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土壤有效重金屬含量是什麼意思

發布時間: 2021-03-13 00:38:45

⑴ 重金屬在土壤中含量單位毫克每千克是什麼含義

前面的毫克(mg)代表重金屬含量,後面的千克(kg)代表土壤質量(千克)。

mg/kg 意思是「每千克土壤含重金屬x毫克」,表示土壤中重金屬含量的多少,含量越高污染越嚴重。

⑵ 土壤中重金屬元素有效量

(一)土壤中重金屬元素有效量提取劑及提取方法

土壤中重金屬元素全量只是評價土壤重金屬元素生物有效性和環境效應的基本前提,而對環境產生直接或潛在影響,或能被農作物吸收利用的,是土壤中重金屬元素全量中有效量。土壤中重金屬元素的有效量,並不是指以某個特定形態存在的組分,而是指以各種形態存在的組分中的活性部分。如果採用化學提取的方法,就是指能被某種提取劑提取的部分;如果採用農作物有效性的方法,就是指能夠被農作物直接利用的部分。因此,有效提取土壤中重金屬元素的有效量,並將其與農作物中重金屬元素含量結合起來揭示其間的必然聯系,是開展土壤重金屬元素生態效應評價的首要前提,也是建立重金屬元素生態效應評價體系和標準的基礎。要進行重金屬元素有效量提取,首先需要試制出有效的重金屬元素有效量提取劑及相應的提取方法。

在勘查地球化學、土壤化學和環境化學研究領域,通常採用連續提取的方法研究介質中元素的存在形態,並以此來判斷元素的活動性。連續提取法根據提取步驟和每一步所使用的提取劑的化學特性,將土壤中元素的存在形態劃分為5種相態或7種相態,這種劃分方法對於研究元素地球化學特性具有重要意義。如何根據形態分析結果確定元素的有效量尚不明確。因為在元素的各種存在形態中,水溶態和離子交換態的活動性較強,容易被農作物吸收;而其他各相態雖然不能被農作物直接吸收,但在一定環境條件下其中的一部分也可以轉化為農作物可以吸收的形態。很顯然,根據形態分析結果無法確定能被農作物吸收的有效量到底是多少。

在土壤中重金屬元素有效量研究方面,農業部門廣泛應用的元素有效態提取方法從理論到操作都比較成熟;但是有效態提取方法存在的一個缺憾是每一種方法只能針對某一種元素,至多兩種元素,難以在大規模土壤重金屬元素生態效應評價中推廣應用。因為土壤重金屬元素生態效應評價樣品數量大,分析測試指標多。有效態提取方法更側重農作物營養元素,對重金屬元素,如As、Cd、Hg、Pb等的研究不多,而這些元素則是重金屬元素生態效應評價中最重要的指標。

在有關元素有效態提取方法的試驗研究中,關於通用型提取劑的研究已經有幾十年的歷史。所謂通用提取劑就是指能夠同時提取一個以上可評價土壤肥力或有毒元素有效態部分的提取劑,也稱為聯合提取劑(VanRaij,1994)。這一思路和相應的方法可以在重金屬元素有效量提取劑研製中借鑒。在通用型提取劑中,影響較大的有Mehlich3提取劑和AB-DTPA提取劑,這兩種提取劑被認為是可以測定任何類型土壤中元素有效態的通用提取劑(Jones,1990)。這兩種提取劑仍然是以提取農作物營養元素為重點,如Mehlich3提取劑把對有效P的提取放在首位;AB-DTPA主要針對Cu、Zn兩個元素,也是從農作物營養元素來考慮的。近年來,有研究者嘗試在土壤重金屬元素生態效應評價中使用AB-DTPA提取劑,取得了一些進展(馮兩蕊,2004;肖靈等,2004)。參考元素存在形態、有效態提取劑及提取方法研究應用現狀,結合生態效應評價的現實需要,重金屬元素有效量提取劑的研製即圍繞AB-DTPA展開。

