不同浸提剂对几种典型土壤中重金属有效态的浸提效率研究

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2种连续提取法提取3种类型土壤中重金属研究
作者：陆泗进何立环孙聪
来源：《北方环境》2013年第01期
1 前言
土壤作为生物可利用重金属的一个重要蓄积库，其所含的重金属可以通过食物链被植物动物数十倍地富集，但土壤中的重金属的生物有效性不仅与其总量有关，更大程度上由其形态分布所决定。

因此，密切关注土壤重金属元素的有效态及其活性，能够在一定程度上表征土壤中重金属元素的生物活性，为不同土地利用及不同土壤类型下的土壤重金属污染提供客观数据评价，对明确重金属污染特点，确定其活性和防止农产品被污染，具有十分重要的意义。

多相土壤浸提技术解释说明以及概述1. 引言1.1 概述多相土壤浸提技术是一种用于环境监测和土壤污染研究的方法。

该技术通过使用不同溶剂来有效地提取土壤中的有机物、无机盐和重金属等目标物质，以评估土壤质量并了解其受到的污染程度。

1.2 文章结构本文旨在对多相土壤浸提技术进行详细解释和说明。

首先，将介绍该技术的定义以及其原理和应用领域。

然后，对多相土壤浸提技术进行概述，包括历史回顾、研究进展、浸取剂选择与性质要求以及实验方法和操作步骤等内容。

接下来，将对该技术的优缺点进行分析，并评估其可持续发展潜力。

最后，总结多相土壤浸提技术的重要性和应用前景，并指出需要进一步深入研究和改进的方向与问题。

1.3 目的本文的主要目的是深入探讨多相土壤浸提技术，并对其进行全面解释和说明。

通过概述该技术的定义、原理、应用领域以及实验方法和操作步骤等方面的内容，旨在提供对多相土壤浸提技术有深入了解的读者一个全面的指导。

此外，通过分析该技术的优势和局限性，并评估其可持续发展潜力，可以帮助读者更好地理解多相土壤浸提技术在环境监测和土壤污染研究中的应用前景。

最后，本文还将指出需要进一步深入研究和改进的方向与问题，为相关领域的学者和研究人员提供启示和参考。

2. 多相土壤浸提技术解释说明多相土壤浸提技术是一种用于从土壤中移除或提取有害物质的方法。

它可以应用于不同类型的土壤和废物，以达到环境治理和修复的目的。

该技术利用化学溶剂或水溶液与固体土壤颗粒之间的相互作用，通过扩散和迁移作用将有害物质从土壤中萃取出来。

2.1 多相土壤浸提技术定义多相土壤浸提技术是指在实验室或现场条件下，将液体溶剂与污染土壤接触并加以搅拌、摇动或循环处理，使污染物转移到液体溶剂中，从而降低土壤中有害物质的含量。

2.2 多相土壤浸提技术原理多相土壤浸提技术基于溶质在固-液界面上发生迁移和分配的原理。

随着溶剂与土壤颗粒接触，污染物将通过扩散和对流等方式从固态转移到液态相。

菠萝皮浸提液对Pb污染土壤的淋洗效果作者：权雪洁李雨心来源：《安徽农业科学》2017年第23期摘要[目的]筛选一种安全、无毒的土壤重金属淋洗液。

[方法]通过室内模拟试验，采用振荡淋洗法研究菠萝皮水浸提液对土壤中重金属Pb的淋洗效果，探讨淋洗时间、淋洗次数、液固比对Pb的淋洗效果的影响。

[结果]随着淋洗时间的延长，菠萝皮对Pb的淋洗率逐渐增大，在4.0 h时达到最大值；固液比对Pb的去除率影响很大，随着固液比的增大，淋洗率明显提高；适当增加淋洗次数，也能提高Pb的去除率。

[结论]淋洗时间为4.0 h，液固比为1∶30，淋洗3次时，菠萝皮对Pb的去除率最大可以达到57.5%。

关键词菠萝皮；重金属；淋洗；影响因素中图分类号X53文献标识码A文章编号0517-6611（2017）23-0060-02Removal Efficiency of Pb from Contaminated Soil by Water Extract of Ananas comosus PeelQUAN Xuejie， LI Yuxin（College of Tourism and Environment， Shaanxi Normal University，Xi’an， Shaanxi 710119）Abstract[Objective]To screen a safe and nontoxic soil heavy metal eluent. [Method]Laboratory simulation tests were conducted to exam the effects of washing reagents （Ananas comosus peel） in extracting the heavy metal Pb from contaminated soils. The effects of reaction time，washing time，soil liquid ratio on washing efficiency of Pb were investigated. [Result]The results showed that Pb removal efficiency significantly increased with increasing reaction time. The maximum value appeared in 4.0 h. The ratio of solid to liquid has a great influence on the removal rate of Pb.As the ratio of soild to liquid increasing， the removd rate increased obviously. Increasing the washing times appropriately can improve the washing efficiency. [Conclusion]The maximum removal efficiency for Pb was 575%， with the ratio of liquid to soild 1∶30， washing 3 times and reaction time of 4.0 h.Key wordsAnanas comosus peel；Heavy metal；Soil washing；Factor作者简介权雪洁（1991—），女，陕西蒲城人，硕士研究生，研究方向：土壤污染治理与修复。

