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【摘要】采用EDTA络合滴定法、分光光度法、原子吸收法分光光度法分别对土壤中钙、镁、铁、铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞10种离子的含量进行了测定。研究表明，砀山土壤中的铅、镉、铬、砷、汞含量远低于宿州市周边地区土壤背景值，钙、镁、铁、铜、锌含量高于宿州市周边地区土壤背景值，是适合酥梨生长的环境。
【关键词】酥梨之乡；砀山良梨；土壤；环境分析
1 仪器与试剂
1.1 仪器
722型分光光度计，7530型紫外分光光度计，pH-25型酸度计，10mL半微量滴定管，磁搅拌器，TAS-990原子吸收分光光度计。
1.2 试剂
二乙基三胺五乙酸（DTPA）（ AR级） ， CaCl2·2H2O（ AR级），盐酸羟胺（ AR级），NaAc（ AR级），0.010mol.L-1 EDTA 标准溶液，5g.L-1铬黑T指示剂，氨性缓冲溶液（pH=10）；钙指示剂；三乙醇胺（TEA）（ AR级），40g.L-1 NaOH溶液，纯金属铁粉（AR级）、铜粉、锌粉、镉 （均为GR级），Pb（NO3）2、K2Cr2O7、AsO3、HgCl2（均为GR级），K 、Na 、Li 、Ca2 、Mg2 、Ba2 、Sr2 等七种阳离子的氯化物标准品（AR级），浓盐酸、硫酸、浓硝酸、氢氟酸、高氯酸（均为GR级） ，咪唑（AR级）。
2 实验部分
2.1 土样采集方法
在酥梨产地砀山良梨果园内划分10m×10m的采样小区，每个小区内采取菱形点分布的方式采集样品，用塑料小铲0cm～20cm采集表层土壤样品，各小区采集土壤混合均匀后用四分法取舍，保留1kg左右土样用自封样品袋包装标记后带回实验室，自然风干后，进行处理测定。
2.2 土样中铁的测定
2.2.1 DTPA浸提剂的配制：
其成分为0.005mol.L-1DTPA-0.01mol.L-1CaCl2-0.1mol.L-1TEA（三乙醇胺）；称取DTPA（二乙基三胺五乙酸）1.967g溶于TEA 13.3ml和少量水中；再将CaCl2·2H2O（ AR级）1.47g溶于水中，一并转入1L容量瓶中，加水至约950ml，在pH-25型酸度计上用6mol.L-1 HCl调节pH至7.30，用二级去离子水定容、摇匀。
2.2.2 铁标准曲线的绘制
准确称取0.1000g铁粉（AR级）置于烧杯中，加20mL6mol.L-1 HCl，加热溶解，冷却后定量转入1L容量瓶中，用二级去离子水定容、摇匀；此溶液铁浓度为100 mg.L-1。吸取此溶液25.00ml于250 ml容量瓶中用二级去离子水定容、摇匀；此溶液铁浓度为10 mg.L-1。分别移取该溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml用二级去离子水定容50ml，配制出系列Fe标准溶液；在722分光光度计上选用波长510nm测定吸光度A，以浓度C为横坐标，以吸光度A为纵坐标，绘制铁的标准曲线。
2.3 土样中铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞的测定
2.3.1 标准曲线的绘制
类同铁标准溶液的配制方法配制铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞系列标准溶液，用TAS-990原子吸收分光光度计分别取波长324.7nm、213.8nm、283.3nm、228.8nm、357.9nm、193.7nm，空气-乙炔火焰条件下测定吸光度A，汞取波长253.7nm，以干燥清洁的空气作载气，将汞吹出进行冷原子吸收测定吸光度A，分别求得直线回归方程。
直线回归方程分别是：
Cu A=0.2980C-0.004 R=0.99710
Zn A=0.2670C 0.1771 R=0.99437
Pb A=0.1971C 0.00174 R=0.99283
Cd A=3.7714C 0.0004714 R=0.99683
Cr A=0.00605C 0.01471 R=0.99982
As A=0.1744C 0.00084 R=0.99173
Hg A=0.0001814C 0.00134 R=0.99479
2.3.2 土樣的处理及铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞的测定