AB-DTPA(碳酸氫氨-二乙三胺五乙酸)提取劑的化學組成為1mol/LNH4HCO3-0.005mol/LDTPA(pH=7.6)。其中的DTPA可以配位Fe、Cu、Mn、Zn、Pb、Ni、Cd等重金屬陽離子;浸提劑中的NH+4能夠交換Na、K、Ca、Mg等鹼土金屬陽離子;振盪過程中,浸提劑中的HCO3轉化為CO2-3後,與Ca3(PO4)2中的Ca2+生成沉澱並釋放出其中的PO3-4。同樣原理,也可以釋放出MoO3-4、BO3-3、AsO3-4、SeO2-4等含氧酸根陰離子(Soltanpour,1985),這些陰離子恰好是對作物有效的存在形態。對於酸性土壤,由於AB-DTPA提取劑為pH=7.6的近中性溶液,加入土壤後不會明顯改變土壤酸鹼性及元素存在形態,仍然能夠以離子交換和配位作用方式提取各種陽離子和陰離子。從理論上分析,AB-DTPA就可以同時滿足對不同酸鹼類型土壤中元素有效量的提取。

AB-DTPA提取劑的有效性和實用性,通過AB-DTPA提取量與國家標准有效態提取方法提取量之間的相關性研究來確定。出於對比研究的需要,選擇有國家標准有效態提取方法的Cu、Zn、B、Mo和Si等幾個元素開展試驗。結果證明,對於石灰性和酸性土壤,AB-DTPA提取的Cu、Zn有效量與國家標准有效態提取方法提取的Cu、Zn有效態含量相關性均達到極顯著水平(α<0.01)(圖6-22),說明用AB-DTPA提取劑能夠反映土壤中這兩個元素的有效量狀況。

利用AB-DTPA法與國家標准有效態提取方法提取的土壤Mo、S、Si有效量含量的相關關系也都達到了極顯著水平(α<0.01),說明AB-DTPA提取劑也可以用來表徵土壤中Mo、S、Si等的有效量。

影響根系土中能被農作物直接吸收利用元素有效量的土壤理化特性包括pH值、電導率(EC)、有機碳(Org.C)含量、黏粒含量(nl)、陽離子交換量(CEC)等。在很多情況下,正是由於土壤理化特性的影響使得農作物中元素含量與根系土中元素含量之間的關系變得復雜和不確定。要了解農作物根系土與籽實中元素含量間的關系,就具體的某種重金屬元素來說,首先要明確的是哪種或哪些土壤理化特性指標在影響其有效量與全量關系中起主導作用。

從現有的試驗條件和試驗研究需要出發,研究中對土壤pH值、有機碳含量、陽離子交換量、電導率、黏粒含量等幾項能夠量化的土壤理化特性指標進行了分析測試,在分析測試結果基礎上應用SAS統計軟體,在考慮了土壤理化特性影響的前提下,對農作物根系土中重金屬元素有效量與全量間的關系進行了統計分析,統計結果的置信限α為5%,結果見表6-30。

為了保證方差的同質性,在進行統計分析之前,先將每一項指標的分析值轉換為log10對數的形式(除pH外,因為pH已經是[H+]的對數)。這樣,表6-30中所列示的農作物根系土中有效量與全量關系統計結果實際上是各項指標對數函數間的關系。表6-30展示出的對農作物根系土中有效量與全量關系產生影響的土壤理化特性指標,均是在第一步回歸分析中顯示出來的有顯著影響的因子。

表6-30 農作物根系土中重金屬元素有效量與全量相關關系

注:「—」表示土壤理化特性對元素有效態與全量間相關性的影響沒有達到顯著水平(α<0.05);EC為電導率,單位mS/cm;CEC為陽離子交換量,單位cmol/kg;Org.C為有機碳,單位%;nl為粒徑小於2μm的土壤顆粒(黏粒)的百分含量,單位%。表中Cd、Hg含量單位為10-9,其餘為10-6