三种土壤中土霉素浸提方法的比较研究余强;鲍艳宇;李艳梅;周启星;刘雨霞【摘要】Recoveries of oxytetracycline extracted were discussed with different extractants and extraction processes in the brown, cinnamon, and red soil. Stable and efficient extracted recovery could be achieved by using Na2EDTA-McIlvaine as a extractant in the shake flask extraction. In addition, a sequential extraction procedure was developed to study the chemical speciation of oxytetracycline in the soils. The soils were extracted by H2O, 0.1mol/L CaCl2, and Na2EDTA-McIlvaine in order. As a result, water-soluble, exchangeable, and adsorbed fractions wereobtained.Moreover, it could conclude that the orders of amount of those fractions are as follows: adsorbed＞ exchangeable ＞water-soluble fractions in the three tested soils.%以棕壤、褐土和红壤为研究对象,比较了不同浸提方法,不同浸提剂对土壤中土霉素的浸提效率.结果表明,在所用的3种方法中,采用振荡浸提方法.以及Na2EDTA-McIlvaine缓冲液对土霉素具有稳定、高效的浸提回收率.土霉素形态初步分析连续浸提步骤为:以H2O、0.1mol/L CaCl2、和Na2EDTA-McIlvaine缓冲液为浸提剂依次浸提可分别得到水溶态、可交换态、吸附态和固定态土霉素.3种土壤中土霉素形态呈现吸附态＞可交换态＞水溶态的规律.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2011(031)006【总页数】7页(P951-957)【关键词】土霉素;浸提方法;土壤;化学形态【作者】余强;鲍艳宇;李艳梅;周启星;刘雨霞【作者单位】南开大学环境科学与工程学院,教育部环境污染过程与基准重点实验室,天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,教育部环境污染过程与基准重点实验室,天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,教育部环境污染过程与基准重点实验室,天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津,300071;南开大学环境科学与工程学院,教育部环境污染过程与基准重点实验室,天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津,300071;中国科学院沈阳应用生态研究所,中国科学院陆地生态过程重点实验室,辽宁沈阳,110016;南开大学环境科学与工程学院,教育部环境污染过程与基准重点实验室,天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,天津,300071【正文语种】中文【中图分类】X53作为广谱类抗生素中重要的一员,土霉素被广泛应用于畜禽养殖业中,往往会通过畜禽粪便、污水排放等方式进入到土壤环境中[1-4].在我国水产养殖场沉积物中检出了土霉素浓度高达285mg/kg的[5],可见土霉素在土壤中的污染比较严重.土壤中的有机污染物以不同的形态存在,如水溶态、结合态和固定态,其中水溶态的有效性最高,其次是吸附态,而固定态较低.由于固定态有机污染物能够长期存在于土壤中[6],在适当的外界条件下可以被重新释放进入土壤溶液而被生物利用,也可以直接以土壤颗粒吸附态通过扩散作用进入生物膜而被生物体利用,其生物有效性具有长效性.因此研究土壤中土霉素的不同形态对预测土霉素的潜在危害性以及对生态环境的危害程度具有预示作用.目前有关土霉素的研究主要集中在其环境行为方面[7-11],因此,开展土霉素形态分析将为深入探讨其生物有效性奠定基础.对于土壤中土霉素的浸提一直受到研究者们的关注[11-14],其关键在于浸提剂的选择,本研究以棕壤、褐土和红壤为对象,参考目前常用的浸提剂,并利用不同的浸提方法对土霉素的浸提以及形态分析进行了研究.本试验土样有棕壤、褐土和红壤,分别采自辽宁省沈阳市天柱山(41°49′58″ N, 123°35′8″E)、天津开发区森林公园(39°4′45″ N, 117°41′5″ E)和广西自治区桂林市郊区(25°18′11″N, 110°21′15″ E).采用对角线布点采样法取表层(0～20cm)土,混合均匀后采用四分法分取约 2kg土壤带回实验室.采样过程均使用木质工具,样品用塑料袋盛装.土样经自然风干、压碎、除去异物后,用木棒碾碎,过 1mm(18目)尼龙筛,将过筛后样品充分混匀,保存于聚四氟乙烯袋中备用.3种供试土壤理化性质列于表1.土霉素标准品由中国药品生物检定所提供.土霉素(C22H24N2O9)为分析纯(98%),购自美国sigma公司;乙腈为HPLC级试剂,购自天津康科德科技有限公司,使用前过0.45µm有机相滤膜后超声脱气;试验用水为纯净水(杭州娃哈哈集团有限公司生产);草酸为优级纯,其他化学试剂均为分析纯.试验用浸提液包括:水、0.01mol/L CaCl2溶液、0.1mol/L CaCl2溶液、柠檬酸缓冲液(pH=4.7±0.05)、0.1mol/L Na2EDTA-McIlvaine (pH=4.0±0.05)、0.5mol/L NaCl/0.25mol/L草酸/95%乙醇(体积比1:1:2)混合液.柠檬酸缓冲液(pH 4.7)的配制:称取一定量的柠檬酸钠和柠檬酸,分别配制成0.1mol/L的溶液,按照体积比1:1混合,得到柠檬酸缓冲液.0.1 mol/L Na2EDTA-McIlvaine(pH 4.0±0.05)的配制: 称取一定量的Na2HPO4、Na2EDTA和柠檬酸,分别配制成0.2, 0.4, 0.2mol/L的溶液,柠檬酸溶液与Na2HPO4溶液按照体积比8:5混合,配制成McIlvaine缓冲液.1L McIlvaine缓冲液与Na2EDTA溶液体积比1:1混合,得到0.1mol/L的Na2EDTA-McIlvaine提取液.往0.5g土壤中添加0.5mL 50mg/L土霉素水溶液,静置24h (据预试验结果得知,24h后3种土壤中土霉素吸附达到平衡),使土壤中土霉素污染含量为 50mg/kg.加入 25mL浸提剂按照以下方法分别进行土壤浸提:振荡浸提:将装有已添加土霉素土壤的棕色小瓶放置在THZ-82A型(国华企业)恒温振荡机中振荡 20min,振荡机温度和振荡幅度分别为25℃和200r/min.超声浸提:将装有已添加土霉素土壤的棕色小瓶放置在 KQ-250DE型(昆山舒美)超声器中,超声 20min,超声温度和功率分别为25℃和100W.微波浸提:将装有已添加土霉素土壤的聚四氟乙烯微波消解罐放置在 WX-4000(上海屹尧)微波仪中35℃下持续辐射20min,微波辐射功率为100W,从室温20℃升至35℃需要约8min.浸提完的样品经过 3000r/min离心 15min,取上清液,经0.45µm水系滤膜过滤.取5mL滤液通过固相萃取小柱(Waters Oasis HLB, 10ml甲醇预处理,再通 15mL的超纯水),流速控制在大约3mL/min,然后用 10mL甲醇洗脱样品,最后用氮气浓缩尽干, 2mL甲醇定容,然后用高效液相色谱仪测定,得到土壤中不同形态的土霉素.每个样品浸提处理重复3次,批次实验重复3次.检测仪器:Waters高效液相色谱仪(HPLC) (Waters 1525 Binary HPLC Pump,Waters 717 plus Auto sampler,Waters 2487 UV Detector),色谱柱为Waters Xterra MS C18 (5µm×0.46mm× 250mm).进样量为20µL,柱温30℃,流速为1mL/min,流动相为乙腈/0.01mol/L草酸(体积比20:80),检测波长 355nm,保留时间为 4.964 min,检测限0.01mg/L,定量限0.05mg/L.