矿区农田土壤为研究对象，选择了该矿区172个土样，采用强酸消解法、原子吸收分光光度计测定土壤样品当中的Cu含量，并且运用连续提取法测定土壤样品中的赋存形态。结果表明：矿区农田土壤受到矿业活动造成了Cu污染，铜污染的范围值为387mg/kg~1103mg/kg,平均值为775.67mg/kg。土壤中离子可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残留态的比例分别为0.6%、4.067%、24.6%、11.167%、59.6%。说明由于长期的老化作用，土壤Cu的生物有效性较低。分析表明，土壤中Cu来源可能有两种途径：随成土矿物进入土壤或随矿区污水进入农田土壤。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言（或绪论)3
1材料与方法4
1.1研究区概况 4
1.2土壤采集与处理4
1.3分析方法5
1.3.1 土壤pH和有机质含量测定5
1.3.2 生物有效态铜测定5
1.3.3 可提取态铜测定5
1.3.4 土壤铜在不同固相组分中的分配5
1.3.5 土壤全铜含量分析5
1.4实验试剂5
1.5实验仪器5
2结果与分析6
2.1 表层土壤理化性质及不同提取态铜含量6
2.2 铜在土壤剖面上的分布7
2.3 铜在土壤不同固相组分之间的分布8
3讨论9
致谢9
参考文献9
铜矿区农田土壤重金属空间分布及形态研究
引言
引言
重金属是指比重大于或者等于5的金属。例如，Au、Ag、Cu、Pb、Ni、Cr、Cd、Hg、Co、Zn等45种。在农业生态环境当中，按照其生物化学特征可以分为两大类。一类是常量下对人类与作物有益，但是过量的话就会有害。另一类是对人类和作物有害无益。从环境污染方面所说的重金属指的是Hg、Cr、Pb、Cd以及类金属As等生物毒性显著的重金属，也包括具有一定生物毒性的一般重金属，例如，Zn、Cu、
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
Ni等。根据《中华人民共和国土壤环境质量标准GB156181995》，As、Cu、Pb、Ni、Cr、Cd、Hg、Zn等八种重金属列为重点监控元素。
根据搜集的资料可知，Cu既是生物的微量营养元素，也是环境的污染元素。岩石圈平均含Cu量为70mg/kg，世界土壤含Cu量为2~100mg/kg，平均为20~30mg/kg。我国土壤Cu的背景值为24（15~60）mg/kg。进入土壤当中的Cu易被土壤吸附，可与铁锰氧化物形成共沉淀，并进入粘土矿物晶格，或者与有机物结合生成稳定的络合物。
目前，受污染土壤的风险评估已经成为环境污染管理与调控的科学依据。在污染土壤的风险评估中，需要快速准确的预测重金属的土壤环境行为。其中强酸消解法测定土壤重金属总量是最常用的方法，但其仅仅反映土壤污染程度，不能提供重金属形态行为方面的信息。运用各种化学提取法能够提供更多重金属移动性、毒性与生物有效性信息。此外，食物链的传递风险也已经越来越引起关注，所以能够反映植物有效性的单一提取方法已经成为土壤风险评估的重要手段。未缓冲的盐溶液作为提取剂，例如CaCl2可以较好的预测植物吸收污染土壤中的重金属。研究表明0.01mol/L CaCI2提取态重金属可以较好的反映植物对土壤中重金属的吸附，被认为是土壤重金属的有效态，从而广泛用于植物有效性评价。
南京东郊某废弃铜矿，在长期的采矿与冶炼过程中产生了大量的废渣废水。之前的研究表明该矿在近半个世纪的生产过程中向周围土壤环境释放了大量重金属，矿区农田污染以单一的铜污染为主，且土壤铜污染程度与农田与矿区的距离有关，距离越近铜污染越严重，其表层土（020 cm）最高含量达到1503 mg/kg，超出南京地区土壤Cu背景值达46倍以上[16]。
