垃圾填埋場中鉛、銅、鋅、鐵在土壤-植物中的遷移

垃圾填埋場中鉛、銅、鋅、鐵在土壤--植物中的遷移

摘摘要通過對垃圾圾填埋場與非非垃圾填埋場場的樟樹、構(gòu)構(gòu)樹、女貞樹樹、水桐樹的的枝與葉中銅銅、鋅、鐵、鉛鉛含量的測定定，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

重金屬離子

土壤-植物

遷移隨著工業(yè)的發(fā)展展和消費的增增加，城市垃垃圾量逐年增增多。城市垃垃圾中的重金金屬元素，在在垃圾堆存過過程中，會隨隨著雨水滲入入地下或隨著著粉塵飄揚空空中，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狀況及及周圍常見植植物的生長狀狀況，通過監(jiān)監(jiān)測填埋場和和非填埋場常常見植物中鉛鉛、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)措施施和填埋場封封場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場于1992年4月開始投入入運轉(zhuǎn)，該場場處理能力為為300t//d，實際處理理能力為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機物物（廢渣）約約占82%，有機物（廚廚余物）約占占13.866%，其余廢品品（如玻璃、陶陶瓷）約占3.3%。由于垃圾圾中無機物遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有機物物，因此該填填埋場中重金金屬的含量是是比較高的。填填埋場土壤背背景值及垃圾圾重金屬含量量見表1。表1土壤背景景值及垃圾重重金屬含量1）(ug/g))

項目pHAsPbCdCrCuZn土壤7.4841.60128.81.93624.56

垃圾7.70

238.071.23575.27206.27954.471）資料來源于于湘潭市環(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)儲備備液。

用5mL移液管移取5mL的儲備液于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計：HGA8550

AAAnalysst3000，儀器工作作參數(shù)的選擇擇見表2。表2

儀器工工作參數(shù)1）

元素

波

長

燈電流

通帶寬度

符號

（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

樣品來源：：湘潭市張家家浸垃圾填埋埋場及以湘潭潭師范學(xué)院附附近垃圾填埋埋場和非垃圾圾填埋場的樹樹枝與樹葉。

樣品品種：樟樹、水桐樹、女貞樹、構(gòu)樹。表3

樣品品品種1）

垃圾場（年輪約約111a）

非垃垃圾圾場（年輪輪約約21a）h（m）d（cm）

h（m）d（cm）樟

樹612

1228構(gòu)

樹415

815女貞樹2.56

815水桐樹38

461）h為表層土土壤以上樹高高,d為樹干的直直徑。1.4材料處處理

葉的處理理：將新鮮樹樹葉用自來水水洗凈，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后嚴(yán)密密加蓋保存。

枝的處理：：將新鮮樹枝枝用不銹鋼剪剪刀剪成長度度為0.2～0.5cmm后，用自來來水洗凈，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，盛入玻玻璃試劑瓶中中，再在烘箱箱中烘幾小時時后嚴(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)且無色,冷卻,加2%的硝酸5～8mL,過濾,用2%的硝酸洗濾濾紙6～10次,定容成50mL,待測。

1.55

測定方法

按表2儀器工作參參數(shù)測定標(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定樣品中中被測元素的的濃度[4]，結(jié)果見表4。表4

測量結(jié)結(jié)果(ug/g)

名稱

來

源

類

別元素含量Zn

CCu

Fee

Pb樟樹

填埋場

葉

83.99

1166.0

2322..9

7.55

枝

96.11

99.9

1733..0

11..77

非填埋場

葉

47.77

1155.1

2011..0

5.66

枝枝

37.99

88.8

1288..1

9.77女貞

填埋場

葉

79.44

2211.1

2244..7

10..11

枝

102..88

1188.9

2322..7

46..66

非填埋場

葉

69.66

1144.3

1433..2

7.11

枝枝

81.11

1188.5

1633..9

20..00水桐

填埋場

葉

2227.88

344..2

4633..0

17..11

枝

1120.44

322..3

1900..3

26..00

非填埋場

葉

2218.22

300..2

2299..1

14..22

枝

86.00

1144.7

1211..0

18..33構(gòu)樹

填埋場

葉

88.00

1188.2

6399..8

68..55

枝

94.33

1111.8

8677..0

11..22

非填埋場

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中得出垃圾圾場中的4個樹種中的的鋅、銅、鐵鐵、鉛的含量量明顯比非垃垃圾場中的高高，但是不同同的樹種對同同一種金屬的的吸收轉(zhuǎn)化不不同，同一樹樹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，4個樹種的鋅鋅、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，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+）時卻易于于被植物所吸吸收。

2.22土壤的性質(zhì)質(zhì)

垃圾場的樹樹種中重金屬屬含量明顯比比非垃圾場的的高（見表4）。垃圾場填埋埋后盡管一部部分重金屬通通過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值及有機質(zhì)質(zhì)含量對鋅、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，在在有機質(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，而土壤壤對鉛的固定定作用與土壤壤陽離子交換換呈正相關(guān)，而而與土壤成負(fù)負(fù)相關(guān)。有機機質(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

垃圾場中4個樹種的重重金屬含量各各不相同。如如4個樹種的枝枝中銅的含量量：樟樹9.9ugg/g、女貞18.9uug/g、水桐32.3uug/g、構(gòu)樹11.8uug/g，說明同一一種金屬在不不同樹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)。比比較垃圾場中中4個樹種葉的的遷移率大小?。恒~:構(gòu)樹>女貞>水桐>樟樹；鋅：：構(gòu)樹>樟樹>女貞>水桐；鐵:水桐>女貞>構(gòu)樹>樟樹；鉛:構(gòu)樹>女貞>樟樹>水桐。通過過比較得出，構(gòu)構(gòu)樹的葉對銅銅、鋅、鉛的的吸收轉(zhuǎn)化最最強，而水桐桐樹葉對鐵的的吸收轉(zhuǎn)化最最強，但水桐桐樹葉對鋅、鉛鉛的吸收轉(zhuǎn)化化最弱，樟樹樹葉對銅、鐵鐵的吸收轉(zhuǎn)化化最弱。這表表明不同的樹樹種對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

通通過垃圾填埋埋場與非垃圾圾填埋場各樹樹種中重金屬屬含量對比，可可得到重金屬屬在各樹種中中的遷移倍率率。見表5。表5遷移倍率率

樹種類別元素含量(ugg//g)Zn

CCu

Fee

Pb樟

樹

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

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中4個樹種中枝枝的遷移倍率率：鋅：樟樹樹>構(gòu)樹>水桐>女貞；銅：：水桐>構(gòu)樹>樟樹>女貞；鐵：：構(gòu)樹>水桐>女貞>樟樹；鉛：：女貞>水桐>構(gòu)樹>樟樹。比較較重金屬在垃垃圾場中4個樹種中葉葉的遷移率：：鋅：構(gòu)樹>樟樹>女貞>水桐；銅：：構(gòu)樹>女貞>水桐>樟樹；鐵：：水桐>女貞>構(gòu)樹>樟樹；鉛：：構(gòu)樹>女貞>樟樹>水桐。通過過遷移率的比比較得出，4種重金屬在4個樹種中枝枝與葉的遷移移率明顯不同同，這說明同同一重金屬在在不同的樹種種內(nèi)的遷移能能力是不同的的，但對于同同一樹種的枝枝與葉，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建議通過實驗得得出垃圾場中中樹的重金屬屬含量都比較較高，而垃圾圾場土壤里大大量的重金屬屬元素會抑制制周圍農(nóng)作物物的消化作用用，降低作物物對分子氮