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氢化物原子荧光法测定汞在土壤-槟榔间的迁移
作者:范春蕾,张敬迎,景修宽    
作者单位:1.海南大学公共实验中心,海南 海口 570228; 2.海南大学理工学院, 海南 海口 570228

《时珍国医国药》 2009年 第6期

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       【摘要】 
       目的研究四大南药之一的槟榔不同器官重金属汞的含量。方法采用氢化物-原子荧光分光光度法测定土壤及槟榔不同器官汞的含量。结果重金属在槟榔不同器官内分布为根0.089 2 mg/kg,花0.113 mg/kg,叶0.078 3 mg/kg和果实0.040 2 mg/kg, 土壤中汞迁移到槟榔根、花、叶、果实的迁移率分别为15.3%,19.4%,13.4%,6.93%。结论槟榔不同器官汞的含量花>根>叶>果实, 海南地理环境有利于槟榔的规范化种植。
       【关键词】  重金属 汞 迁移 槟榔 土壤
       Transfer of Mercury in Soil- betelnut System with Atomic Fluorescence Spectrophotometer
       FAN Chunlei,ZHANG Jingying,JING Xiukuan
       1. Public Lab Center of Hainan University, Haikou, Huainan 570228, China;2.Science and Engineering College of Hainan University, Haikou 570228,China
       Abstract:ObjectiveTo ascertain the Hg content of different organs of betelnut. Methods The Hg content of different organs and soil was determined by atomic fluorimetry. ResultsThe mercury content of different organs of betelnut was roots(0.0892 mg/kg),blossom(0.113 mg/kg),leave(0.0783 mg/kg)and fruits(0.0402 mg/kg)respectively; percentage of transfer of mercury from soil to roots,blossom,leave and fruits was 15.3%,19.4%,13.4% and 6.93% respectively. ConclusionThe Hg content of different organs of betelnut were blossom > roots > leave>fruits and it is good environment setting in Hainan province for GAP planting of betelnut.
       Key words:Heavy metal;  Mercury;  Transfer;  Betelnut;  Soil
        近年来, 有研究者报道了土壤-植物系统中汞的迁移[1~2]。目前,对具有区域特色的海南产南药中的重金属的研究主要集中于海南本地产与市售中药材中重金属含量的比较上[3~4]。虽然朱维晃[5]等对海南多个土壤样品中的几种重金属的含量以及蔬菜中的重金属含量分别进行了测定,但是未系统地对土壤重金属含量和南药中该元素的含量作相关分析 ,也没有涉及对土壤与南药不同器官的重金属含量作相关分析。
       
       众多文献[6~7]报道重金属在土壤中主要累积在耕层,纵向向下迁移微弱,因此,本实验主要研究了土壤(0~20cm)中汞在槟榔不同器官的迁移情况。现报道如下。
       1 仪器与试剂
       1.1  仪器 
       AFS-820型双道氢化物原子荧光光度计(北京万拓仪器公司) ;汞编码空心阴极灯(北京真空电子技术研究所);分装式高压密封消化罐:内杯为PTFE材料(内容量70 ml,沈阳森华理化仪器研究所);电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒仪器有限公司)。
       1.2 试剂 
       试验所用试剂浓硝酸、浓盐酸、氢氟酸均为优级纯,其余为分析纯;实验所用所有玻璃器皿、塑料瓶等都用1+1HNO3浸泡24 h后,再用二次蒸馏水清洗;水为二次蒸馏水;国家标准物质杨树叶(GBW 07604)由地矿部物化探研究所提供;槟榔采集于海南省万宁市;土壤样品自然风干后(植物样品则将根、茎、叶、果实分开,依次用自来水和蒸馏水冲洗,去除泥土和污物,在60℃干燥过夜、粉碎),过40目筛,再在60℃干燥4 h,放干燥器中备用。
       2 方法与结果
       2.1 样品消解
       2.1.1 土壤样本的消化 
       精确称取每份0.5 g的土样,置于50 ml烧杯中,加入10 ml新配制的王水。用沸水浴消化2 h,冷却后加入2滴5% K2Cr2O7 溶液,以5%的HNO3溶液定容至50 ml,最后进行干过滤(前5~10 ml的滤液弃去),滤液用塑料瓶保存并放入冰箱中冷藏、待测。同时作样品空白。
       2.1.2 植物样本的消化 
       精确称取0.5 g 的植物样,加入消化罐中,再加5 ml 浓HNO3、1.5 ml HF溶液,静置过夜,加入 1ml H2O2,将消化罐放入烘箱内,在160℃高温高压下消化4 h。自然冷却后加入0.75 g的H3BO3后,将消化液转移至50 ml容量瓶中用5%的HNO3稀释定容,并转入塑料瓶中,放入冰箱中冷藏、待测。同时作样品空白。
       2.2 仪器最佳工作参数
       见表1。表1  仪器最优工作参数(略)
       2.3  标准曲线的制备 
       将1.00 mg/ml的汞标准储备液逐级稀释为8 ng/ml, 作为标准对照液,分别取标准对照液0.3,0.6,1.2,2.5,5,7.5 ml定容为50 ml,得浓度为0.048,0.096,0.192,0.4,0.8,1.2 ng/ml的汞标准系列,以浓度为横坐标,荧光强度为纵坐标,回归处理得回归方程为:If=119.330 8X-2.297 5, X单位为ng/ml,相关系数r为0.999 2。
       2.4 精确度实验 
       在选定的最佳参数下,分别连续5次测量空白溶液和国家植物标准样品(GBW 07604)。结果见表2[国家植物标准样品标示量为(0.026±0.003)mg/kg]。表2  精密度实验(略)
       2.5 加标回收实验
       精密称取已知含量的土壤样品共3份,分别加入等量的标准对照液,照供试样品方法制备,在选定的最佳参数下测定。结果见表3。表3  加标回收实验(略)
       2.6 样品测定 
       按“2.1”项样品消解方法处理样品,按“2.2”项仪器最佳工作参数下测定。结果见表4~5。表4  土壤中Hg的含量(略)表5  槟榔不同器官中Hg的含量(略)
       
