1、小组成员小组成员王璐伟王璐伟 陆金凤陆金凤 刘刘 东东 翟凯伟翟凯伟吕倩楠吕倩楠 王伯阳王伯阳 孟孟 励励 田开元田开元 土壤中总铬的监测土壤中总铬的监测应用化学（应用化学（2 2）班）班 第四组环境监测环境监测目录目录 一、背景资料一、背景资料 1、土壤中铬的来源、土壤中铬的来源 2、土壤中铬的存在形态、土壤中铬的存在形态 3、铬对人体的作用及危害、铬对人体的作用及危害 二、土壤中总铬的测定原理二、土壤中总铬的测定原理 三、监测方案设计三、监测方案设计 1、现场取样方案、现场取样方案 2、实验室测定方案、实验室测定方案 四、监测数据分析四、监测数据分析 五、参考文献五、参考文献一、背景资料一
2、、背景资料ick to add title in here Click to add title in here Click to add title in here Click to add title in here 4121 1、土壤中铬的来源、土壤中铬的来源1.1城市郊区的铬主要来源于工业城市郊区的铬主要来源于工业“三废三废”和城市和城市生活废弃物的污染生活废弃物的污染 1.1.1随着大气沉降进入土壤 1.1.2随污水灌溉重金属进入农田土壤 1.1.3随固体废弃物扩散及污泥使用重金属进入农田土壤1.2农业投入品的不合理使用造成农田土壤重金属农业投入品的不合理使用造成农田土壤重金属污染污
3、染 1.2.1化肥的污染 1.2.1农药的污染2 2、土壤中铬的存在形态、土壤中铬的存在形态 铬在土壤中主要以不溶性的，不能被作物所铬在土壤中主要以不溶性的，不能被作物所利用的氧化物形态存在。在正常土壤中，铬利用的氧化物形态存在。在正常土壤中，铬 以四以四种形态存在：两种三价的形态即种形态存在：两种三价的形态即Cr3+阳离子和阳离子和CrO2-阴离子；两种六价的阴离子形态即阴离子；两种六价的阴离子形态即 Cr2072-和和CrO42-。六价铬在土壤中是可溶性的，易被植。六价铬在土壤中是可溶性的，易被植物吸收，毒性大；三价铬是难溶性的，难以被植物吸收，毒性大；三价铬是难溶性的，难以被植物吸收，毒
4、性小。物吸收，毒性小。一、背景资料一、背景资料一、背景资料一、背景资料3 3、铬对人体的作用及危害、铬对人体的作用及危害 铬是人体必需的微量元素。三价的铬是对人体有益的元素，而六价铬是有毒的。人体对无机铬的吸收利用率极低，不到1%；人体对有机铬的利用率可达1025%。当缺乏铬时，就会患糖尿病，诱发冠状动脉硬化导致心血管病，严重的会导致白内障、失明、尿毒症等并发症。六价铬对人主要是慢性毒害，它可以通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体，在体内主要积聚在肝、肾和内分泌腺中。通过呼吸道进入的则易积存在肺部。六价铬有强氧化作用，所以慢性中毒往往以局部损害开始逐渐发展到不可救药。经呼吸道侵入人体时，开始
5、侵害上呼吸道，引起鼻炎、咽炎和喉炎、支气管炎。美国纽约大学研究员贝兰博士对大量青少年近视病例进行研究之后指出，体内缺乏微量元素铬与近视的形成有一定的关系。二、土壤中总铬的测定原理二、土壤中总铬的测定原理 采用硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法，破坏土壤的矿物晶格，使试样中的待测元素全部进入试液，并且，在消解过程中，所有的Cr都被氧化为Cr2O72-。然后，将消解液喷入富燃性空气-乙炔火焰中，在火焰的高温下，形成Cr基态原子，并对Cr空心阴极灯发射的特征谱线357.9 nm 产生选择性吸收。在选择的最佳测定条件，测定Cr的吸光度。三、监测方案设计三、监测方案设计 1 1、现场取样方案、现场取样方案