利用SPSS 18.0进行数据统计分析,包括平均值、标准差、回归分析以及方差分析(SNK),统计性显著性假设为 P＜0.05.数据图形采用origin 8.0制作.所有化学分子式均由 Chem_ Office 2006绘制.试验采用外标方法绘制标准曲线.称取适量的 OTC标准品溶解在甲醇溶液当中,浓度为 1 mg/mL.配制好的储备液-20℃阴暗处保存,2个月内使用.样品测定前稀释储备液(10,20,50,200, 500,2000,5000,10000ng/mL)绘制标准曲线.向空白样品中加标的方法来计算回收率.参考环境样品中的浓度,回收率的浓度设置为 0.5,1.0,5.0mg/kg.提取和分析的方法同样品测定步骤,所有需要测定的样品,都在仪器上重复测定3次.分别对标准溶液和加标的空白样品重复测定(n=6)来衡量仪器的精密度和准确度.检测限(LOD)采用信号信噪比为(S/N)=3.定量限(LOQ)采用(S/N)=10.仪器的LOD和LOQ通过直接测定标准溶液获得,分析方法的LOD和LOQ通过空白加标的方法获得.2.2.1 振荡浸提法由图1a可见,在土壤中的振荡浸提中,各种浸提剂回收率从大到小的顺序为:0.1mol/L Na2EDTA-McIlvaine缓冲液(EDTA)＞柠檬酸缓冲液(CB)＞0.1mol/L CaCl2(CaCl2_2)＞ 0.01mol/L CaCl2(CaCl2_1)＞H2O(括号中的均为浸提剂对应的简写标记).而0.5mol/L NaCl:0.25mol/ L草酸: 95%乙醇(体积比1:1:2)混合液(NOEL)在不同土壤中的浸提回收率大小顺序不同.SPSS 18.0的方差分析结果表明 0.1mol/L CaCl2、柠檬酸缓冲液、Na2EDTA-McIlvaine缓冲液以及0.5mol/L NaCl:0.25mol/L草酸: 95%乙醇混合液浸提效果存有显著差异 (P＜0.05).而0.01mol/L CaCl2和H2O二者之间却没有显著差异(P＜0.05).文献[15-19]报道指出:土霉素上的羟基可与Ca2+、Mg2+等 2价离子进行络合反应,也可与H2O、HCl等这样的分子进行氢键作用.以0.01mol/L CaCl2水溶液为例,它可以和土霉素产生两方面的作用:水和土霉素羟基的氢键作用; Ca2+与土霉素进行的络合反应.而方差分析结果显示,水与0.01mol/L CaCl2的浸提效果并没有显著性差异(P＜0.05).因此,可以推断 0.01mol/L CaCl2水溶液浸提土壤中土霉素的机制主要是以水和土霉素氢键作用为主.另外,在参照 OECD Guideline 106批平衡方法[20]进行的土霉素吸附解吸实验中,运用0.01mol/L CaCl2 作为土壤pH值的缓冲液并不会对土霉素在土-水界面的环境化学行为产生额外的显著性影响 (P＜0.05).同时,数据显示:随着 CaCl2水溶液中 Ca2+浓度的升高,Ca2+与土霉素进行的络合作用逐渐成为二者之间的主要作用机制,而这种络合作用相比氢键作用要强许多,这也是为什么随着CaCl2 水溶液中 Ca2+浓度的升高,浸提态土霉素回收率提高的原因.从化学结构 (图 2)来看,柠檬酸、柠檬酸钠含有易与土霉素酮基、苯环和羟基作用的羟基和酮基基团.这些基团易与土霉素螯合形成大分子的螯合物,不难发现Na2EDTA有比柠檬酸更多的易被土霉素螯合的基团.方差分析结果表明,柠檬酸缓冲液和0.1mol/L Na2EDTA-McIlvaine缓冲液浸提土壤中土霉素存在显著差异(P ＜0.05).而且浸提回收效率数据结果显示: 0.1mol/L Na2EDTA-McIlvaine缓冲液相比于柠檬酸缓冲液浸提回收率高出10%左右.Sassman等[11]曾尝试利用多种由不同浓度和种类的有机助溶剂(乙醇、甲醇、乙酸乙酯、二氧杂环乙烷等)、络合剂(甲酸、柠檬酸、草酸、EDTA以及磷酸等)和盐类(NaCl、CaCl2、NH4Cl)组成的混合物来浸提土壤中的土霉素.其中,由0.5mol/L NaCl:0.25mol/L草酸: 95%乙醇(体积比为 1:1:2)取得了稳定而高效的土霉素浸提回收率.络合剂与土霉素的络合作用(提供酸性环境,利于土霉素稳定的被浸提)、助溶剂对土霉素和土壤有机质的溶解作用以及盐类络合阳离子作用(土壤离子交换,加快土霉素被浸提进程)共同构成了草酸混合液复杂的浸提机制.而从不同浸提方法中各浸提剂的浸提回收率数据来看,草酸乙醇混合液并没有得到稳定的浸提回收效果.致使这种不稳定现象肯定与其复杂的浸提机制有关.这种关联的具体细节尚待进一步的研究.2.2.2 超声和微波辅助浸提如图 1b所示,超声浸提中不同浸提剂浸提回收率的大小顺序与振荡浸提完全相同.而在棕壤和红壤的微波浸提中0.5mol/LNaCl:0.25mol/L草酸: 95%乙醇(体积比 1:1:2)混合液(NOEL)的浸提回收率大小顺序与前2种浸提方法不同.3种浸提方法中,除了草酸乙醇混合液以外的其他浸提剂对土霉素浸提回收率大小顺序相同.因此,不同方法对草酸混合液浸提回收率影响较大.这种差异的出现与草酸混合液自身的浸提机制息息相关.从图1看来,微波辐射更有助于草酸混合液充分浸提土壤中的土霉素.2.2.3 3种浸提方法比较针对浸提方法进行单因素方差分析,其均值多重比较(SNK 多重比较法)结果表明(图 3),在被选用的大多数浸提剂中振荡浸提和超声浸提并不存在显著差异(p＞0.05)或差异小.而微波浸提与另外两种浸提方法均存在显著差异(P＜0.05).振荡和超声浸提主要浸提机制在于通过不同方式使得浸提剂与土壤充分混合,将土壤中土霉素充分浸提出来.而微波的这种混合机制似乎相比前两种要差许多.由于土壤中土霉素的浸提并不需要像提取植物、动物组织的土霉素那样浸提首先得破坏组织结构利于土霉素的析出.因此在生物组织浸提中超声、微波浸提优势会愈加显现出来,而对于土壤介质这种优势并不明显.微波同时也可以借助高温达到较好的浸提效率,这一点在土壤的重金属微波消解中有广泛应用.由于土霉素在高温(＞50℃)极易降解,因此也限制了微波的浸提条件.因此,选择以 0.1mol/L Na2EDTA-McIlvaine缓冲液为浸提剂,超声和振荡为浸提方法,可以达到褐土中稳定高效的土霉素浸提回收率.而对于棕壤和红壤土中的土霉素浸提来说,大多数浸提剂的振荡浸提效果优于超声浸提,并且二者有显著差异(p＜0.05);另外振荡浸提法以其对实验设备低要求,简便易行更利于被实践利用.有机污染物的不同形态一定程度上指示着其在土壤环境中迁移归趋和各种环境行为[21-22].例如,水溶态土霉素,极易随着水流而迁移,因此也极易达到生物可触及的范围;可交换态土霉素,可被正离子置换下来的部分,易由根系复杂的交换机制而被生物所吸收;吸附态土霉素,则相比前两者可被稳定的吸附于土壤颗粒、有机质等上,但是环境条件诸如pH值、Eh、水分、土壤溶液中污染物浓度、介质性质(如矿物质组成、有机质含量、CEC等)[11,23]的变化都能导致土霉素解吸作用的发生.而固定态土霉素,常常由于土壤老化、降解作用长期存留于土壤中[6],在适当的外界条件下可以被重新释放进入土壤溶液被生物所利用.根据2.1的结果,以H2O、0.1mol/L CaCl2和Na2EDTA-McIlvaine缓冲液为浸提剂振荡浸提土壤中的土霉素,其浸提率之间存在显著差异性,据此可将土壤中的土霉素分为水溶态、不同程度的结合态(即可交换态和吸附态).由于利用0.01mol/L CaCl2和H2O浸提的土霉素量差异性不大,因此选用 0.1mol/L CaCl2浸提量来表示可交换态土霉素含量.利用差减方法计算不同形态的土霉素,即水溶态、可交换态、吸附态,而添加的土霉素量减去最大提取量即为固定态的土霉素含量.振荡浸提结果表明,红壤、棕壤和褐土的水溶态、可交换态、吸附态和固定态的土霉素所占比重分别为 0,0.13,9.24%、6.79,2.60,21.46%、51.40,35.24,49.94%和41.81,62.03,19.36%.据此,在红壤、棕壤和褐土中土霉素形态百分比大小分别为:吸附态＞固定态＞可交换态＞水溶态、固定态＞吸附态＞可交换态＞水溶态和吸附态＞可交换态＞固定态＞水溶态.从 3种典型土壤中形态分布数据可以看出吸附态＞可交换态＞水溶态在三种土壤中均成立.而不同土壤中固定态土霉素含量比差异很大.这应该是与土壤物理化学性质息息相关.吸附态是土壤环境中土霉素的主要存在形态.由于有机污染物的形态直接影响着其生物有效性,因此,高含量的吸附态土霉素成为了影响褐土环境中土霉素生物有效性的重要因素.Young等[24]提出的有机污染物在土壤中吸附分布活性模型中认为,土壤中的吸附活性点位分布在3个域:具有表明活性的矿物质、松散的非刚性有机质和致密的刚性有机质.其中,土壤矿物质域发生的表面吸附是典型的线性可逆过程,瞬间达到平衡;随后有机污染物在土壤的非刚性有机质中发生分配;达到分配扩散后,再向刚性有机质缓慢扩散,分配在其中的有机物则不易脱附.