垃圾填埋場(chǎng)中鉛、銅、鋅、鐵在土壤-植物中的遷移

垃圾填埋場(chǎng)中鉛、銅、鋅、鐵在土壤--植物中的遷移

摘摘要通過(guò)對(duì)垃圾圾填埋場(chǎng)與非非垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)的樟樹(shù)、構(gòu)構(gòu)樹(shù)、女貞樹(shù)樹(shù)、水桐樹(shù)的的枝與葉中銅銅、鋅、鐵、鉛鉛含量的測(cè)定定，研究了重重金屬離子在在土壤-植物中的遷遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律律。結(jié)果表明明，重金屬在在土壤-植物中的遷遷移倍率：Zn、Cu、Fe、Pb分別為1.044～2.5366、1.0222～2.1977、1.1559～2.1788、1.204～4.2022。

關(guān)鍵詞：垃圾圾填埋場(chǎng)

重金屬離子

土壤-植物

遷移隨著工業(yè)的發(fā)展展和消費(fèi)的增增加，城市垃垃圾量逐年增增多。城市垃垃圾中的重金金屬元素，在在垃圾堆存過(guò)過(guò)程中，會(huì)隨隨著雨水滲入入地下或隨著著粉塵飄揚(yáng)空空中，污染大大氣和水源，影影響人體健康康[1～3]。本文了解解了湘潭市張張家浸垃圾填填埋場(chǎng)狀況及及周圍常見(jiàn)植植物的生長(zhǎng)狀狀況，通過(guò)監(jiān)監(jiān)測(cè)填埋場(chǎng)和和非填埋場(chǎng)常常見(jiàn)植物中鉛鉛、銅、鋅、鐵鐵的含量，分分析研究重金金屬離子在土土壤-植物中的遷遷移程度，提提出相應(yīng)的環(huán)環(huán)境保護(hù)措施施和填埋場(chǎng)封封場(chǎng)后植物綠綠化的篩選建建議。

11材料與方法1.1研究地概況

張家浸生活活垃圾填埋場(chǎng)場(chǎng)于1992年4月開(kāi)始投入入運(yùn)轉(zhuǎn)，該場(chǎng)場(chǎng)處理能力為為300t//d，實(shí)際處理理能力為217t//d，人均日處處理量為0.6kg。該市居民民生活垃圾成成分中無(wú)機(jī)物物（廢渣）約約占82%，有機(jī)物（廚廚余物）約占占13.866%，其余廢品品（如玻璃、陶陶瓷）約占3.3%。由于垃圾圾中無(wú)機(jī)物遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有機(jī)物物，因此該填填埋場(chǎng)中重金金屬的含量是是比較高的。填填埋場(chǎng)土壤背背景值及垃圾圾重金屬含量量見(jiàn)表1。表1土壤背景景值及垃圾重重金屬含量1）(ug/g))

項(xiàng)目pHAsPbCdCrCuZn土壤7.4841.60128.81.93624.56

垃圾7.70

238.071.23575.27206.27954.471）資料來(lái)源于于湘潭市環(huán)境境保護(hù)科研所所。1.2儀器與與試劑

硝酸：1:1，2％，分析純純；

高氯酸：11.77mol//L，分析純；；

鋅、銅、鐵鐵、鉛：分析析純，準(zhǔn)確稱取純純金屬(99.99%以上)0.25500g于100mL燒杯中,加入硝酸（8mol//L）10mL,加熱溶解完完全冷卻后移移入250mL的容量瓶中,用硝酸(1%)稀釋至刻度,搖勻即得1.0000g/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備備液。

用5mL移液管移取5mL的儲(chǔ)備液于50mL的容量瓶中中，用硝酸(1%)稀釋至刻度度，搖勻即得得100mgg/L的標(biāo)準(zhǔn)液。再再用移液管分分別將1、2、3、4、5mL的（100mgg/L）的標(biāo)準(zhǔn)溶溶液移至5個(gè)50mL的容量瓶中,用硝酸(0.166mol/LL)稀釋至刻度,搖勻,即得2、4、6、8、10mg//L的標(biāo)準(zhǔn)溶液液。