称取通过100目筛的风干土1.0g加到聚四氟乙烯烧杯中，用少量水润湿，加人5ml浓硝酸，在加热板上加热近干；再加人浓H2SO4三滴和50%的氢氟酸（重量比） 10ml，加热近干；再加人浓硝酸15ml、浓H2SO42 mL和60%的高氯酸（重量比） 5ml，加热到有白烟出现为止，冷却后移入50ml容量瓶中，用二级去离子水定容、摇匀。
测定1.0g风干土样浸提液中微量铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞吸光度A分别是：0.1355、0.6716、0.05、0.0073、0.022、0.027、0.00134；
求得风干土样中各微量元素铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞的质量浓度是：23.4 mg.kg-1、92.6 mg.kg-1、11.9 mg.kg-1、0.09 mg.kg-1、58.7 mg.kg-1、7.6 mg.kg-1、0.07 mg.kg-1。
2.4 土样中钙、镁的测定
2.4.1 土样的处理及钙、镁的测定
称取通过1mm筛孔含水量为3%风干土103.0g，放入500ml的三角瓶中，加刚沸过的冷蒸馏水97ml，则水土比为1：1，盖好瓶塞，震荡15min，用直径11cm的瓷漏斗过滤。将清亮液收集在250ml细口瓶中，每250ml加1g/L六偏磷酸钠一滴，储存备用。吸取土壤浸出清亮滤液10ml清亮滤液用EDTA滴定法测定。
2.4.2 结果计算
土壤水溶性钙含量（g.kg-1）=
土壤水溶性镁含量（g.kg-1）=
式中：V1-滴定Ca2 时所用的EDTA体积（ml）；
V2-滴定Ca2 、Mg2 时所用的EDTA体积（ml）；
CEDTA-EDTA标准溶液的浓度（0.01mol.L-1）；
ts-分取倍数10；
m-风干土壤样品的质量（103g）。
平行滴定三次结果是：V1-7.29 ml、7.28 ml、7.29 ml；V2-9.85 ml、9.84 ml、9.84ml。
计算得出：土壤水溶性钙含量是283.3 mg.kg-1；土壤水溶性镁含量是60.7 mg.kg-1
3 结果与讨论
3.1 酥梨产地果园土壤特征
用分光光度法、原子吸收法和EDTA滴定法对果园土壤中10种金属离子进行测定，由表1可知土壤中的铅、镉、铬、砷、汞含量远低于宿州市周边地区土壤背景值，钙、镁、铁、铜、锌含量高宿州市周边地区土壤背景值，说明砀山县土壤基质优良，更加有利于酥梨环境的生长。
4 结论
通过对砀山果园土壤环境中10种金属离子含量的测定，结果表明土壤中无重金属元素铅、镉、铬、砷、汞污染，而富含对人体有益的微量元素铜、锌，可见该地土壤肥沃、营养物质优良，适合水果等植物成长，是创造中国优质水果产品的良好种植基地。
【关键词】酥梨之乡；砀山良梨；土壤；环境分析
1 仪器与试剂
1.1 仪器
722型分光光度计，7530型紫外分光光度计，pH-25型酸度计，10mL半微量滴定管，磁搅拌器，TAS-990原子吸收分光光度计。
1.2 试剂
二乙基三胺五乙酸（DTPA）（ AR级） ， CaCl2·2H2O（ AR级），盐酸羟胺（ AR级），NaAc（ AR级），0.010mol.L-1 EDTA 标准溶液，5g.L-1铬黑T指示剂，氨性缓冲溶液（pH=10）；钙指示剂；三乙醇胺（TEA）（ AR级），40g.L-1 NaOH溶液，纯金属铁粉（AR级）、铜粉、锌粉、镉 （均为GR级），Pb（NO3）2、K2Cr2O7、AsO3、HgCl2（均为GR级），K 、Na 、Li 、Ca2 、Mg2 、Ba2 、Sr2 等七种阳离子的氯化物标准品（AR级），浓盐酸、硫酸、浓硝酸、氢氟酸、高氯酸（均为GR级） ，咪唑（AR级）。
2 实验部分
2.1 土样采集方法
在酥梨产地砀山良梨果园内划分10m×10m的采样小区，每个小区内采取菱形点分布的方式采集样品，用塑料小铲0cm～20cm采集表层土壤样品，各小区采集土壤混合均匀后用四分法取舍，保留1kg左右土样用自封样品袋包装标记后带回实验室，自然风干后，进行处理测定。
2.2 土样中铁的测定
2.2.1 DTPA浸提剂的配制：
其成分为0.005mol.L-1DTPA-0.01mol.L-1CaCl2-0.1mol.L-1TEA（三乙醇胺）；称取DTPA（二乙基三胺五乙酸）1.967g溶于TEA 13.3ml和少量水中；再将CaCl2·2H2O（ AR级）1.47g溶于水中，一并转入1L容量瓶中，加水至约950ml，在pH-25型酸度计上用6mol.L-1 HCl调节pH至7.30，用二级去离子水定容、摇匀。
2.2.2 铁标准曲线的绘制