根据这个理论,高含量的吸附态土霉素会随着时间的迁移,逐渐向刚性有机质缓慢扩散,不利于被迅速脱附下来.这是一个慢吸附和慢脱附过程甚至是一个不可逆的吸附过程.因此,高含量的吸附态土霉素有向固定态转化从而长期存留于土壤的巨大生态风险.3.1 三种浸提方法中,以振荡和超声浸提对土壤中土霉素具有很好且稳定的浸提效果,而微波浸提效果较差.各种浸提剂中(柠檬酸缓冲液,Na2EDTA-McIlvaine缓冲液, NaCl、草酸和乙醇混合液),以Na2EDTA-McIlvaine缓冲液对土壤中土霉素的浸提率最高和最稳定.3.2 不同浸提剂(H2O、0.1M CaCl2、和Na2EDTA-McIlvaine缓冲液)对土壤中土霉素浸提回收率存在很大的差异性,这与它们的提机制不同有关.据此,三种土壤中土霉素形态占总量比例大小顺序:吸附态＞可交换态＞水溶态.不同土壤中固定态土霉素含量比差异很大.【相关文献】[1] Sarmah A K, Meyer M T, Boxall A B A. 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土壤中重金属有效态汞的快速检测张肖静;陈涛;傅浩强【摘要】分别采用DTPA,EDTA和HCl 3种提取剂对土壤中的重金属有效态汞进行提取,选择提取率最高的作为提取剂.另外,制备了空心碳球/聚苯胺复合材料,将该复合材料制成DNA修饰的空心碳球/聚苯胺电化学传感器,并对土壤中的有效态汞进行检测.结果表明,3种提取剂中,DTPA对土壤中有效态汞的提取率最高,为20%~31%;该化学传感器能够准确、灵敏地检测土壤中的有效态汞含量,与采用原子荧光法的测定结果相比,两个实际样品的相对误差分别为2.32%和2.71%.【期刊名称】《轻工学报》【年(卷),期】2018(033)001【总页数】7页(P49-55)【关键词】土壤重金属污染;有效态汞;重金属检测;空心碳球/聚苯胺;电化学传感器【作者】张肖静;陈涛;傅浩强【作者单位】郑州轻工业学院材料与化学工程学院/中国轻工业环境污染治理与资源化重点实验室,河南郑州450001;郑州轻工业学院材料与化学工程学院/中国轻工业环境污染治理与资源化重点实验室,河南郑州450001;郑州轻工业学院材料与化学工程学院/中国轻工业环境污染治理与资源化重点实验室,河南郑州450001;【正文语种】中文【中图分类】X703.10 引言土壤是地球生态系统重要的组成部分，近年来快速发展的工业化与城市化加重了土壤中重金属的积累.土壤中的重金属元素通过食物链等途径进入人体，威胁人体健康[1-2].重金属污染对粮食作物的安全生产构成严重影响.A.Tessier 等[3]将土壤中重金属的形态分为水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态.以水溶态和交换态存在的重金属可被植物直接吸收，被称为生物有效态，是重金属对植物产生危害的主要来源[4]，能够更准确地反映土壤的污染情况及其对人体潜在的危害性.因此，土壤中重金属有效态的提取与检测对评价土壤污染状况和解决土壤重金属污染问题至关重要.目前，提取土壤中重金属有效态广泛应用的方法是化学试剂提取法.该法操作简单、设备要求低，常用的提取剂有DTPA,EDTA,HCl 等[5-8],各种提取剂对不同重金属的提取效率不同.对于土壤中重金属的测定，一般采用原子荧光法、原子吸收法和近年来发展起来的电化学分析法等[9-10].电化学分析法采用将具有T—T键的DNA序列负载在某种材料上制成的电化学传感器，与Hg2+接触后错配杂交生成T—Hg2+—T，通过引起电化学信号的改变检测Hg2+，具有灵敏度高、检测迅速、可重复利用等优点[11-12].然而，目前关于利用电化学传感器检测土壤中有效态汞的研究尚未见报道.鉴于此，本文在多种提取剂中选择提取率较高的提取剂对土壤样品中的有效态汞进行提取，进而制备空心碳球/聚苯胺复合材料，并将该复合材料制成DNA修饰的空心碳球/聚苯胺电化学传感器对土壤中的有效态汞进行测定，以期实现对土壤重金属毒性的快速检测与评价.1 材料与方法1.1 主要试剂及仪器主要试剂：DTPA,CaCl2,TEA,EDTA,HCl，均为优级纯，阿拉丁试剂有限公司产；采用上述试剂分别配制3种提取剂：DTPA溶液(0.005 mol/L的DTPA,0.01mol/L的CaCl2和0.1 mol/L的TEA 3种溶液，按体积比111混合之后，调pH为7.3)、EDTA溶液(0.05 mol/L)和HCl溶液(0.1 mol/L)；土壤样品，购自中国环境监测局；5’-CCCCCCCCCCCC TTCTTTCTTCCCCTTGTTTGTT-3’DNA序列[13]，购自SBS基因公司；汞标准储备液(100 mg/L)，环境保护部标准样品研究所产.100 nmol/L DNA溶液的配制：量取10 μL 10 000 nmol/L的DNA溶液，加入990 μL PBS缓冲溶液(pH =7.40)进行稀释，即可得到 100 nmol/L 的DNA溶液.于4 ℃下保存.仪器：AL204型电子天平，上海精密仪器有限公司产；KQ500型超声清洗仪，昆山超声仪器有限公司产；X3R型离心机，美国Thermo Fisher Scientific公司产；NC5044型微波消解仪、AFS9700型双道原子荧光光度计，北京科创海光仪器有限公司产；DZKW型电热恒温水浴锅，上海科析有限公司产；SZCL-2A型数显智能控温磁力搅拌，巩义市予华仪器有限公司产；CHI660E型电化学工作站，上海辰华仪器有限公司产；JSM-6490LV型扫描电镜，JEM-2100型透射电镜，日本电子株式会社产.1.2 空心碳球/聚苯胺复合材料的制备空心碳球/聚苯胺复合材料的制备按如下步骤进行.1)将3 mL质量分数为 28%的氨水加入到10 mL超纯水与70 mL无水乙醇的混合液中，将混合物搅拌30 min.2)在30 ℃条件下，每隔10 min分别向上述混合物中加入2.8 mL正硅酸乙酯、0.4 g间苯二酚和0.56 mL甲醛(质量分数35%～37%)，之后将混合液剧烈搅拌24 h，在100 ℃水热釜中静态保持24 h.3)将水热釜中的液体离心分离，收集上清液于100 ℃下干燥8 h，之后在750 ℃下加热 1 h(流动N2保护，加热速率5 ℃/min)，得到SiO2@C材料，将其置于0.1 mol/L的HF中浸泡过夜，得到空心碳球.4)将80 μL的苯胺加入到浓度为 2.0 mol/L的20 mL HCl溶液中，在该混合溶液中加入30 mg的空心碳球，搅拌30 min.加入浓度为 0.1 mol/L 的10 mL过硫酸铵溶液，室温下搅拌 12 h.5)将得到的产品用去离子水和无水乙醇反复清洗、离心，干燥后得到空心碳球/聚苯胺复合材料.1.3 空心碳球/聚苯胺复合材料溶液的配制称取制备好的空心碳球/聚苯胺复合材料0.5 mg放置于100 mL的小烧杯中，加入去离子水50 mL，超声30 min以上，使其分散均匀，即可得到浓度为10mg/L的空心碳球/聚苯胺复合材料溶液.1.4 结构表征和电化学性能测试采用红外光谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对空心碳球/聚苯胺复合材料进行表征.通过电化学工作站对提取后的有效态汞进行电化学测试.采用三电极体系进行电化学交流阻抗(EIS)测试：工作电极为金电极，电解液为5 mmol·L-1的K3[Fe (CN)6]/K4[Fe(CN)6]溶液，测试范围为1 mHz～1 MHz，EIS图谱采用Zview 2 软件进行分析.1.5 有效态汞的提取与测定提取步骤：称取干燥的过20目筛的标准土样1 g置于50 mL的塑料离心管中，加入提取剂25 mL，在25 ℃条件下振荡3 h，离心15 min后过滤，滤液定容为100 mL，作为待测样品溶液.每种土壤样品均采取3种不同的提取剂分别提取，对于同一种提取剂进行3次实验，提取量与提取效率选取3次实验的平均值.本文实验分别采用原子荧光分光光度计和电化学工作站两种方法测定土壤中的有效态汞，并比较两种检测方法的差异性.对于原子荧光法，在对提取土壤中有效态汞后，量取5 mL样品溶液置于50 mL的容量瓶中，分别加入 2.5 mL HCl和10mL硫脲-抗坏血酸，用超纯水定容至刻度后混合均匀，放置30 min后按照仪器的使用说明步骤测定样品溶液的浓度.对于电化学方法，在制备出空心碳球/聚苯胺复合材料并检测其形貌特征后，将金电极浸泡在 10 mg/L 的空心碳球/聚苯胺复合材料溶液中，之后在DNA溶液里浸泡3 h接上DNA序列，最后在待测样品溶液中浸泡2 h，用电化学工作站测定其交流阻抗(EIS)，根据电化学信号和标准曲线计算样品溶液的浓度.2 结果与讨论2.1 不同提取剂对土壤中有效态汞提取结果的影响采用3种常用的提取剂，在相同条件下对4种土壤样品分别进行有效态汞提取，提取结果如表1所示.4个样品分别取自不同的土壤类型(栗钙土GSS-2，石灰岩土壤GSS-4，黄土壤GSS-5，棕漠土GSS-19)，土壤样品中的汞含量也各不相同，因此，实验结果具有较好的代表性和普遍适用性.