[发明专利]一种稻田剖面土壤重金属累积及形态特征解析重金属主要污染源的分析方法

说明书

本发明涉及一种稻田剖面土壤重金属累积及形态特征解析重金属主要污染源的分析方法，方法步骤包括：⑴样品采集；⑵样品前处理；⑶样品测定与分析；⑷重金属污染评价方法；⑸数据统计分析。本发明以湖南长株潭地区无明显污染源的正常施肥(猪粪等有机肥)区、养猪场沼液灌溉区、铅锌矿区、工业区等附近稻田剖面土壤中六种重金属元素(Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni)的累积特征及形态分布规律为研究对象，有效地克服现有技术的不足之处，提供一种采用单项污染指数和综合污染指数评价该地区稻田土壤的污染风险，并利用污染源已知地区土壤重金属的形态分布特征解析污染源未知地区的主要可能污染源的分析方法。

技术领域

本发明属于生态环保领域，涉及土壤重金属来源分析技术，尤其是一种稻田剖面土壤重 金属累积及形态特征解析重金属主要污染源的分析方法。

背景技术

在自然耕作、淋溶等作用下，土壤中累积的重金属会发生横向及纵向迁移，使其在土壤 剖面中呈现出不同的累积特征和形态分布。研究表明，剖面土壤中重金属的累积和形态分布 特征受污染源的影响，如赣南钨矿区稻田土壤Cd、Pb、Cu等重金属表层富集现象明显，而凤 凰铅锌矿区新矿口附近的土壤剖面中重金属存在明显的底层富集现象；铜冶炼厂污染区稻田 表层土壤中，有效态Cu、Cd分别与有效态Zn、Pb呈显著相关；施用农家有机肥则可明显增 加表层土壤中Cu和Zn的总量和可交换态比例。

目前，关于长株潭地区稻田剖面土壤中重金属的累积特征和形态分布的研究较少，尤其 是在不同污染源影响下的研究，有研究指出湖南铅锌矿区附近稻田土壤中的重金属主要集中 在表层，且外源重金属会增强稻田土壤中有效态Cd含量及其移动性。

本发明以湖南长株潭地区无明显污染源的正常施肥(猪粪等有机肥)区、养猪场沼液灌 溉区、铅锌矿区、工业区等附近稻田剖面土壤中六种重金属元素(Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni) 的累积特征及形态分布规律为研究对象，提供一种基于稻田剖面土壤重金属累积及形态特征 解析主要可能污染源的初步识别方法，为源头防治污染土壤提供理论依据。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种采用单项污染指数和综合污染指 数对该地区的稻田土壤进行了风险评价，并利用污染源已知地区土壤重金属的累积和形态分 布特征对污染源未知地区的主要可能污染源进行解析的分析方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种稻田剖面土壤重金属累积及形态特征解析重金属主要污染源的分析方法，方法步骤 如下：

⑴样品采集

共采集11个土壤剖面，编号依次为CS-1至CS-11，CS-1至CS-7为污染源已知的剖面，CS-8 至CS-11为污染源未知的剖面，每个剖面分七层采样，分别为0～10cm、10～20cm、20～30cm、 30～40cm、40～60cm、60～80cm、80～100cm，共采集77个土壤样品；

⑵样品前处理

将采集的土壤样品风干后经研碎、过筛、装袋，供土壤pH和TOC的测定，以及重金属Cd、 Pb、Cu、Zn、Cr、Ni总量和形态分析；

⑶样品测定与分析

土壤pH值采用0.01mol/L的CaCl₂溶液，充分振荡30min，然后静置1h后用pH计测定，土 壤TOC用2mol/L HCl去除土壤中的无机碳后采用TOC测定仪测定；

土壤中不同重金属总量采用HNO₃-H₂O₂方法消煮，土壤重金属化学形态的连续提取采用 BCR提取法，最后用电感耦合等离子体质发射光谱测定Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni六种重金属总量及各形态的含量；

⑷重金属污染评价方法