從表6-30中可以看出,在4個研究區中,對農作物根系土中有效量與全量關系產生最顯著影響的土壤理化指標首推pH值,在第一步回歸分析中共出現了12次,充分說明土壤pH值是影響根系土中元素有效量與全量之間關系的最主要土壤理化指標。除江蘇研究區的As以外(該元素有效態主要以含氧酸根形式存在,因此隨pH升高而升高),農作物根系土中其他元素的有效量都是隨著土壤pH值升高而降低,二者呈現出負相關關系。已有研究證明,通常情況下pH值主要是通過影響元素在土壤中的存在形態進而影響其行為。對中性和酸性土壤而言,pH值的改變能使重金屬元素以水溶態和離子交換態存在的量發生變化,從而改變元素的生物有效性;在石灰性土壤中,pH值變化對元素活動性的影響主要通過改變碳酸鹽結合態與水溶態和離子交換態之間的轉化方向而體現出來。大量盆栽試驗和田間小區試驗中用石灰調節土壤pH值,都有效控制了土壤溶液中的元素離子的濃度,從而降低了農作物對毒害元素的吸收(邵孝侯等,1993;李瑞美等,2003;Bujnovsky,1999),這些研究成果都證明了土壤pH值改變對元素有效量的調控功能。

在土壤pH值之後,對農作物根系土中有效量與全量關系產生顯著影響的土壤理化指標依次是有機碳(Org.C)、黏粒(nl)等,其中有機碳(Org.C)在黑龍江-吉林研究區是最主要的影響因子。

土壤中元素的存在形態受土壤理化特性等因素影響,外部環境條件的改變只是影響土壤中元素存在形態及形態轉變的外部因素,內因的影響也不可忽視,即自然風化、成壤過程中元素固有的存在形態特徵。就表層土壤中累積的重金屬元素而言,其疊加到土壤中的載體固有的存在形態,是決定其活動性的最根本因素。有研究結果證實,疊加到土壤中的重金屬元素或以固體顆粒物為載體,或以礦物的形式存在(朱立新等,2004;馬生明等,2004;Zhuetal,2005;馬生明等,2007),這種穩定的存在形式是土壤理化性質變化所難改變的,由此就限制了這部分重金屬元素的生態效應。

綜上所述,土壤中元素的有效量受多方面因素的綜合影響,這些因素既有自然環境方面的,也有土壤理化性質方面的,還有疊加物載體特性等。通過試驗研究發現,無論哪一影響因素,均是通過控制元素的存在形態及形態轉化進而影響重金屬元素的有效量及其生態效應。

農作物根系土中,包括其他類型的土壤中重金屬元素含量、有效量之間的相關性復雜多樣,受到土壤理化特性等的影響;但是對某些重金屬元素而言兩者間的相關關系畢竟還是存在的,而且還與極個別農作物中重金屬元素含量表現出一定的相關性。由此說明,土壤中重金屬元素還是會對農作物的食品衛生質量等造成影響。土壤中重金屬元素異常普遍存在,土壤中多數重金屬元素含量與農作物食品衛生質量間的關系並不確定,在這種情況下如何評價普遍存在於土壤中的重金屬元素異常的生態效應就成為亟待破解的難題。一條可能的有效途徑是針對土壤中重金屬元素異常的成因機理、異常組分存在形態特點等,以異常生態效應試驗結果為基礎,建立相應的評價標准,據此至少可以對存在於土壤中的重金屬元素異常進行定性評價。

⑶ 區域土壤重金屬元素有效量評價標准

按照上述確定土壤中重金屬元素有效量界限值的方法,Ⅰ級界限值採用元素含量小於等於背景值的根系土樣品的有效量來確定。為此,對根系土中元素含量小於等於背景值的樣品對應的元素有效量進行了統計,統計結果即代表了土壤中元素有效量Ⅰ級標准界限值,結果見表7-17。

表7-17 區域土壤重金屬元素有效量Ⅰ級標准界限值

註:Cd、Hg含量單位,10-9;其它元素含量單位,10-6

按照上述原則,匯總表7-17、表7-18和表7-19的試驗結果,得到各研究區土壤中重金屬元素有效量的評價標准如表7-20所示。

需要說明的一點是,受環境條件、農作物本身根系發育情況、不同基因型農作物的選擇性吸收等因素的綜合影響,在很多情況下,利用化學分析方法測定的元素有效量與農作物體內的元素累積量之間的線性相關關系並不是很好。這也是農業部門在對農作物必需的大量營養元素氮、磷、鉀等進行了大量研究工作得到的結論,尤其用農作物籽實中元素含量作為農作物元素吸收量指標時效果更差。因為籽實是農作物體內累積各種元素量相對比較少的部位,並且不同環境條件下,不同品種農作物根系吸收元素能力有差別。由根系向莖葉器官運輸的能力不同,由莖葉再向籽實運輸的能力又不同,土壤中的元素需要經過復雜的養分循環過程才能最終到達籽實。因此,決定籽實中元素含量的因素比較復雜,用籽實中重金屬元素含量反映土壤中元素含量的能力遠不如根莖葉。但是,對於糧食作物來說,籽實才是人類食用的主要部位,只能以籽實中元素的含量來評價其食品衛生質量,這也是研究中選擇農作物籽實作為研究對象的原因。