原子吸收收分光光度計(jì)計(jì)：HGA8550

AAAnalysst3000，儀器工作作參數(shù)的選擇擇見(jiàn)表2。表2

儀器工工作參數(shù)1）

元素

波

長(zhǎng)

燈電流

通帶寬度

符號(hào)

（nm）

(mmAA)

（nm）

Zn

2133..9

115

0.7

CCu

33224.7

10

0..77

Fe

2248.33

100

00..7

Pb

283..33

1100

00.71）乙炔流量均均為：3L/mmin；空氣流量均均為：10L//min。1.3材料

樣品來(lái)源：：湘潭市張家家浸垃圾填埋埋場(chǎng)及以湘潭潭師范學(xué)院附附近垃圾填埋埋場(chǎng)和非垃圾圾填埋場(chǎng)的樹(shù)樹(shù)枝與樹(shù)葉。

樣品品種：樟樹(shù)、水桐樹(shù)、女貞樹(shù)、構(gòu)樹(shù)。表3

樣品品品種1）

垃圾場(chǎng)（年輪約約111a）

非垃垃圾圾場(chǎng)（年輪輪約約21a）h（m）d（cm）

h（m）d（cm）樟

樹(shù)612

1228構(gòu)

樹(shù)415

815女貞樹(shù)2.56

815水桐樹(shù)38

461）h為表層土土壤以上樹(shù)高高,d為樹(shù)干的直直徑。1.4材料處處理

葉的處理理：將新鮮樹(shù)樹(shù)葉用自來(lái)水水洗凈，再用用蒸餾水沖洗洗，然后分類類放入潔凈的的燒杯中，在在干燥箱中（60～70℃）烘干、冷冷卻，用瑪瑙瑙研缽研碎，用用孔徑為0.9mmm的不銹鋼篩篩網(wǎng)篩選后的的樣品盛在潔潔凈的玻璃試試劑瓶中，在在烘箱中烘幾幾小時(shí)后嚴(yán)密密加蓋保存。

枝的處理：：將新鮮樹(shù)枝枝用不銹鋼剪剪刀剪成長(zhǎng)度度為0.2～0.5cmm后，用自來(lái)來(lái)水洗凈，再再用蒸餾水洗洗2～3次，分類放放入潔凈的燒燒杯中，在干干燥箱中（60～70℃）烘干標(biāo)本本冷卻到室溫溫時(shí)，盛入玻玻璃試劑瓶中中，再在烘箱箱中烘幾小時(shí)時(shí)后嚴(yán)密加蓋蓋保存。

分別別準(zhǔn)確稱取試試樣(0.5g左右)于100mmL的潔凈燒杯杯中,加入濃硝酸20mL,蓋上表面皿,過(guò)夜,次日加高氯氯酸2mL,電熱板加熱熱到消化液為為小體積(2～3mL)且無(wú)色,冷卻,加2%的硝酸5～8mL,過(guò)濾,用2%的硝酸洗濾濾紙6～10次,定容成50mL,待測(cè)。

1.55

測(cè)定方法

按表2儀器工作參參數(shù)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)系列吸光度度，繪制曲線線。并在同一一工作條件下下測(cè)定樣品中中被測(cè)元素的的濃度[4]，結(jié)果見(jiàn)表4。表4

測(cè)量結(jié)結(jié)果(ug/g)

名稱

來(lái)

源

類

別元素含量Zn

CCu

Fee

Pb樟樹(shù)

填埋場(chǎng)

葉

83.99

1166.0

2322..9

7.55

枝

96.11

99.9

1733..0

11..77

非填埋場(chǎng)

葉

47.77

1155.1

2011..0

5.66

枝枝

37.99

88.8

1288..1

9.77女貞

填埋場(chǎng)

葉

79.44

2211.1

2244..7

10..11

枝

102..88

1188.9

2322..7

46..66

非填埋場(chǎng)