6、 1.1布点布点 由于本组选定的实验地接近长方形，故采用蛇形取样法，取5个采样点。1.2采样采样 采用管型土钻，取0-20cm的表层土。1.3保存、运输保存、运输 将采集的土样收集在干净的塑料袋中，贴上标签，拿回实验室进行实验过程。三、监测方案设计三、监测方案设计 2 2、实验室测定方案、实验室测定方案 2.1实验用品实验用品 2.1.1试剂试剂 HNO3（HNO3）=1.42g/mL HF（HF）=1.49g/mL HClO4（HClO4）1.60g/mL NH4Cl(NH4Cl)10%Cr 标准溶液：1.000 mg/mL 2.1.2仪器仪器 原子吸收分光光度计、铬空心阴极灯、乙炔钢瓶、空
7、气压缩机（应备有除水、除油和除尘装置）。三、监测方案设计三、监测方案设计 2 2、实验室测定方案、实验室测定方案 2.2实验过程实验过程 2.2.1土样预处理土样预处理 将土样中的杂质用镊子拣出，并放在阴凉通风处，自然晾干一星期。用研钵研磨，并过100目筛，全部研磨过筛后转移至磨口烧瓶中，待测。三、监测方案设计三、监测方案设计2.2.22.2.2实验操实验操作过程作过程2.2.2.12.2.2.1样品预处理样品预处理2.2.2.32.2.2.3测量测量2.2.2.42.2.2.4土样含水量的测定土样含水量的测定2.2.2.22.2.2.2工作曲线的配制工作曲线的配制三、监测方案设计三、监测方案
8、设计1称取称取 0.2000 g 0.2000 g 0.3000 g 0.3000 g 过过 100 100 目的土壤目的土壤样品于样品于 50 50 mLmL聚四氟乙聚四氟乙烯坩埚中。烯坩埚中。2.2.2.1样品预处理用用 2 3 2 3 滴水润湿，一次滴水润湿，一次性加入性加入 10 10 mLmL浓浓 HNOHNO3 3，为了，为了减少减少 HNOHNO3 3的挥发，加盖，静的挥发，加盖，静置过夜（有机物质含量较多置过夜（有机物质含量较多时）。时）。于通风橱内的电热板上低温加热于通风橱内的电热板上低温加热分解，温度控制在分解，温度控制在8080左右，若产左右，若产生棕黄色烟，说明有机质较
9、多，要生棕黄色烟，说明有机质较多，要反复补加适量反复补加适量 HNOHNO3 3，加热分解至，加热分解至液面平静并不再产生棕黄色烟为止液面平静并不再产生棕黄色烟为止。坩埚内溶液至坩埚内溶液至 2 2 mLmL 3 3 mLmL时，取下坩埚，时，取下坩埚，稍冷，加入稍冷，加入5 5 mLmL的的HFHF，加热至微沸加热至微沸 10 min10 min。取下，稍冷，然后分两次加入取下，稍冷，然后分两次加入HClOHClO4 4 2 2 mLmL（每次加入（每次加入 1 1 mLmL，两次两次时间间隔为时间间隔为 10 15 min10 15 min），开始升温），开始升温并保持在并保持在 150
10、200150 200，加盖中温，加盖中温加热加热 1 h 1 h 左右，开盖除硅（飞硅）左右，开盖除硅（飞硅），蒸发至内容物呈粘稠状。，蒸发至内容物呈粘稠状。视消解情况可再加视消解情况可再加1 1 mLmL的的HClOHClO4 4，再次蒸发至粘稠状，再次蒸发至粘稠状，残渣为灰白色，冷却，加入残渣为灰白色，冷却，加入3 3 mLmL HNO HNO3 3（1:11:1）溶液，温热溶）溶液，温热溶解可溶残渣。解可溶残渣。全量转移至全量转移至50 50 mLmL容量瓶中，容量瓶中，加入加入 5 5 mLmL 10%NH 10%NH4 4Cl Cl 溶液，冷却溶液，冷却后定容至标线，后定容至标线，待