⑷ 土壤中重金屬超標如何處理

(一)常見治理方法
土壤重金屬污染治理途徑主要有兩種,一是改變重金屬在土壤中的存在狀態,使其由活化態轉為穩定態;二是從土壤中除去重金屬。
常採用的物理及物理化學的方法時熱解吸法、電化學法和提取法。對於揮發性重金屬可用加熱方法從土壤中解吸出來。若重金屬滲透性不高且傳導性差則用電化學法除去。提取法可利用試劑和土壤中的重金屬作用,形成溶解性的重金屬離子或金屬試劑絡合物,回收再利用。
(二)工程物理化學法
工程物理化學法是利用物理、化學等方法治理重金屬污染土壤的方法。在重金屬污染的初期,由於污染較集中,這種方法較為普遍採用,主要方法有:客土法、沖洗絡合法、電動化學法、熱處理法、物理固化法等。對於污染重、面積小的土壤運用物理化學法具有治理效果明顯、迅速的優點,但對於污染面積較大的土壤則需要消耗大量的人力與財力,而且容易導致土壤結構的破壞和土壤肥力的下降,因此對於大面積重金屬污染地不宜採用這種方法。
熱處理法是將污染土壤加熱,使土壤中的揮發性污染物揮發並收集起來進行回收或處理;電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走。
(三)生物修復法
生物修復是指利用生物的新陳代謝活動減少土壤中重金屬的濃度或使其形態發生改變,從而使污染的土壤環境能夠部分或完全恢復到原始狀態的過程。修復措施主要包括植物修復、微生物修復和動物修復等。因其具有效果好、投資省、費用低、易於管理與操作、不產生二次污染等優點,日益受到人們的重視,成為污染土壤修復研究及工程運用的熱點。 1、植物修復措施
植物修復措施是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素理論為基礎,一些重金屬污染區存在著對重金屬具耐性的植物,這些植物通過排斥或在局部使重金屬富集,使重金屬在植株根部細胞壁沉澱而「束縛」其跨膜吸收,或與某些蛋白質、有機酸結合生成不具生物活性的解毒形式,從而提高了對重金屬傷害的忍耐度。利用植物及其共存微生物體系清除環境中的污染物是一門新興起的環境應用技術。植物治理措施的關鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物,超積累植物可吸收積累大量的重金屬,但植物修復措施也有局限性,如超積累植物通常生物量低,生長緩慢,效果不顯著。
2、微生物修復措施
微生物治理是利用土壤中的某些微生物對重金屬具有吸收、沉澱、氧化和還原等作用,從而降低土壤中重金屬的毒性。原核生物(細菌、放線菌)比真核生物(真菌)對重金屬更敏感,利用此原理在土壤中培養富汞細菌,將這些細菌收集後,經蒸發、活性碳吸附等方法治理受汞污染的土壤。當前運用遺傳、基因工程等生物技術,培育對重金屬具有降毒能力的微生物,並運用於污染治理,是土壤重金屬污染研究中較活躍的領域之一。
土壤重金屬污染的微生物修復主要包括2方面:即生物吸附和生物氧化-還原。生物吸附是重金屬被生物體吸附,如藍細菌、硫酸還原菌以及某些藻類能夠產生具有大量陽離子基團的胞外聚合物如多糖、糖蛋白等,並與重金屬形成絡合物;而生物氧化是微生物對重金屬離子進行氧化、還原、甲基化和脫甲基化作用,降低土壤環境中重金屬含量。
3、低等動物修復措施
土壤中的某些低等動物(如蚯蚓類)能吸收土壤中的重金屬,因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。韓國有科學家運用蚯蚓毒理學試驗對3個廢棄的砷礦及重金屬礦區尾礦進行修復實驗,研究表明蚯蚓對鋅和鎘有良好的富集作用。由此可見,在重金屬污染的土壤中放養蚯蚓,待其富集重金屬後,採用電激、清水等方法驅出蚯蚓集中處理,對重金屬污染土壤有一定的治理效果。
(四)農業治理方法
農業治理是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害,在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。主要有:控制土壤水分是指通過控制土壤水分來調節其氧化還原電位,達到降低重金屬污染的目的;選擇化肥是指在不影響土壤供肥的情況下,選擇最能降低土壤重金屬污染的化肥;增施有機肥是指有機肥能夠固定土壤中多種重金屬以降低土壤重金屬污染的措施;選擇農作物品種是指選擇抗污染的植物和不要在重金屬污染的土壤上種植進入食物鏈的植物。
農業治理措施的優點是易操作、費用較低,缺點是周期長、效果不顯著。 目前,土壤重金屬污染治理的主要措施就是「預防為主,防治結合」。對於沒有被污染的土壤以預防為主,切斷污染源,提高土壤環境容量;對於已被污染的土壤主要是進行改造、治理,以消除污染。土壤重金屬污染物的遷移轉化非常復雜,治理極其艱難,必須引起人類的高度注重,杜絕土壤的重金屬污染。