之前的研究关注的是对该区域重金属的总量的空间分布及污染源的识别，没有对土壤污染元素Cu的生物有效性及在土层中的分布进行研究。为了更全面的认识矿区铜污染的状况，本研究在之前研究基础上，对靠近矿区附近的农田进行表层土以及剖面土进行采样，分析的指标包括土壤pH、有机质、土壤全Cu、有效性Cu、提取态Cu以及Cu在土壤固相组分中的分配。
1 材料与方法
1．1 研究区概况
南京市九华山铜矿位于江苏省南京市江宁区汤山镇东北。该地区属北亚热带湿润性气候，属于低山丘陵地貌。常年盛行东南风和东北风，冬季干旱寒冷，夏季炎热多雨，年平均气温为5.4 °C，年平均降水量1060 mm。该地区的土壤以黄棕壤(地带性土壤)为主，农业种植以水稻田和菜园地为主。几十年的矿业生产活动，所排放的富含重金属的废气和废水，以及原料和废渣堆放使得铜矿周围农田土壤受到不同程度的重金属污染[14]。
1.2 土壤采集与处理
SoilA、SoilB、SoilC代表的是铜矿附近三块地势高低不同的农田，其中SoilA地势最高，SoilB次之，SoilC最低。在三块地分别采集了10个表层（020 cm）土样，10个剖面样，采样深度为060 cm，每隔20cm采集一个样。采用S型在每块地进行均匀布点。
将采集的土样装进塑料袋中，置于通风处风干土样，舍弃碎石及动植物残体，注意不要被其他杂质尤其是含有金属元素的物质污染。然后把土样全部过20目的筛，装进信封袋备用。再取过20目筛的部分土样用研磨过100目筛，备用过20目筛的土样用于分析理化性质，过100目筛的土样用于分析土壤铜全量，在称样前需在烘箱中105℃烘4个小时以上以去除土壤中的水分。
1.3 分析方法
1.3.1 土壤pH和有机质含量测定
用0.01 M CaCl2按照V水：M土=5：1的比例浸提，用pH计测定上清液pH值。
有机质测定采用重铬酸钾外加热法[17]。
1.3.2 生物有效态铜测定
采用0.01 M CaCl2按照V水：M土=5：1的比例浸提,3000 rpm离心，上清液过滤后，加浓硝酸酸化，用原子吸收分光光度计测定重金属含量。
1.3.3 可提取态铜测定
用1 M NH4OAc提取。提取方法类似生物有效态重金属测定。
1.3.4 土壤铜在不同固相组分中的分配
运用化学连续浸提的方法对三块不同地势农田表层土壤（020cm）不同形态的铜进行提取，浸提试剂及条件见(表1)，用原子吸收分光光度计测定各种提取液的铜含量。
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摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言（或绪论)3
1材料与方法4
1.1研究区概况 4
1.2土壤采集与处理4
1.3分析方法5
1.3.1 土壤pH和有机质含量测定5
1.3.2 生物有效态铜测定5
1.3.3 可提取态铜测定5
1.3.4 土壤铜在不同固相组分中的分配5
1.3.5 土壤全铜含量分析5
1.4实验试剂5
1.5实验仪器5
2结果与分析6
2.1 表层土壤理化性质及不同提取态铜含量6
2.2 铜在土壤剖面上的分布7
2.3 铜在土壤不同固相组分之间的分布8
3讨论9
致谢9
参考文献9
铜矿区农田土壤重金属空间分布及形态研究
引言
引言
重金属是指比重大于或者等于5的金属。例如，Au、Ag、Cu、Pb、Ni、Cr、Cd、Hg、Co、Zn等45种。在农业生态环境当中，按照其生物化学特征可以分为两大类。一类是常量下对人类与作物有益，但是过量的话就会有害。另一类是对人类和作物有害无益。从环境污染方面所说的重金属指的是Hg、Cr、Pb、Cd以及类金属As等生物毒性显著的重金属，也包括具有一定生物毒性的一般重金属，例如，Zn、Cu、
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
Ni等。根据《中华人民共和国土壤环境质量标准GB156181995》，As、Cu、Pb、Ni、Cr、Cd、Hg、Zn等八种重金属列为重点监控元素。