葉

69.66

1144.3

1433..2

7.11

枝枝

81.11

1188.5

1633..9

20..00水桐

填埋場(chǎng)

葉

2227.88

344..2

4633..0

17..11

枝

1120.44

322..3

1900..3

26..00

非填埋場(chǎng)

葉

2218.22

300..2

2299..1

14..22

枝

86.00

1144.7

1211..0

18..33構(gòu)樹(shù)

填埋場(chǎng)

葉

88.00

1188.2

6399..8

68..55

枝

94.33

1111.8

8677..0

11..22

非填埋場(chǎng)

葉

46.44

1111.1

5155..8

16..33

枝

47.00

1100.3

3988..1

9.00

22分析與討論從表4中得出垃圾圾場(chǎng)中的4個(gè)樹(shù)種中的的鋅、銅、鐵鐵、鉛的含量量明顯比非垃垃圾場(chǎng)中的高高，但是不同同的樹(shù)種對(duì)同同一種金屬的的吸收轉(zhuǎn)化不不同，同一樹(shù)樹(shù)種中莖和葉葉的同一種金金屬的含量又又不同。這是是由于土壤中中重金屬向植植物體內(nèi)遷移移轉(zhuǎn)化的過(guò)程程與重金屬的的種類存在形形式，以及土土壤和植物的的種類特性有有關(guān)。

2.1重金屬的種種類及存在形形態(tài)

從表4中可見(jiàn)，4個(gè)樹(shù)種的鋅鋅、銅、鐵、鉛鉛的含量明顯顯不同。這與與重金屬的種種類及重金屬屬在土壤植物物中的遷移轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化過(guò)程的存存在形態(tài)相關(guān)關(guān)。重金屬的的種類不同，植植物對(duì)它所需需的量不同，吸吸收也不同，即即遷移能力不不同。而重金金屬在土壤中中的存在形態(tài)態(tài)直接影響植植物對(duì)它的吸吸收。

當(dāng)重金金屬以氫氧化化物或硫化物物的沉淀形式式或螯合物形形式存在時(shí)，重重金屬被固定定，難于被植植物吸收，但但當(dāng)為離子態(tài)態(tài)（如Cu2+、Pb2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+）時(shí)卻易于于被植物所吸吸收。

2.22土壤的性質(zhì)質(zhì)

垃圾場(chǎng)的樹(shù)樹(shù)種中重金屬屬含量明顯比比非垃圾場(chǎng)的的高（見(jiàn)表4）。垃圾場(chǎng)填埋埋后盡管一部部分重金屬通通過(guò)雨水隨浸浸出液入導(dǎo)流流溝，但是由由于土壤膠體體的吸附交換換性使其對(duì)重重金屬在土壤壤中的遷移轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化有重要作作用。土壤pH值及有機(jī)質(zhì)質(zhì)含量對(duì)鋅、銅銅在土壤中的的形態(tài)和遷移移轉(zhuǎn)化影響顯顯著。土壤pH值高和排水水良好，大部部分將以氫氧氧化物沉淀被被固定起來(lái)，在在有機(jī)質(zhì)中常常形成螯合物物。在酸性土土壤中可呈Cu2+、Zn2+，這是被植植物吸收的形形式，而土壤壤對(duì)鉛的固定定作用與土壤壤陽(yáng)離子交換換呈正相關(guān)，而而與土壤成負(fù)負(fù)相關(guān)。有機(jī)機(jī)質(zhì)是離子態(tài)態(tài)鉛的主要固固定劑，在酸酸性土壤中鉛鉛被吸附和沉沉淀的可能性性比堿性土壤壤小，因而較較易為植物所所吸收。

