土壤重金属含量标准及测定方法

土壤重金属含量标准及测定方法

无机污染物质主要有铅、铬、镉、汞、砷、锌、铜、镍、氟等重金属和非金属元素。它们大多来源于工业三废（废气、废水、废渣）排放、施用肥料及农药等农业生产活动。这些无机元素进入水体和土壤以后通过植物吸收积累在植物的根、茎、叶、果等可食部分，或通过叶面直接进入植物体，从而对植物和动物产生毒害作用。因此测定土壤、植物及农产品中无机污染物质的含量已日益重要。
无机污染物质的分析可采用比色法、原子吸收分光光度法(AAS)和等离子体发射光谱法(ICP)等。比色分析法有较高的灵敏度与准确度，能满足一般分析要求。原子吸收分光光度法(AAS)和等离子体发射光谱法(ICP)虽有很多优点，但由于仪器昂贵，很难普遍使用。
比色法具有成本低、小批量检测快速等特点，在其他实验条件不完备的情况下，多采用此法。无机污染物的分析多采用全量分析，包括土壤、肥料、植物分析，用以评价土壤污染程度和农产品质量。
铅、镉污染对植物生长发育会产生不良影响。高浓度的铅除在作物可食部分产生残毒外，还表现为幼苗萎缩、生长缓慢、产量下降。土壤铅含量大于50 mg/kg，作物根系已受到可观察到的影响。土壤铅大于100 mg/kg，铅在谷物中的积累量可能超过食品卫生标准(特别是常年污灌区)，作物产量可减产10%以上。在土壤镉含量较高或镉污染区，水稻生产常年受阻，此时植物组织中镉(Cd)的临界浓度为10mg/kg。大麦组织中镉的临界浓度为15 mg/kg。谷物类作物镉的毒害症状一般类似于缺铁的萎黄病、枯斑病、萎蔫，叶片产生红棕色斑块和茎生长受阻。
铅、镉在自然界中分布广泛。非污染表土铅(Pb)含量一般为3~189mg/kg，多数在10~67mg/kg。表土含镉(Cd)0.07~1.1mg/kg，土壤背景值一般不超过0.5mg/kg，若土壤中Cd＞1mg/kg为土壤镉临界值。几乎所有的农、畜、水产品都含有微量的铅、镉。一般食品中铅(Pb)的允许含量在0.5~2mg/kg，其中玉米0.16 mg/kg，大米0.06 mg/kg，蔬菜0.3 mg/kg。食品中镉(Cd)的允许含量一般在0.05~0.2 mg/kg，其中玉米、蔬菜0.05 mg/kg，大米0.2 mg/kg。
砷是有毒环境污染元素。砷以不同形态存在于自然界，其中元素砷不溶于水，无毒；三价砷毒性大于五价砷，大于有机砷。非污染土壤砷(As)含量为1~95 mg/kg，可溶性砷(1mol/L HCl提取)大于10~15 mg/kg认为污染。农产品砷(As)含量范围一般是谷类0~2.4 mg/kg，水果0~0.17 mg/kg，蔬菜0~1.3 mg/kg。我国规定食品中砷的允许含量为粮食（以原粮计）≤0.7 mg/kg，蔬菜、水果≤0.5 mg/kg。
铬是人体必需的微量营养元素，但铬的缺乏或过量将对人体和动物产生严重危害。一般认为二价铬是无毒的，三价铬是动物体必需的活性元素，六价铬是主要的环境污染物之一。表土一般含铬(Cr)平均约65 mg/kg，某些发育于蛇纹岩上的土壤可高达2000~4000 mg/kg。可溶态铬（1mol/L HOAc-NHB4BOAc）一般小于1 mg/kg。铬的毒害主要表现在植物根部，地上部出现缺铁失绿现象。农、畜、水产品中一般铬含量很低，谷类0~0.52 mg/kg，水果0~0.2 mg/kg，蔬菜0~0.36 mg/kg，肉类0.02~0.56 mg/kg，海产品0.17 mg/kg。农产品中铬的国家限量是0.5 mg/kg。
汞是对生物体有毒性的污染元素之一，其中甲基汞的毒性比无机汞大得多，它是一种亲脂性高毒物，能引起中枢神经系统疾病，为不可逆的中毒反应。一般非污染土表土含汞(Hg)不超过0.4mg/kg，背景值小于0.1mg/kg。我国规定粮食中汞(Hg)允许量≤0.02mg/kg,蔬菜、水果≤0.01 mg/kg，水产品≤0.3 mg/kg。FAO/WHO规定粮食中汞的允许量在0.02-0.05 mg/kg