电镀厂废水污染区土壤中Zn、Cr、Pb等重金属含量测定1 下载本文

电镀厂废水污染区土壤中Zn、Cr、Pb等重金属含量测定

前言

什么是重金属污染?

相对密度在5以上的金属统称为重金属,如金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬和汞等45种。从环境污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属,也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。目前最引起人们注意的是汞、镉、铬等。重金属随废水排出时,即使浓度很小,也可能造成危害。由重金属造成的环境污染称为重金属污染。土壤一旦遭受重金属污染就很难恢复,因而应特别关注Cd、Hg、Cr、Pb、Ni、

Zn、Cu等对土壤的污染,这些元素在过量情况下有较大的生物毒性,并可通过食物链对人体健康带来威胁。

重金属污染的特点表现在以下几方面:

1.体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物,如汞的甲基化作用就是其中典型例子;

2.物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用,在较高级生物体内成千万倍地富集起来,然后通过食物进入人体,在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒,危害人体健康;

3.在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应,一般重金属产生毒性的范围大约在1—10mg/L之间,毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0.0l—0.001mg/L之间。

重金属的污染有时会造成很大的危害.例如,日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病,都是由重金属污染引起的,所以.应严格防止重金属污染。

现况分析

人们对土壤污染不像大气污染和水污染那样重视。由于土壤污染往往量大面广,且比大气污染和水污染更难控制和治理,因此,当治理大气和水污染方面取得成效以后,发达国家土壤污染的严重性和紧迫性就充分显露出来。因此,土壤污染问题在国际上越来越受重视,并成为环保领域研究的热点。

目前,改良和治理土壤重金属污染的方法主要有:沉淀法、淋洗法、拮抗法、电化法、磁化法。这些方法具有投资成本太高,只能用于污染非常严重的地点等共同缺点。近年来,北美和欧洲的经验表明:植物修复技术(phytoremediation)是修复和治理污染环境的最佳途径。

经调查和实地考究,该电镀厂的废水中主要含有Zn、Cr、Pb等重金属污染,通过对两个污水排放口排入附近一个小水沟里。附近农田大多用该废水灌溉。废水中残余的重金属有可能在沟里、菜地和稻田里累积,从而对土壤安全和人类的健康造成一定的危害。因此,有必要对该电镀厂周围土壤中重金属含量进行研究,测定土壤中重金属Zn、Cr、Pb等含量,为污染的治理提供科学依 样品采集

经调查和实地采访当地居民,得知道,沿水沟向下处重金属影响严重,尤其是排放口的耕地受重金属影响最严重,在排水在口附近采样的选定区域上以S 形选择9 个点,在各点上用铁铲取0~20 cm 的土壤,在塑料薄膜上将各点土壤均匀混合,用四分法逐次弃去多余部分,最后将剩余的1kg 左右的平均样品装入样袋。由于污水排放呈现扇形,按S形取了4个点样品的土壤再沿着小水渠在距出水口0 m (1号点) 、200 m (2号点) 、400 m (3号点) 、600 m (4号点)布设4个点,分别采取淤泥或土壤样品,带回实验室。取样点位置见图 样品处理

土壤样品的处理包括风干、去杂、磨细、过筛、混匀、装瓶保存和登记等操作过程。

1.风干和去杂

从田间采回的土样,除特殊要求鲜样外,一般要及时风干。其方法是将土壤样品放在阴凉干燥通风、又无特殊的气体(如氯气、氨气、二氧化硫等)、无灰尘污染的室内,把样品弄碎后平铺在干净的牛皮纸上,摊成薄薄的一层,并且经常翻动,加速干燥。切忌阳光直接曝晒或烘烤。在土样稍干后,要将大土块捏碎(尤其是粘性土壤),以免结成硬块后难以磨细。样品风干后,应拣出枯枝落叶、植物根、残茬、虫体以及土壤中的铁锰结核、石灰结核或石子等,若石子过多,将其拣出并称重,记下所占的百分数。

2.磨细、过筛和保存

进行物理分析时,取风干土样100—200g,放在牛皮纸上,用木块碾碎,放在有盖底的18号筛(孔径1mm)中,使之通过1mm的筛子,留在筛上的土块再倒在牛皮纸上重新碾磨。如此反复多次,直到全部通过为止。不得抛弃或遗漏,但石砾切勿压碎。筛子上的石砾应拣出称重并保存,以备石砾称重计算之用。同时将过筛的土样称重,以计算石砾重量百分数,然后将过筛后的土壤样品充分混合均匀后盛于广口瓶中,作为土壤颗粒分析以及其它物理性质测定之用。

化学分析时,取风干好的土样如以上方法将其研碎,并使其全部通过18号筛(孔径1mm)。所得的土壤样品,可用以测定速效性养分、pH值等。可将通过18号筛的土壤样品,进一步研磨,使其全部通过60号筛(孔径0.25mm)。应将全部通过100号筛(孔径0.149mm)的土壤样品,作为其分析用。研磨过筛后的土壤样品混匀后,装入广口瓶中。

样品装入广口瓶后,应贴上标签,并注明其样号、土类名称、采样地点、采样深度、采样日期、筛孔径、采集人等。瓶内的样品应保存在样品架上,尽量避免日光、高温、潮湿或酸碱气体等的影响,否则影响分析结果的准确性。

主要仪器

土壤筛、土钻、牛皮纸、木块、广口瓶、米尺、铁锨、土壤袋、标签、铅笔。 土壤样品经风干、磨细筛,用于测定土壤重金属元素Cr 、Pb、Zn 的浓度(HNO3

- HF- HClO4 消煮法) 和形态分析[1~7 ] 。 淤泥土样的处理