⑸ 土壤重金屬的生物有效態含量一般怎樣提取

最近幾年,我國環境科學、土壤科學學術界對於土壤污染炒得十分火暴.翻翻雜志,有關土壤受重金屬污染監測、治理文章非常多.在下發現一個非常奇特的概念---土壤中重金屬有效態.關於有效態的定義可以參看由中國環境監測總站起草,由國家環保總局頒布的標准 HJ/T 166 -2004,該標准竟然把土壤用幾種化學溶液諸如二乙三胺五乙酸(DTPA)、水浸液、0.1 HCL或其它電解質溶液的可萃取態統統看作為有效態(bioavailable form)!本人對此表示質疑,百思不得其解!
標准制訂者的初衷是希望用某種化學提取方法把土壤中可以移動的那部分重金屬污染物加以測定,用這樣數值與初級農產品中重金屬含量拉上鉤,從而一舉預測土壤中重金屬經過土壤-農作物系統發生轉移的定量關系!但是,國內外大量科學實驗研究證實:到目前為止,還無法達到這一目標,由於生物多樣性,土壤多樣性,影響土壤---作物發生重金屬轉移因素的多樣性,是無法建立起這種定量關系的.而且,單用化學分析方法是無法測定土壤中重金屬有效態的.ISO頒布的土壤質量標准測定方法的確有用DTPA提取土壤中重金屬的標准方法,但是,所提取的重金屬量只能稱之為DTPA提取態.如果按照標准 HJ/T 166 -2004的說法,只用化學溶液提取,就是有效態,而且有多種有效態提取方法,那不就亂了套嗎?難怪有的學者前些日子竟然要制訂土壤中重金屬有效態的限量標准,而且還得到某位工程院士認可!在下孤陋寡聞,希望中國環境監測總站的專家解釋一下土壤中重金屬有效態的定義!

