化学提取法及其对重金属土壤污染的评估方法

化学提取法的原理是根据不同形态重金属生物有效性的差异，用单一或者组合化学试剂将其分离和测试。常用的化学提取剂分为以下几种：①无机盐提取剂，常用的有CaCl2、NaNO3、（NH4）2 SO4等;②酸提取剂，常用的有HNO3、HCl和HOAc等;③有机络合剂提取剂，常用的有EDTA和DTPA等;④MehlichⅢ提取剂等。

目前针对固化稳定化处理后的土壤中重金属有效性研究的报道较少。Garrabrants和Kosson用EDTA提取经稳定化处理后的土壤，发现As、Cd和Pb只能浸出却不具有生物有效性，只有小部分Cu和Zn具有生物有效性。Lasheen等用不同的提取方法评估了经水泥固定的重金属（Cd、Cu、Cr、Pb、Ni、Zn）污染土壤，发现重金属的生物有效性显著降低，且28 d的抗压测试结果表明固化后的土壤抗压强度大，适合做铺路砖。仇浩等比较了盆栽、EDTA、离心法、CaCl2、NH4 NO3提取法和DGT对改良剂稳定后土壤中的重金属提取效率，发现DGT、土壤溶液、CaCl2和NH4 NO3预测的重金属有效性相对顺序一致，且方法之间存在显著相关。Shaheen等通过植物（Sorghum vulgare L.和Eurica sativa）实验筛选可以降低Cu和Zn植物有效性的稳定剂。Moon等人利用焙烧废弃牡蛎壳（COS）和煤矿排水污泥（CMDS）固定修复As、Pb、Cu污染土壤，并分别用1 mol／L及0.1 mol／L HCl提取液来提取评估材料对As、Pb、Cu的固定效果，发现以质量比10%COS和10%CMDS混合使用对三种金属的固定效果最好。John等人采用水泥固定Pol White-E高岭土中的Zn，发现Zn能很好地被固定，水合氧化铁提取剂只能单一提取铁，对其他金属无效。(www.xing528.com)

大多数化学提取法是建立在对实际污染土壤或者实验室标记土壤的风险评估基础上的。谢建治等利用CdCl2与HgCl2标记土壤，通过小麦盆栽实验，对小麦组织中重金属含量和DTPA、CaCl2、NH4 OAc和HCl四种提取剂从土壤中提取重金属含量的对比，发现中性盐类提取剂因能保持土壤原有pH值而具有一定优势。陈飞霞等人用CaCl2、NH4 OAc、DTPA、HCl、NH4 NO3提取土壤中Zn、Cu和Cd，认为这些提取剂对土壤影响较大，去离子水对土壤的理化性质影响微小但去离子水提取能力弱不利于分析测定，仍需对提取剂进一步研究。章明奎等人对废弃工矿区土壤中Cu、Zn、Cd和Pb采用HNO3HClO-HF三酸消化后测定金属总含量，分别用CaCl2、NH4 OAc、DTPA-TEA、MehlichⅠ、MehlichⅢ五种提取剂提取有效态金属含量，并与该土壤中早熟禾的地上部分中有效态金属含量对比，发现稀盐提取剂提取的重金属最适于评价重金属的有效性。马建军等人用四种提取剂提取四种不同类型土壤中的Ni，棕壤土中四种提取剂对Ni的提取结果表现为HCl＞DTPA＞CaCl2＞H2 O，褐土、栗钙土及潮土表现为DTPA＞HCl＞CaCl2＞H2 O，同一提取剂在不同类型土壤中提取能力存在明显差异。顾国平等人用五种提取剂提取土壤中的Pb，得出提取能力为MehlichⅠ、MehlichⅢ＞DTPA-TEA（pH值=7.3）＞1 mol／L NH4 OAc＞0.01 mol／L CaCl2。陈恒宇等人用六步提取法分步提取不同改良剂固化后土壤中的Pb，研究不同固化剂对Pb含量随时间的形态变化，筛选出最合适的改良剂，但此方法过于复杂，不够方便快捷。李亮亮等人利用HCl、EDTA-Na、CaCl2、HAc-Na Ac、DTPA和不同配比的柠檬酸-酒石酸提取液分别提取土壤中的有效态Cu、Pb、Cd和Zn，并与玉米中各金属的有效态含量对比，发现各种提取剂对Cu、Pb、Zn的提取能力在顺序上一致，只有对Cd的提取能力稍有差异;五种浸提剂提取的有效态与玉米植株吸收量大部分呈显著或极显著相关;利用柠檬酸-酒石酸为提取剂提取的重金属含量与玉米籽粒中重金属的含量相关性较好，能够预测玉米籽粒中重金属含量。Száková等人用HNO3、CH3 COOH、NH4EDTA、MehlichⅢ提取剂（0.2 mol CH3 COOH+0.25 mol NH4 NO3+0.013 mol HNO3+0.015 mol NH4 F+0.001 mol EDTA）、去离子水分别提取多个被金属污染的工矿场地土壤中的As，并与盆栽实验的结果做对比，发现HNO3对各区域中As的提取效果最好。戴学龙等人利用CaCl2、MehlichⅠ（HCl-H2 SO4）、醋酸铵、DTPA和TEA、MehlichⅢ分别提取土壤中金属含量，与该土壤种植的水稻中金属含量比较，发现金属的有效态含量比总量更能代表植物的吸收水平。张传琦用HCl、DTPA、CaCl2提取不同地区污染土壤中的重金属（As、Cd、Pb、Cr、Hg），发现HCl提取剂适用于提取酸性土壤中的大部分金属有效态，但是对Cr提取能力较差;CaCl2适用于提取酸性土壤中有效态Cr，DTPA适用于提取碱性土壤中Cr、Cd、Pb的有效态而对As无效果，三种提取剂对Hg均不适用。