基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法技术

本发明专利技术提供一种基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，所述基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，包括：进行消落带实地采样并对土壤理化性质进行测定；结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对汞的吸附特征；结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对六价铬的吸附特征。

Chemical speciation analysis method of soil heavy metals based on the falling zone

The present invention provides a method for analysis of chemical characteristics of soil heavy metals in its hydro-fluctuation belt based on the chemical analysis method, morphological characteristics of soil heavy metals in its hydro-fluctuation belt which is based on field sampling and with physical and chemical properties of soil were determined with fluctuating; the physical and chemical properties of soil, soil samples to add mercury solution in the adsorption kinetics and isothermal adsorption test, has been fluctuating on mercury adsorption characteristics of soil; combine the physicochemical properties of soil solution to add mercury in soil samples by adsorption kinetics and adsorption isotherm experiments by fluctuating adsorption characteristics of soil of chromium six.

【技术实现步骤摘要】
基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法
本专利技术涉及土壤特征分析
，特别是指一种基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法。
技术介绍
近年来，消落带是湖库季节性水位涨落而使其周边被淹没土地周期性地出露于水面的一段特殊区域，是水生生态系统和陆生生态系统交替控制的过渡地带。在落干期，消落带沿岸产生的污染物通过地表径流进入消落带，在土壤的吸附作用下被部分截留；当淹没期来临后，水体中的污染物也可因沉积作用而在消落带土壤中富集。干湿交替的环境使得消落带土壤具有独特的理化特性。在各类土壤属性中，重金属含量因其具有的持久性、生物富集和毒性而倍受关注。重金属在消落带土壤中积累不仅直接影响土壤理化性状、降低土壤生物活性，在淹没期还可以从土壤中溶出或因土壤有机质分解而进入水体，引起水库水质下降，危害人类健康，进而影响湖库的水生生态环境。在水位涨落明显的湖泊流域，调查发现消落带普遍受到程度不同的土壤重金属污染，并且消落带土壤中的重金属有进入水体污染湖库水质的风险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，能够快速准确的分析土壤重金属的化学形态特征。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供一种基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，所述基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，包括：进行消落带实地采样并对土壤理化性质进行测定；结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对汞的吸附特征；结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对六价铬的吸附特征。优选的，所述方法还包括：结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液和有机酸，分析有机酸对土壤吸附六价铬的影响。优选的，所述进行消落带实地采样并对土壤理化性质进行测定，包括：基于土壤空间分布代表性选取采样点，对消落带实地土壤进行采样，得到土壤样品，测定所述土壤理化性质。优选的，所述测定所述土壤理化性质包括：采用重铬酸钾容量法测定土壤有机质含量；使用pH酸度计测定土壤pH；采用乙酸钠交换法测定土壤阳离子交换量；采用吸管法测定土壤颗粒组成；采用重量分析法测定碳酸盐含量；采用五氧化二钒-硫酸-硝酸消解法消解，并利用测汞仪测定土壤总汞含量。优选的，所述结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对汞的吸附特征，包括：选取有机质含量最高和最低的两种土壤样品作为供试土壤，称取过1mm筛的两种供试土壤各6g，分别置于250ml锥形瓶中，加入HgCl2溶液，使Hg2+为20mg·L-1，使用NaNO3调节背景离子浓度为0.01mol·L-1，土/水为1:25，振荡10min，静置；在5min，10min，20min，30min，60min，120min,240min,360min,480min,600min,720min，分别取1ml上清液定容到50ml容量瓶中测定，得到随时间变化土壤对Hg的吸附量；等温吸附选择八种土壤作为供试样品，采用批次法进行等温吸附实验；称取各供试土样1.00g8份置于50ml离心管中，加入HgCl2溶液，使其Hg的初始浓度分别为1.0，2.0，5.0，10.0，20.0，30.0，40.0，60.0mg·L-1；使用NaNO3溶液调节背景离子浓度为0.01mlo·L-1，土/水为1:25，室温下振荡5h，取出，以3500r·min-1离心10min，取上清液测定Hg2+浓度，使用差量法计算土壤吸附量，得到等温条件下土壤对Hg的吸附量。优选的，所述消落带土壤对汞的吸附特征为土壤的有机质含量，pH，CEC，汞的背景值都与描述吸附能力的Langmuir方程吸附系数a呈正相关，土壤粘粒含量与a值呈显著负相关，则土壤的粘粒含量是影响土壤对Hg吸附能力的主要抑制因素，土壤的Hg背景值是影响土壤吸附Hg能力的主要因素，土壤Hg背景值越高，则其吸附Hg的能力越强，有机质含量和CEC也是影响其吸附能力的重要因素，有机质通过影响CEC影响土壤的吸附能力。优选的，所述结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入对六价铬溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对六价铬的吸附特征，包括：称取5.0000g土壤样品于200ml烧杯中，加入适量Cr(VI)使用液，用0.1mol/L的NaNO3溶液调节离子背景浓度为0.01mol/L并定容至200ml，搅拌使其平衡；在5,15,30，60,120,180,240,360,480,600,1200min，取1ml上清液测六价Cr(VI)含量；称取样品1.0000g于50ml离心管中，调整背景离子浓度为0.01mol/L后加入Cr(VI)标准贮备液使溶液中Cr(VI)(VI)的浓度为0、2.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0、60.0、80.0、100.0、120.0mg/L，定容至40ml，后经恒温水浴振荡器震荡8h，然后离心6min,最后取上清液1ml定容至50mL具塞比色管中，测其Cr(VI)含量。优选的，所述有机酸对土壤吸附六价铬的影响，包括：不同有机酸浓度对土壤吸附六价铬的影响、不同有机酸种类对土壤吸附六价铬的影响、不同pH对土壤吸附六价铬的影响。优选的，所述结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入对六价铬溶液和有机酸，分析有机酸对土壤吸附六价铬的影响，包括：称取土壤样品1.0000g于50ml离心管中，调整背景离子浓度后加入Cr(VI)标准贮备液使溶液中Cr(VI)(VI)的浓度20mg/L，调节有机酸浓度梯度为0,0.5,1,2,5,7,10mmol/L，定容至40ml，后震荡、离心,最后取上清液1ml定容至50mL具塞比色管中，测其Cr(VI)含量；称取土壤样品1.0000g于50ml离心管中，调整背景离子浓度为0.01mol/L后加入Cr(VI)标准贮备液使Cr(VI)的浓度为0、2.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0、60.0、80.0、100.0、120.0mg/L，分别加入草酸、柠檬酸使其浓度为5mmol/L，定容至40ml，后经震荡、离心，最后取上清液1ml定容至50mL具塞比色管中，测其Cr(VI)含量；称取土壤样品1.0000g于50ml离心管中，调整背景离子浓度为0.01mol/L后加入Cr(VI)(VI)标准贮备液使溶液中Cr(VI)的浓度为20mg/L，分别加入草酸、柠檬酸使其浓度为5mmol/L，调节pH为2,3,4,5,6,7,8，定容至40ml，后经震荡、离心，最后取上清液1ml定容至50mL具塞比色管中，测其Cr(VI)含量。优选的，所述消落带土壤对六价铬的吸附特征为Cr(VI)在土壤中的吸附主要与土壤pH和土壤有机质含量有关，pH越低，土壤对Cr(VI)的吸附量越大；有机质含量越高，土壤对Cr(VI)的吸附强度越大，Cr(VI)在土壤中的吸附也受土壤粒径组分和CEC的影响，低分子量有机酸在一定范围内对Cr(VI)的吸附具有抑制作用。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，通过对消落带实地进行采样和测定，利用吸附动力学试验和等温吸附实验本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，其特征在于，所述基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，包括：进行消落带实地采样并对土壤理化性质进行测定；结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对汞的吸附特征；结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对六价铬的吸附特征。