由表1可知，3种提取剂对各土壤样品有效态汞的提取效率不同.采用EDTA对4种土壤样品进行提取后，均没有检测到Hg2+.这可能是因为提取量太低，超出了仪器的检出限.可见，EDTA在本文实验条件下对土壤中的有效态汞没有提取效果.HCl对4种土壤样品仅能够提取出部分有效态汞，虽然提取效果比EDTA 稍好，但提取率均低于10%，效果较差.在3种提取剂中，提取效果最好的为DTPA溶液，对于不同的土壤样品其对有效态汞的提取率均高于20%，这在已有的研究成果中是比较高的[14-16].之前的研究表明[17]，DTPA提取剂是一种较好的替代剂，提取效率较高，能够将大部分的有效态代换下来.在本文的实验条件下，DTPA的提取率最高，且对4种土壤样品的提取效果相差不大，误差较小.因此，本文采用DTPA作为提取剂提取土壤中的有效态汞，进行后续的测定研究.2.2 空心碳球/聚苯胺复合材料的结构分析空心碳球/聚苯胺复合材料的IR谱图如图1所示.由图1可以看出，762 cm-1处的吸收峰为苯环的特征吸收峰.3442 cm-1处的吸收峰则表明材料中含有—N—H官能团.在波数为1135 cm-1处较强的吸收峰为—C—NH2的特征吸收峰.此外，在波数为1623 cm-1处较强的吸收峰则是共轭—CN—和—CC—的特征吸收峰.在波数为1485 cm-1处中等程度的吸收峰为苯基的特征吸收峰.由此可见,在复合材料中聚苯胺含有较多的短线结构，同时也说明其含有较多聚苯胺的端官能团.由图1可知，本文制备的空心碳球/聚苯胺复合材料含有聚苯胺和空心碳球所含的官能团的特征吸收峰.2.3 空心碳球/聚苯胺复合材料的形貌分析分别采用SEM和TEM对空心碳球和空心碳球/聚苯胺复合材料的形貌结构进行表征，结果如图2所示.由图2a)—b)可以看出，空心碳球为表面光滑的球状体，在负载聚苯胺之后，表面变得粗糙，且直径明显变大，球体颗粒之间开始黏着.由图2c)—d)可以看出，空心碳球是完好地球状结构，空心，在负载聚苯胺之后，碳球完好地保持了其球状结构，仍然为空心，但表面附着了一圈絮状物质聚苯胺.图2的分析结果说明，制备的材料为空心碳球和聚苯胺的复合体，该材料为空心、球状、表面粗糙且比表面积较大，这有利于与溶液中的Hg2+充分接触并吸附，进而使Hg2+与材料上负载的DNA序列中的T—T键结合形成T—Hg2+—T，能够灵敏地检测到Hg2+.2.4 电化学传感器对土壤中有效态汞的检测结果为了验证该传感器对有效态汞的检测能力，分别检测不同浓度的Hg2+(0.01ng/L,0.1 ng/L,0.5 ng/L,1 ng/L,5 ng/L,10 ng/L)的交流阻抗值，电化学阻抗谱(EIS)如图3所示.Hg2+溶液采用汞标准储备液稀释得到.由图3可以看出，随着Hg2+浓度的变大，电阻也随之增大，导电性显著降低.表1 不同提取剂对土壤中有效态汞的提取结果Table 1 Extraction results of different extractants for absorbable mercury in soil土壤样品汞含量/(mg·g-1)EDTA提取量/(mg·g-1)提取率/%HCl提取量/(mg·g-1)提取率/%DTPA提取量/(mg·g-1)提取率/%GSS-20．015000．00053．540．004630．66GSS-40．590000．04901．490．170028．81GSS-50．290000．01605．720．071024．48GSS-190．013000．00042．770．004030．77将不同浓度Hg2+溶液的EIS结果采用Zview解析软件进行处理，得到各种浓度Hg2+图1 空心碳球/聚苯胺复合材料的IR谱图Fig.1 IR image of hollow carbon nanospheres/ polyaniline composite material图2 空心碳球和空心碳球/聚苯胺复合材料的SEM图和TEM图Fig.2 SEM and TEM results of hollow carbon nanospheres and hollow carbon nanospheres/polyaniline composite material溶液所对应的ΔRct值，以Hg2+浓度的对数值为横坐标，ΔRct值为纵坐标作图，并拟合得到标准曲线，如图4所示.拟合之后得到直线方程为Y=259.49X+537.74，方程的R2为0.99，说明该直线线性相关性较好.由该方程可求出，该电化学传感器对Hg2+的最低检出限为0.008 5 ng/L.因此，以空心碳球/聚苯胺复合材料为载体的电化学传感器具有较好的电化学性能和灵敏性.得到标准曲线后，对土壤实际样品中的有效态汞进行检测.首先根据1.5的步骤采用DTPA提取剂对土壤样品GSS-2和GSS-19中的有效态汞进行提取，得到土壤样品溶液.将样品溶液GSS-2稀释10倍，GSS-19稀释 5倍，分别用原子荧光分光光度计和电化学工作站对其进行检测，最后比较两种方法测得的结果.图5为用经DNA修饰的空心碳球/聚苯胺传感器测定土壤样品中有效态汞的EIS图.由图5可以看出，金电极具有十分优良的导电性，测量土壤样品中有效态汞后，金电极的电阻增大，导电性显著降低.使用Zview软件对两个样品的EIS结果进行解析处理，再结合直线方程Y=259.49X+537.74，可得出土壤中的有效态汞的浓度为分别为0.427 0 ng/L和2.165 2 ng/L，与采用原子荧光分光光度计测定得到的汞离子的浓度0.431 0 ng/L和 2.225 7 ng/L相比，相对误差分别为2.32%和2.71%.可以看出，采用两种方法对两个实际土壤样品中有效态汞测定得到的浓度差别不是很大，说明该电化学传感器准确性较好.而电化学传感器相比传统方法更加灵敏，能够实现土壤样品中有效态汞的快速检测.图3 DNA修饰的空心球/聚苯胺电化学传感器检测不同浓度Hg2+的EIS图Fig.3 EIS images of detection for Hg2+ by DNA modified hollow carbon nanospheres/polyaniline electrochemical biosensor图4 Hg2+检测的标准曲线Fig.4 Standard curve for Hg2+ detection图5 电化学传感器检测实际样品的EIS图Fig.5 EIS images of actual samplesby the electrochemical biosensor3 结论本文首先研究了3种提取剂(DTPA，EDTA和HCl)对土壤中的重金属有效态汞的提取效果，另外制备了空心碳球/聚苯胺复合材料，并将该复合材料制成DNA修饰的空心碳球/聚苯胺电化学传感器，利用该传感器对土壤中的重金属有效态汞进行检测，主要结论如下.1) DTPA对土壤中有效态汞的提取效率最高，为20%～31%；2) DNA修饰的空心碳球/聚苯胺电化学传感器具有较好的电化学性能，可以快速、准确地检测土壤中的有效态汞，与采用原子荧光法的测定结果相比，两个实际样品的相对误差分别为2.32%和2.71%.本文的研究结果有助于快速检测分析土壤重金属污染的现状和危害，可为土壤污染治理和生态修复提供论指导.参考文献:[1] 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第12卷第7期2018年7月环境工程学报Chinese Journal of Environmental Engineering Vol.12,No.7Jul.2018DOI 10.12030/j.cjee.201801198中图分类号X53文献标识码A姚瑶,张世熔,王怡君,等.3种环保型淋洗剂对重金属污染土壤的淋洗效果[J].环境工程学报,2018,12(7):2039-2046.YAO Yao,ZHANG Shirong,WANG Yijun,et al.Effects of different environmentally friendly washing agents on removal of soil heavy metals[J].Chinese Journal of Environmental Engineering,2018,12(7):2039-2046.3种环保型淋洗剂对重金属污染土壤的淋洗效果姚瑶1，张世熔1,*，王怡君1，王贵胤1，徐小逊1，李婷21.四川农业大学环境学院，成都6111302.四川农业大学资源学院，成都611130第一作者：姚瑶（1995—），女，本科生，研究方向：土壤重金属污染修复。

