广西某铅锌矿区农田土壤重金属形态分布特征摘要：[目的]研究广西某铅锌矿区农田土壤中重金属的形态分布特征。[方法]采用Tessier连续萃取法研究广西某铅锌矿区农田土壤中Cd、Pb、Zn、Hg的存在形态分布，分析各存在形态的相关性与重金属的生物可利用性。[结果]研究区土壤Cd主要以可交换态为主，Pb以碳酸盐态和铁锰氧化态为主，Zn以残渣态、有机结合态和铁锰氧化态为主，Hg以残渣态和有机结合态为主。重金属Cd、Pb、Zn的可交换态均与相应的总量呈极显著或显著相关，而Hg的可交换态与其总量不相关；Cd的可交换态与碳酸盐态存在极显著相关，Pb的可交换态、铁锰氧化态和残渣态之间相关性较好，Zn的铁锰氧化态、有机结合态和残渣态之间显著相关；Hg的各存在形态之间的相关性较差。研究区土壤中重金属的生物有效性大小依次为Cd、Pb、Zn、Hg。[结论]该研究为今后开展矿区土壤修复工作提供理论支持。关键词铅锌矿区；农田土壤；重金属形态；生物有效性中图分类号X53文献标识码A文章编号0517-6611（2016）15-146-04铅锌矿区农田土壤因常年受到矿区生产活动的影响而导致重金属污染，严重影响当地的农业生产和农民的生活水平，危及粮食生产安全[1-6]。重金属在土壤中以不同的形态存在，且各形态具有不同的生物有效性，被植物吸收利用的可能性也不同，因此，重金属在土壤中的存在形态决定了重金属的潜在危害[7-12]。笔者针对广西某铅锌矿区重金属污染严重的农田土壤，采用连续萃取法进行重金属形态分步提取，研究土壤中重金属的形态分布特征，为今后开展矿区土壤修复工作提供理论支持。1材料与方法1.1研究区概况研究区为广西某铅锌矿周围农田种植区，位于广西西南部，矿区面积约为12km2，东西长约6km，南北宽约2km。在研究区域内布设土壤采样点共19个，采样点示意见图1。该区域农田土壤主要受重金属Cd、Zn、Hg、Pb的严重污染，且主要富集于0～30cm土层中[13]。1.2土壤样品采集在采集的土壤样品中，选取6个代表性点位的表层土壤样品作为研究对象，所有土壤样品均置于室内通风阴凉处自然风干，研磨过100目分析筛。1.3土壤重金属的形态提取与测定土壤重金属形态分析采用Tessier连续萃取法[14]，该方法将土壤重金属分成5种存在形态：可交换离子态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态。具体步骤：称取1g污染土壤放入离心管中，加入8mL1.0mol/L的MgCl2溶液（pH7.0），在常温下提取1h，离心分离，萃取液用于测定重金属可交换离子态含量；在固液分离后的土壤中加入8mL1.0mol/L的NaOAc溶液（用HOAc调节pH5.0），在常温下提取1h，离心分离，萃取液用于测定重金属碳酸盐结合态含量；在固液分离后的土壤中加入20mL0.04mol/L的NH2OH·HCl和HAc（V/V=25%）溶液，加热至（96±3）℃后，提取1h，冷却后进行固液分离，萃取液用于测定铁锰氧化态；在固液分离后的土壤中加入3mL0.02mol/L的HNO3和5mL30%的H2O2（使用HNO3调节pH2.0）溶液，加热至（85±2）℃后，提取2h；再加入3mL30%的H2O2（使用HNO3调节pH2.0）溶液，在（85±2）℃提取3h；冷却后，加入5mL3.2mol/L的NH4OAc和HNO3（V/V=20%）溶液，常温下提取30min，离心分离，萃取液用于测定重金属有机结合态含量；固液分离后的土壤使用HF-HClO4消解后测定重金属残渣态含量。提取液中重金属Cd采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定，重金属Pb和Zn采用火焰原子吸收分光光度法测定，重金属Hg采用氢化物原子荧光法测定。1.4数据处理试验数据采用Excel和SPSS17.0软件进行统计分析。2结果与分析2.1土壤中重金属存在形态总体分布特征由表1可知，重金属Cd在土壤中的各存在形态占总量大小依次为可交换态、铁锰氧化态、碳酸盐结合态、有机结合态、残渣态。其中，可交换态平均含量达12.66mg/kg，占Cd总量的71.73%；残渣态平均含量仅为0.38mg/kg，占Cd总量的2.15%；铁锰氧化态、碳酸盐结合态和有机结合态的含量占总量比例均低于10.00%，这与付海波等[15]和何娜等[16]的研究结果基本一致。从变异系数看，可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态的变异系数较大，数据呈中等较强或强离散程度，说明土壤中Cd的这3种形态含量受外源影响大，由于可交换态是Cd在土...