【技术特征摘要】
1.一种基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，其特征在于，所述基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，包括：进行消落带实地采样并对土壤理化性质进行测定；结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对汞的吸附特征；结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对六价铬的吸附特征。2.根据权利要求1所述的基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，其特征在于，所述方法还包括：结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液和有机酸，分析有机酸对土壤吸附六价铬的影响。3.根据权利要求1所述的基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，其特征在于，所述进行消落带实地采样并对土壤理化性质进行测定，包括：基于土壤空间分布代表性选取采样点，对消落带实地土壤进行采样，得到土壤样品，测定所述土壤理化性质。4.根据权利要求3所述的基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，其特征在于，所述测定所述土壤理化性质包括：采用重铬酸钾容量法测定土壤有机质含量；使用pH酸度计测定土壤pH；采用乙酸钠交换法测定土壤阳离子交换量；采用吸管法测定土壤颗粒组成；采用重量分析法测定碳酸盐含量；采用五氧化二钒-硫酸-硝酸消解法消解，并利用测汞仪测定土壤总汞含量。5.根据权利要求1所述的基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，其特征在于，所述结合所述土壤理化性质，向土壤样品中加入汞溶液进行吸附动力学试验和等温吸附实验，得到消落带土壤对汞的吸附特征，包括：选取有机质含量最高和最低的两种土壤样品作为供试土壤，称取过1mm筛的两种供试土壤各6g，分别置于250ml锥形瓶中，加入HgCl2溶液，使Hg2+为20mg·L-1，使用NaNO3调节背景离子浓度为0.01mol·L-1，土/水为1:25，振荡10min，静置；在5min，10min，20min，30min，60min，120min,240min,360min,480min,600min,720min，分别取1ml上清液定容到50ml容量瓶中测定，得到随时间变化土壤对Hg的吸附量；等温吸附选择八种土壤作为供试样品，采用批次法进行等温吸附实验；称取各供试土样1.00g8份置于50ml离心管中，加入HgCl2溶液，使其Hg的初始浓度分别为1.0，2.0，5.0，10.0，20.0，30.0，40.0，60.0mg·L-1；使用NaNO3溶液调节背景离子浓度为0.01mlo·L-1，土/水为1:25，室温下振荡5h，取出，以3500r·min-1离心10min，取上清液测定Hg2+浓度，使用差量法计算土壤吸附量，得到等温条件下土壤对Hg的吸附量。6.根据权利要求5所述的基于消落带土壤重金属的化学形态特征分析方法，其特征在于，所述消落带土壤对汞的吸附特征为土壤的有机质含量，pH，CEC，汞的背景值都与描述吸附能力的Langmuir方程吸附系数a呈正相关，土壤粘粒含量与a值呈显著负相关，则土壤的粘粒含量是影响土壤对Hg吸附能力的主要抑制因素，土壤的Hg背景值是影响土壤吸附Hg能力的主要因素，土壤Hg背景值越高，则其吸附Hg的能力越强，有机质含量和CEC也是影响其吸附能力的重要因素，有机质通过影响CEC影响土壤的吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国强，阿膺兰，王溥泽，刘廷玺，杨楠，彭岩波，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京,11