E -mail：yaoyao_hm@*通信作者，E -mail ：rsz01@摘要采用振荡淋洗法研究衣康酸（IA）、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物（AA/AMPS）和衣康酸-丙烯酸共聚物（IA -AA）在不同因素影响下对污染土壤Cd、Pb 和Zn 的淋洗效率。

结果表明：3种淋洗剂对土壤Cd、Pb 和Zn 的去除率随其浓度增加而快速上升，随pH 增加呈迅速下降和先升高后降低2种趋势，随淋洗时间总体呈上升趋势；3种淋洗剂在浓度为0.15mol ·L -1且pH 为3时，对Cd 和Zn 去除率最高（39.34%~65.65%）；在相同浓度和pH 为5条件下对Pb 的去除率最高（22.05%~50.62%）。

联合浸提法测定土壤有效态镉随着我国重金属污染程度日益加深，重金属污染已经成为我国主要土壤环境污染问题之一。

我国受镉、砷、汞、铜、锌等重金属污染的耕地约有0.1亿hm2每年因重金属污染的粮食达1 000 多万t ，造成直接经济损失达200 余亿元[1] 。

重金属不仅会引起土壤理化性质改变，还会通过“土壤―植物―人体”或“土壤―水体―人体”等途径进入人体内，对人体健康产生危害[2] 重金属污染中以重金属镉污染最为严重。

长期摄入镉污染食品会导致骨软化症发生，称为“痛痛病” [3] 。

研究发现，土壤中全量重金属不能反映植物吸收情况，而有效态重金属含量能较好反映出土壤受重金属污染程度。

有效态重金属指在土壤中易迁移、易被植物吸收的重金属[4] 。

目前对重金属有效态的研究主要集中于对浸提剂的选择。

以往研究所用的传统浸提剂均为单一浸提剂（1 次浸提只能测定1 种重金属元素），不能实现多种重金属的联合浸提[5] 而导致分析速度慢且效率低下，不宜于土壤高效监测。