准确称取0.1000g铁粉（AR级）置于烧杯中，加20mL6mol.L-1 HCl，加热溶解，冷却后定量转入1L容量瓶中，用二级去离子水定容、摇匀；此溶液铁浓度为100 mg.L-1。吸取此溶液25.00ml于250 ml容量瓶中用二级去离子水定容、摇匀；此溶液铁浓度为10 mg.L-1。分别移取该溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml用二级去离子水定容50ml，配制出系列Fe标准溶液；在722分光光度计上选用波长510nm测定吸光度A，以浓度C为横坐标，以吸光度A为纵坐标，绘制铁的标准曲线。
2.3 土样中铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞的测定
2.3.1 标准曲线的绘制
类同铁标准溶液的配制方法配制铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞系列标准溶液，用TAS-990原子吸收分光光度计分别取波长324.7nm、213.8nm、283.3nm、228.8nm、357.9nm、193.7nm，空气-乙炔火焰条件下测定吸光度A，汞取波长253.7nm，以干燥清洁的空气作载气，将汞吹出进行冷原子吸收测定吸光度A，分别求得直线回归方程。
直线回归方程分别是：
Cu A=0.2980C-0.004 R=0.99710
Zn A=0.2670C 0.1771 R=0.99437
Pb A=0.1971C 0.00174 R=0.99283
Cd A=3.7714C 0.0004714 R=0.99683
Cr A=0.00605C 0.01471 R=0.99982
As A=0.1744C 0.00084 R=0.99173
Hg A=0.0001814C 0.00134 R=0.99479
2.3.2 土樣的处理及铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞的测定
称取通过100目筛的风干土1.0g加到聚四氟乙烯烧杯中，用少量水润湿，加人5ml浓硝酸，在加热板上加热近干；再加人浓H2SO4三滴和50%的氢氟酸（重量比） 10ml，加热近干；再加人浓硝酸15ml、浓H2SO42 mL和60%的高氯酸（重量比） 5ml，加热到有白烟出现为止，冷却后移入50ml容量瓶中，用二级去离子水定容、摇匀。
测定1.0g风干土样浸提液中微量铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞吸光度A分别是：0.1355、0.6716、0.05、0.0073、0.022、0.027、0.00134；
求得风干土样中各微量元素铜、锌、铅、镉、铬、砷、汞的质量浓度是：23.4 mg.kg-1、92.6 mg.kg-1、11.9 mg.kg-1、0.09 mg.kg-1、58.7 mg.kg-1、7.6 mg.kg-1、0.07 mg.kg-1。
2.4 土样中钙、镁的测定
2.4.1 土样的处理及钙、镁的测定
称取通过1mm筛孔含水量为3%风干土103.0g，放入500ml的三角瓶中，加刚沸过的冷蒸馏水97ml，则水土比为1：1，盖好瓶塞，震荡15min，用直径11cm的瓷漏斗过滤。将清亮液收集在250ml细口瓶中，每250ml加1g/L六偏磷酸钠一滴，储存备用。吸取土壤浸出清亮滤液10ml清亮滤液用EDTA滴定法测定。
2.4.2 结果计算
土壤水溶性钙含量（g.kg-1）=
土壤水溶性镁含量（g.kg-1）=
式中：V1-滴定Ca2 时所用的EDTA体积（ml）；
V2-滴定Ca2 、Mg2 时所用的EDTA体积（ml）；
CEDTA-EDTA标准溶液的浓度（0.01mol.L-1）；
ts-分取倍数10；
m-风干土壤样品的质量（103g）。
平行滴定三次结果是：V1-7.29 ml、7.28 ml、7.29 ml；V2-9.85 ml、9.84 ml、9.84ml。
计算得出：土壤水溶性钙含量是283.3 mg.kg-1；土壤水溶性镁含量是60.7 mg.kg-1
3 结果与讨论
3.1 酥梨产地果园土壤特征
用分光光度法、原子吸收法和EDTA滴定法对果园土壤中10种金属离子进行测定，由表1可知土壤中的铅、镉、铬、砷、汞含量远低于宿州市周边地区土壤背景值，钙、镁、铁、铜、锌含量高宿州市周边地区土壤背景值，说明砀山县土壤基质优良，更加有利于酥梨环境的生长。
4 结论
通过对砀山果园土壤环境中10种金属离子含量的测定，结果表明土壤中无重金属元素铅、镉、铬、砷、汞污染，而富含对人体有益的微量元素铜、锌，可见该地土壤肥沃、营养物质优良，适合水果等植物成长，是创造中国优质水果产品的良好种植基地。