根据搜集的资料可知，Cu既是生物的微量营养元素，也是环境的污染元素。岩石圈平均含Cu量为70mg/kg，世界土壤含Cu量为2~100mg/kg，平均为20~30mg/kg。我国土壤Cu的背景值为24（15~60）mg/kg。进入土壤当中的Cu易被土壤吸附，可与铁锰氧化物形成共沉淀，并进入粘土矿物晶格，或者与有机物结合生成稳定的络合物。
目前，受污染土壤的风险评估已经成为环境污染管理与调控的科学依据。在污染土壤的风险评估中，需要快速准确的预测重金属的土壤环境行为。其中强酸消解法测定土壤重金属总量是最常用的方法，但其仅仅反映土壤污染程度，不能提供重金属形态行为方面的信息。运用各种化学提取法能够提供更多重金属移动性、毒性与生物有效性信息。此外，食物链的传递风险也已经越来越引起关注，所以能够反映植物有效性的单一提取方法已经成为土壤风险评估的重要手段。未缓冲的盐溶液作为提取剂，例如CaCl2可以较好的预测植物吸收污染土壤中的重金属。研究表明0.01mol/L CaCI2提取态重金属可以较好的反映植物对土壤中重金属的吸附，被认为是土壤重金属的有效态，从而广泛用于植物有效性评价。
南京东郊某废弃铜矿，在长期的采矿与冶炼过程中产生了大量的废渣废水。之前的研究表明该矿在近半个世纪的生产过程中向周围土壤环境释放了大量重金属，矿区农田污染以单一的铜污染为主，且土壤铜污染程度与农田与矿区的距离有关，距离越近铜污染越严重，其表层土（020 cm）最高含量达到1503 mg/kg，超出南京地区土壤Cu背景值达46倍以上[16]。
之前的研究关注的是对该区域重金属的总量的空间分布及污染源的识别，没有对土壤污染元素Cu的生物有效性及在土层中的分布进行研究。为了更全面的认识矿区铜污染的状况，本研究在之前研究基础上，对靠近矿区附近的农田进行表层土以及剖面土进行采样，分析的指标包括土壤pH、有机质、土壤全Cu、有效性Cu、提取态Cu以及Cu在土壤固相组分中的分配。
1 材料与方法
1．1 研究区概况
南京市九华山铜矿位于江苏省南京市江宁区汤山镇东北。该地区属北亚热带湿润性气候，属于低山丘陵地貌。常年盛行东南风和东北风，冬季干旱寒冷，夏季炎热多雨，年平均气温为5.4 °C，年平均降水量1060 mm。该地区的土壤以黄棕壤(地带性土壤)为主，农业种植以水稻田和菜园地为主。几十年的矿业生产活动，所排放的富含重金属的废气和废水，以及原料和废渣堆放使得铜矿周围农田土壤受到不同程度的重金属污染[14]。
1.2 土壤采集与处理
SoilA、SoilB、SoilC代表的是铜矿附近三块地势高低不同的农田，其中SoilA地势最高，SoilB次之，SoilC最低。在三块地分别采集了10个表层（020 cm）土样，10个剖面样，采样深度为060 cm，每隔20cm采集一个样。采用S型在每块地进行均匀布点。
将采集的土样装进塑料袋中，置于通风处风干土样，舍弃碎石及动植物残体，注意不要被其他杂质尤其是含有金属元素的物质污染。然后把土样全部过20目的筛，装进信封袋备用。再取过20目筛的部分土样用研磨过100目筛，备用过20目筛的土样用于分析理化性质，过100目筛的土样用于分析土壤铜全量，在称样前需在烘箱中105℃烘4个小时以上以去除土壤中的水分。
1.3 分析方法
1.3.1 土壤pH和有机质含量测定
用0.01 M CaCl2按照V水：M土=5：1的比例浸提，用pH计测定上清液pH值。
有机质测定采用重铬酸钾外加热法[17]。
1.3.2 生物有效态铜测定
采用0.01 M CaCl2按照V水：M土=5：1的比例浸提,3000 rpm离心，上清液过滤后，加浓硝酸酸化，用原子吸收分光光度计测定重金属含量。
1.3.3 可提取态铜测定
用1 M NH4OAc提取。提取方法类似生物有效态重金属测定。
1.3.4 土壤铜在不同固相组分中的分配
运用化学连续浸提的方法对三块不同地势农田表层土壤（020cm）不同形态的铜进行提取，浸提试剂及条件见(表1)，用原子吸收分光光度计测定各种提取液的铜含量。
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