近年科研工作者开始对联合浸提法进行研究。

联合浸提法可同时浸提测定土壤大量元素和微量元素[6] ，包括土壤养分状况系统研究法（ASI法）和M3浸提法。

土壤养分状况系统研究法是Hunter 于1980 年提出的一套分析土壤中养分状况方法。

我国引进了这套研究方法，并在多种土壤中进行了试验，发现ASI 法适合在我国13个省份104种土壤中进行应用［7］。

Mehlich-3 （简称M3法）是1982年由Mehlich提出，方法使用的浸提剂广泛适用于各种类型土壤元素的提取。

目前我国主要将ASI 法、M3法用于测定土壤养分［8］。

本研究用联合浸提法对土壤中有效态镉进行提取测定，探讨联合浸提法测定土壤重金属Cd的可行性，从而快速、准确地监测农耕土壤中重金属Cd污染。

1 材料与方法1.1 供试材料供试土壤样品于2008年采自黑龙江（黑土）、辽宁（棕壤）、山西（褐土）的农耕土壤。

氯化钾和氯化钠浸提对比检测土壤中铵态氮的研究雷文琪;张自翔;张红梅;王金龙;任先顺【摘要】在25℃的条件下, 分别使用0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mol/L的氯化钾和氯化钠浸提供试土壤30min, 水土比为5:1, 检测其中的铵态氮.结果表明:1.0mol/L 的氯化钾和2.0mol/L能将供试土样中的铵态氮充分浸提, 且氯化钾浓度为1.0 mol/L和氯化钠浓度为2.0 mol/L时, 检测结果一致.%The test soil was extracted by 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 mol/L potassium chloride and sodium chloride for 30 min at 25℃, and the ratio of water to soil was 5:1. The results showed that the ammonium nitrogen in the tested soil samples was sufficiently extracted by 1.0 mol/L potassium chloride and 2.0 mol/L, the test results are consistent when the potassium chloride concentration was 1.0 mol/L and the sodium chloride concentration was 2.0 mol/L.【期刊名称】《南方农机》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】2页(P43,65)【关键词】氯化钾;氯化钠;土壤铵态氮【作者】雷文琪;张自翔;张红梅;王金龙;任先顺【作者单位】中化化肥有限公司临沂农业研发中心,山东临沂 276000;中化化肥有限公司临沂农业研发中心,山东临沂 276000;中化化肥有限公司临沂农业研发中心,山东临沂 276000;中化化肥有限公司临沂农业研发中心,山东临沂 276000;中化化肥有限公司临沂农业研发中心,山东临沂 276000【正文语种】中文【中图分类】S153.6氮素是植物生长所需最多的元素之一，氮素的含量高低是衡量土壤肥力的重要依据。

土壤镉元素一步萃取技术比较研究作者：王凯林国冰王琳来源：《安徽农业科学》2022年第10期摘要為优化土壤摄入过程中Cd生物可给含量的评估方法，以土壤标准物质GSF-5（GBW07445）和GSF-3（GBW07443）为样本比较一步萃取法、PBET法和赋存形态的关系，并采集长沙市周边40个土壤样本进行方法验证。

结果表明，Cd在胃相中的生物可给含量与前4种结合形态密切相关;一步萃取法中6种萃取剂对土壤中Cd的提取能力从强到弱依次为EDTA-2Na>DTPA>CH3COONa> CH3COOH >NH4NO3>CaCl2，EDTA-2Na最优的萃取剂浓度为0.02 mol/L;测定实际样本的结果表明，优化后的一步萃取方法[0.02 mol/L EDTA-2Na，pH=7，固液比1∶20（W/V），温度（25±2）℃，转速200 r/min，时间2 h]与相应的PBET方法模拟的Cd生物可给含量具有高度相关性，其回归方程R2为0.98，证明土壤一步萃取技术在某种程度上可以代替PBET方法来评估土壤中的某些重金属生物可给性，简化土壤重金属生物可给性的研究。

关键词镉;一步萃取法;生物可给性;土壤污染中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2022）10-0059-04doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.10.015Comparative Study on One-step Extraction Method of Cadmium in SoilWANG Kai，LIN Guo-bing，WANG Lin（College of Chemistry and Chemical Engineering， Central South University，Changsha，Hunan 410083）Abstract In order to optimize the evaluation method of Cd bioavailable content in the process of soil uptake， the relationship between one-step extraction method， PBET method and occurrence form was compared with soil standard substances GSF-5 （GBW07445） and GSF-3（GBW07443） as samples.And 40 soil samples around Changsha City were collected for method verification. The results showed that the bioavailable content of Cd in the gastric phase was closely related to the first four binding forms.The six extractants in the one-step extraction method could extract Cd in the soil as follows： EDTA-2Na> DTPA> CH3COONa> CH3COOH>NH4NO3>CaCl2， the optimal extractant concentration of EDTA-2Na was 0.02 mol/L.The results of measuring actual samples showed that the optimized one-step extraction method （0.02 mol/L EDTA-2Na， pH=7， solid-liquid ratio =1∶20（W/V）， temperature 25±2 ℃， speed = 200 r/min，time=2 h） was highly correlated with the Cd bioavailable content simulated by the corresponding PBET method. The regression equation R2 was 0.98， which proved the one-step soil extraction technology could replace the PBET method to assess the bioavailability of certain heavy metals in the soil to some extent， simplifying the research on the bioavailability of heavy metals in the soil.Key words Cadmium;One-step extraction method;Bioavailability;Soil pollution基金项目国家自然科学基金项目（41977351）;中南大学研究生自主探索创新项目（1053320210996）。

土壤中有效态重金属的化学试剂提取法研究进展许莉莉（贵州省地质矿产中心实验室，贵州贵阳550018）摘要：近年来，土壤中重金属污染成为了当前研究学者高度重视的问题。

针对目前重金属土壤污染存在的问题进行分析，阐述了近年来土壤重金属提取的方法，并且比较单一提取以及影响重金属提取的重要因素。

基于此，评价了多种提取方法的特点和优势，结合实验初步提出利用去离子水作为提取剂具有一定的可行性。

关键词：土壤；有效态；重金属；化学试剂提取法；研究作者简介：许莉莉（1988-），女，贵州思南人，大学本科，助理工程师，研究方向：应用化学、分析化学。

Metallurgy and materials近年来，随着土壤中金属元素的迁移积累，目前全量重金属评价土壤污染已经存在一些弊端，而主要以有效态作为污染的评价强度，更能够很好的反应土壤实际的污染情况。

土壤有效态重金属实际上是指土壤中能够被植物吸收的重金属，在污染中常被称为可提取态。

土壤中的有效态是一个动态平衡的，并不是由单一形态影响。

很多研究学者对目前土壤有效态重金属的提取进行分析均采用不同的提取剂，然而很多研究是在特定土壤条件下获取的，很难适用于多种土壤类型的重金属有效性的分析过程中，因此为能够阐明不同土壤重金属通用的提取剂在，本研究中建立了有效态的评价标准。