       3 结论
       由表4~5可看出,不同土层的土壤汞含量不同,其中中层最高,这可能与所采槟榔点土壤为砂土,且与海南雨水较多有关,因为砂土和雨水都有利于汞从裸露的表层向土壤中层渗透(3~12 cm),测试结果也与文献[6]报道的在0~15 cm土壤中的汞含量有升高趋势相吻合。
       
       同时,槟榔不同器官对汞的吸收积累也不一样,槟榔中的汞含量为花>根>叶>果实。以土壤中汞的平均含量0.583 mg/kg 计,土壤、根、花、叶、果实中的汞比值为14.356∶2.208∶2.797∶1.938∶1。如果槟榔体不同器官中的汞全部来源于土壤,则土壤中的汞迁移到槟榔根、花、叶、果实的迁移率分别为15.3%,19.4%,13.4%,6.93%。
       
       槟榔花的汞含量最高,最低的是槟榔果实,这可能与槟榔花比表面积较大,易于从大气中吸附部分的汞的原因。对于槟榔各器官与土壤汞含量的相关关系、迁移转化还有待于进一步研究,实验结果表明槟榔果实中汞的含量为0.040 2 mg/kg,远小于国家《药用植物及制剂进出口绿色行业标准(WM2-2001)》的限量标准Hg≤0.2 mg/kg,说明海南地理环境良好,有利于槟榔的种植。
       【参考文献】
           [1]郑冬梅, 王起超, 张仲胜,等. 葫芦岛市五里河土壤-植物系统中汞的迁移[J].中国环境科学, 2007, 27(5):676.
       
       [2]朱鸣鹤,丁永生,丁德文. 翅碱蓬体内重金属在不同生长期的分布与迁移[J].中国环境科学,2006, 26(Suppl):110.
       
       [3]赖伟勇,符乃光,张俊清,等. 海南产与市售六种中药材中重金属含量的比较研究[J].广东微量元素科学,2004,11(10):34.
       
       [4]张俊清,刘明生,符乃光,等. 海南与市售槟榔等中药材中重金属含量比较研究[J].中国野生植物资源,2002,21(5):51.
       
       [5]朱维晃,杨元根,毕华,等. 海南土壤中Zn、Pb、Cu、Cd四种重金属含量及其生物有效性的研究[J].矿物学报,2004,24(3):239.
       
       [6]苏静, 程金平, 王文华. 兰州市土壤汞污染的现状及成因分析[J]. 能源与环境, 2006, 1: 69.
       
       [7]王济, 王世杰, 欧阳自远. 贵阳市表层土壤中汞的环境地球化学基线及污染研究[J]. 农业环境科学学报,2007, 26(4):1417.

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