2..3植物的種類類

垃圾場(chǎng)中4個(gè)樹(shù)種的重重金屬含量各各不相同。如如4個(gè)樹(shù)種的枝枝中銅的含量量：樟樹(shù)9.9ugg/g、女貞18.9uug/g、水桐32.3uug/g、構(gòu)樹(shù)11.8uug/g，說(shuō)明同一一種金屬在不不同樹(shù)種中的的含量是不同同的。這與重重金屬在土壤壤-植物體系中中的遷移轉(zhuǎn)化化密切相關(guān)。比比較垃圾場(chǎng)中中4個(gè)樹(shù)種葉的的遷移率大小?。恒~:構(gòu)樹(shù)>女貞>水桐>樟樹(shù)；鋅：：構(gòu)樹(shù)>樟樹(shù)>女貞>水桐；鐵:水桐>女貞>構(gòu)樹(shù)>樟樹(shù)；鉛:構(gòu)樹(shù)>女貞>樟樹(shù)>水桐。通過(guò)過(guò)比較得出，構(gòu)構(gòu)樹(shù)的葉對(duì)銅銅、鋅、鉛的的吸收轉(zhuǎn)化最最強(qiáng)，而水桐桐樹(shù)葉對(duì)鐵的的吸收轉(zhuǎn)化最最強(qiáng)，但水桐桐樹(shù)葉對(duì)鋅、鉛鉛的吸收轉(zhuǎn)化化最弱，樟樹(shù)樹(shù)葉對(duì)銅、鐵鐵的吸收轉(zhuǎn)化化最弱。這表表明不同的樹(shù)樹(shù)種對(duì)同一重重金屬的吸收收轉(zhuǎn)化不同，同同一重金屬在在不同的樹(shù)種種中的含量又又不同。

2..4重金屬在植植物枝與葉的的遷移能力

通通過(guò)垃圾填埋埋場(chǎng)與非垃圾圾填埋場(chǎng)各樹(shù)樹(shù)種中重金屬屬含量對(duì)比，可可得到重金屬屬在各樹(shù)種中中的遷移倍率率。見(jiàn)表5。表5遷移倍率率

樹(shù)種類別元素含量(ugg//g)Zn

CCu

Fee

Pb樟

樹(shù)

葉

1..7759

1.06600

11.1599

11..339

枝枝

2.53366

11..125

1..3350

1.22006

女

貞

葉

1.14411

11..476

1..5569

1.44222

枝

1.26688

11..022

1..4420

2.33330

水

桐

葉

1.04444

11..132

2..0021

1.22004

枝

1.40000

22..197

1..5573

1.44221

構(gòu)

樹(shù)

葉

1.89966

11..640

1..2239

4.22002

枝

2.00066

11..146

2..1178

1.22444比較重金屬在垃垃圾場(chǎng)中4個(gè)樹(shù)種中枝枝的遷移倍率率：鋅：樟樹(shù)樹(shù)>構(gòu)樹(shù)>水桐>女貞；銅：：水桐>構(gòu)樹(shù)>樟樹(shù)>女貞；鐵：：構(gòu)樹(shù)>水桐>女貞>樟樹(shù)；鉛：：女貞>水桐>構(gòu)樹(shù)>樟樹(shù)。比較較重金屬在垃垃圾場(chǎng)中4個(gè)樹(shù)種中葉葉的遷移率：：鋅：構(gòu)樹(shù)>樟樹(shù)>女貞>水桐；銅：：構(gòu)樹(shù)>女貞>水桐>樟樹(shù)；鐵：：水桐>女貞>構(gòu)樹(shù)>樟樹(shù)；鉛：：構(gòu)樹(shù)>女貞>樟樹(shù)>水桐。通過(guò)過(guò)遷移率的比比較得出，4種重金屬在4個(gè)樹(shù)種中枝枝與葉的遷移移率明顯不同同，這說(shuō)明同同一重金屬在在不同的樹(shù)種種內(nèi)的遷移能能力是不同的的，但對(duì)于同同一樹(shù)種的枝枝與葉，同一一重金屬在枝枝與葉中枝的的遷移能力略略大于葉。

33建議通過(guò)實(shí)驗(yàn)得得出垃圾場(chǎng)中中樹(shù)的重金屬屬含量都比較較高，而垃圾圾場(chǎng)土壤里大大量的重金屬屬元素會(huì)抑制制周圍農(nóng)作物物的消化作用用，降低作物物對(duì)分子氮