1土壤中有效态重金属提取剂为进一步分析土壤中重金属的活泼性，国内研究学者对大量土壤重金属有效态含量测定进行分析，目前化学提取是一种常用的方法，很多研究学者利用单一提取剂提取中金属，将其作为土壤有效态金属的重要参考，常用的提取剂包括稀酸、络合剂以及缓冲溶液或者中性盐溶液等。

2影响土壤重金属提取的因素分析土壤重金属的提取率是指在土壤中某种重金属元素的百分率，提取性能主要受以下几个因素影响：首先从重金属的种类和分布形态来看，由于不同重金属其性质不同，存在的形态和性态，导致其提取率会存在差异。

研究表明，EDTA 在对重金属进行提取过程中，容易受到重金属形态分布及污染土壤重金属的种类影响。

土壤重金属有效态单级提取方法研究作者：李利梅成永霞袁远来源：《安徽农业科学》2020年第12期摘要土壤重金属污染问题日益凸显。

重金属元素迁移和积累行为的相关研究表明，相比重金属总量，有效态重金属更能准确反映重金属对植物的毒性作用。

目前，土壤有效态重金属提取所用提取剂所反映的植物效应有较大差异，且对不同类型土壤或元素的萃取通用性较差。

针对以上问题，系统综述了近年来土壤有效态重金属多元素同步单级提取方法，比较了各类提取方法的特点及其适用性，总结了影响土壤重金属有效性的环境因素，以期为筛选合适的萃取剂准确评价土壤重金属污染状况提供重要参考依据。

关键词重金属生物毒性;提取剂;植物有效性;影响因素;适用性Abstract The heavy metals pollution of soil is increasingly prominent.Relevant research on the migration and accumulation behavior of heavy metal elements shows that，compared with the total amount of heavy metals，the effective heavy metals can more accurately reflect the toxic effects of heavy metals on plants.At present，the plant effects reflected by the extractants used in the extraction of available heavy metals in the soil are quite different，and the extraction versatility for different types of soil or elements is poor.In view of the above problems，a systematic review of the multielement simultaneous singlestage extraction method of soil available heavy metals in recent years was systematically compared，and the characteristics and applicability of various extraction methods were compared.The extractant provides an important reference for accurately evaluating the pollution status of heavy metals in the soil.Key words Biotoxicity of heavy metals;Extractants;Plant availability;Influencefactor;Applicability隨着经济快速发展和人类活动加剧，人为因素排放的重金属在土壤中不断积累，由土壤重金属污染带来的生态威胁备受关注。

土壤重金属是指在土壤中含量较高的金属元素，其存在对土壤生态系统和人类健康可能造成严重的危害。

研究土壤重金属的有效态及其提取方法对于土壤环境的保护和人类健康具有重要的意义。

本文将探讨土壤重金属有效态的含义以及单级提取方法的研究进展。

1. 土壤重金属有效态的含义土壤中的重金属通常以不同的形态存在，包括游离态、交换态、膜结合态和有机态等。

其中，有效态重金属是指对植物和环境可利用的重金属形态，它直接影响着土壤的肥力和环境质量。

研究土壤重金属有效态有助于了解土壤中重金属的迁移、转化和生物有效性。

2. 单级提取方法的研究进展近年来，针对土壤重金属有效态的研究涌现出多种单级提取方法，旨在快速、准确地提取土壤中的有效态重金属。

这些方法包括盐酸提取法、乙酸提取法、甲醇提取法等，每种方法都有其独特的优点和适用范围。

通过这些方法的应用，可以有效地提取土壤中的重金属有效态，为土壤环境评价和修复提供科学依据。

3. 盐酸提取法盐酸提取法是一种常用的土壤重金属有效态提取方法，其原理是利用盐酸对土壤中的重金属进行溶解和释放。

该方法操作简便，提取效果稳定，被广泛应用于土壤污染的调查和评价中。

然而，盐酸提取法也存在一定的局限性，比如对于一些难溶于酸的重金属元素效果不佳，需要结合其他方法进行综合分析。

4. 乙酸提取法乙酸提取法是另一种常用的土壤重金属有效态提取方法，其原理是利用乙酸对土壤中的重金属进行提取和解吸。

与盐酸提取法相比，乙酸提取法对土壤pH值的影响较小，适用于多种土壤类型和环境条件。

乙酸提取法在土壤重金属有效态研究中具有重要的意义，并得到了广泛的应用。

5. 甲醇提取法甲醇提取法是一种较新的土壤重金属有效态提取方法，其原理是利用甲醇对土壤中的有机态重金属进行提取和转化。

该方法在提取效率和速度上具有一定的优势，对于土壤中有机态重金属的提取具有良好的效果。

然而，由于甲醇对环境和操作人员的安全性存在一定的风险，因此在实际应用中需要注意相关的安全措施。

BCR连续提取法分析土壤中重金属重金属是一类具有较高密度和相对原子质量较大的金属元素，如铅、镉、汞等。

这些重金属具有毒性和持久性，对环境和人体健康造成潜在威胁。

因此，准确测定土壤中重金属的含量对于环境保护和健康风险评估至关重要。

BCR（Bureau Communautaire de Référence）连续提取法是一种常用的土壤样品前处理方法，用于分析土壤中不同形态下重金属的存在和迁移规律。

该方法基于土壤中重金属的空间分布特征，将其分为可交换态、还原态和氧化态等不同形态，以更全面地了解土壤中重金属的迁移和转化情况。

首先，BCR连续提取法将土壤样品分别经过三个步骤的提取，以萃取出土壤中不同形态下的重金属。

第一步是提取可交换态（F1），利用弱酸提取剂（如0.1mol/LHCl）将土壤中与矿物颗粒表面吸附的重金属进行萃取。

这部分重金属较容易被植物吸收和迁移。

第二步是提取还原态（F2），采用弱还原剂（如0.1mol/LNH2OH·HCl）提取土壤中被铁锰氧化物结合的重金属。

这些重金属在土壤中的分布较稳定，但仍可能对生物体造成潜在威胁。

第三步是提取氧化态（F3），使用强酸提取剂（如1mol/L HNO3）将土壤中与有机质结合的重金属进行萃取。

这部分重金属通常较难被生物体吸收，但可能存在潜在的长期环境风险。

通过对上述三个步骤的连续提取，可以得到不同形态下重金属的含量数据。

根据BCR连续提取法的分析结果，我们可以更准确地了解土壤中重金属在不同形态下的分布情况，从而评估潜在的环境风险和制定合理的土壤修复方案。

为了保证分析结果的准确性，使用BCR连续提取法进行土壤中重金属分析时需要注意以下几点。

首先，需要确保样品的收集和保存符合标准要求，以防止实验误差的引入。

其次，在提取过程中应使用高纯度试剂，并进行严格的操作控制，以避免外界干扰和样品污染。

此外，在实验前还应进行仪器的校准和实验室质量控制，以确保分析结果的可靠性和可比性。