11、测。同时做待测。同时做3 3组平行样并用去离子水代替土组平行样并用去离子水代替土样做空白试验。样做空白试验。简要流程简要流程称取称取 0.2000 g 0.3000 g样品于样品于 50 mL聚四氟乙聚四氟乙烯坩埚中。烯坩埚中。低温加热分解至液低温加热分解至液面平静并不再面平静并不再产生棕黄色烟产生棕黄色烟为止。为止。润湿，加润湿，加10 mL浓浓 HNO3，加盖，加盖，静置静置.移至移至50 mL容量瓶容量瓶中，加入中，加入 5 mL 10%NH4Cl 溶溶液，冷却后定液，冷却后定容容。坩埚内溶液至坩埚内溶液至 2 mL 3 mL时，取时，取下坩埚，稍冷下坩埚，稍冷，加入，加入5 mL的的H
12、F，加热至微，加热至微沸沸 10 min冷却，加入冷却，加入3 mL HNO3（1:1）溶液，温热溶溶液，温热溶解可溶性残渣解可溶性残渣。取下，稍冷，然后取下，稍冷，然后分两次加入分两次加入HClO4 2 mL，加盖中温加热加盖中温加热 1 h 左右，开盖，左右，开盖，蒸发至内容物蒸发至内容物呈粘稠状。呈粘稠状。三、监测方案设计三、监测方案设计 2.2.2.22.2.2.2工作曲线的配制工作曲线的配制 储备液的配制：吸取5mL Cr 标准溶液于100mL容量瓶中，用去离子水定容，摇匀，待用。分别吸取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 mL上述储备液于50mL容量瓶中，再
13、分别加入5mL NH4Cl溶液和3mL HNO3 1:1溶液，用去离子水定容并摇匀得工作液。三、监测方案设计三、监测方案设计 2.2.2.3测量 调节仪器主要参数，在最佳测量条件下测定试样和标准系列的吸光度，并以工作液浓度为纵坐标，吸光度为横坐标绘制标准曲线。仪器测量条件如下表所示：元素Cr测定波长（nm)357.9通带宽度(nm)0.7火焰性性质还原性次灵敏线(nm)357.9；360.6；425.4 燃烧器高度(mm)（10使空心阴极灯光斑通过火焰亮蓝色部分）三、监测方案设计三、监测方案设计 2.2.2.4土样含水量的测定 取小型铝盒在105恒温箱中烘烤约2h，移入干燥器内冷却至室温，称重
14、，记为m1。舀取约5g土样均匀地平铺在铝盒中，盖好，称重，记为m2。将铝盒盖揭开，放在盒底下，置于已预热至1052。C的烘箱中烘烤6h。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温，立即称重，记为m3。平行做三份，取平均值。四、监测数据分析四、监测数据分析 c试液的吸光度减去空白溶液的吸光度，然后在 校准曲线上查得铬的质量浓度，mg/L；v试液定容的体积，mL；m称取试样的重量，g；f试样中水分的含量，%。2331mmfmm土样含水量1c vmg kgmf土样中铬的含量w五、参考文献五、参考文献 1曹仁林,赵玉钢,陶战.土壤中的铬与植物生长J.农业环境科学学报,1982,03:15-19.2王小琳,栾桂云,管泽民,袁天佑.土壤中总铬测定方法的比较研究J.土壤,2010,03:497-501.3GB/T 17137-1997,土壤质量总铬的测定火焰原子吸收分光光度法S.4鲍士旦,土壤农化分析,北京:中国农业出版社,第三版.5田丽梅,贾兰英,韩建华,胡连艳,马金柱.天津市土壤重金属污染现状与综合治理对策J.天津农林科技,2006,04:32-34.