⑹ 土壤 重金屬 含量 國家標准

GB 15618-1995 土壤環境質量標准 掃描版 810KB
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SL 190-2007 土壤侵蝕分類分級標准(包含條文說明)(單行本完整清晰掃描版) 12037KB
GB/T 17949.1-2000 接地系統的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則 第1部分:常規測量 1401KB
LY/T 1237-1999森林土壤有機質的測定及碳氮化的計算 143KB
LY/T 1236-1999森林土壤速效鉀的測定 86KB
LY/T 1234-1999森林土壤全鉀的測定 138KB
LY/T 1233-1999森林土壤有效磷的測定 147KB
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LY/T 1212-1999森林土壤水和天然水樣品的採集與保存 81KB
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GB/T 14550-2003 土壤中六六六和滴滴涕測定的氣相色譜法 233KB
WS/T 88-1996煤及土壤中總氟測定方法燃燒水解?離子選擇電極法標准 132KB
GB/T 20087-2006土壤耕作機械旋轉式中耕機刀片安裝尺寸 45KB
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GB/T 14552-93水和土壤質量有機磷農葯的測定氣相色譜法 1720KB
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NY/T 890-2004土壤有效態鋅、錳、鐵、銅含量的測定二乙三胺五乙酸(DTPA)浸提法 1113KB
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NY/T 295-1995中性土壤陽離子交換量和交換性鹽基的測定 216KB
NY/T 1155.6-2006 農葯室內生物測定試驗准則 除草劑 第6部分:對作物的安全型試驗 土壤噴霧法 496KB
NY/T 1155.5-2006 農葯室內生物測定試驗准則 除草劑 第5部分:水田除草劑土壤活性測定試驗澆灌法 465KB
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NY/T 1153.3-2006 農葯登記用白蟻防治劑 葯效試驗方法及評價 第3部分:農葯土壤處理防治白蟻 677KB
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NY/T 1121.8-2006 土壤檢測 第8部分:土壤有效硼的測定 582KB
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NY/T 1121.6-2006 土壤檢測 第6部分:土壤有機質的測定 629KB
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NY/T 1121.18-2006 土壤檢測 第18部分:土壤硫酸根離子含量的測定 576KB
NY/T 1121.17-2006 土壤檢測 第17部分:土壤氯離子含量的測定 433KB
NY/T 1121.16-2006 土壤檢測 第16部分:土壤水溶性鹽總量的測定 546KB
NY/T 1121.15-2006 土壤檢測 第15部分:土壤有效硅的測定 483KB
NY/T 1121.14-2006 土壤檢測 第14部分:土壤有效硫的測定 466KB
NY/T 1121.13-2006 土壤檢測 第13部分:土壤交換性鈣和鎂的測定 678KB
NY/T 1121.12-2006 土壤檢測 第12部分:土壤總鉻的測定 567KB
GB 11219.1-89 土壤中鈈的測定 萃取色層法 掃描版 240KB

⑺ 什麼是土壤中重金屬有效態

最近幾年,我國環境科學、土壤科學學術界對於土壤污染炒得十分火暴。翻翻雜志,有關土壤受重金屬污染監測、治理文章非常多。在下發現一個非常奇特的概念---土壤中重金屬有效態。關於有效態的定義可以參看由中國環境監測總站起草,由國家環保總局頒布的標准 HJ/T 166 -2004,該標准竟然把土壤用幾種化學溶液諸如二乙三胺五乙酸(DTPA)、水浸液、0.1 HCL或其它電解質溶液的可萃取態統統看作為有效態(bioavailable form)!本人對此表示質疑,百思不得其解!
標准制訂者的初衷是希望用某種化學提取方法把土壤中可以移動的那部分重金屬污染物加以測定,用這樣數值與初級農產品中重金屬含量拉上鉤,從而一舉預測土壤中重金屬經過土壤-農作物系統發生轉移的定量關系!但是,國內外大量科學實驗研究證實:到目前為止,還無法達到這一目標,由於生物多樣性,土壤多樣性,影響土壤---作物發生重金屬轉移因素的多樣性,是無法建立起這種定量關系的。而且,單用化學分析方法是無法測定土壤中重金屬有效態的。ISO頒布的土壤質量標准測定方法的確有用DTPA提取土壤中重金屬的標准方法,但是,所提取的重金屬量只能稱之為DTPA提取態。如果按照標准 HJ/T 166 -2004的說法,只用化學溶液提取,就是有效態,而且有多種有效態提取方法,那不就亂了套嗎?難怪有的學者前些日子竟然要制訂土壤中重金屬有效態的限量標准,而且還得到某位工程院士認可!在下孤陋寡聞,希望中國環境監測總站的專家解釋一下土壤中重金屬有效態的定義!

⑻ 國家標准土壤中的重金屬含量 謝謝 更加分

易啟網找標准就很難找到,還有好像要是高級會員才能下載的吧?
我現在都有用《工標網》查詢標准,你可以到那查詢吖

⑼ 為什麼說土壤有效態重金屬含量只是個操作定義

重金屬在土壤中是有效態還是無效態不是絕對的,而是一個動態平衡的過程,若植物吸收了有效態的,那麼以前是無效態的就會有部分活化成有效態,而且他的測定值也不是一個絕對的數值,用不同的浸提劑來提取,測定的結果會有所不同。

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