本發(fā)明涉及土壤重金屬污染治理，具體是涉及一種確定水鐵礦對土壤溶液中膠體態(tài)as含量影響的方法。

背景技術：

1、砷as在地球環(huán)境中廣泛存在，是地殼中含量排名前列的元素，通常與鐵礦、銅礦和鉛礦等共存。由于自然活動和人為因素，as元素被釋放至地下水中，在礦山開采和冶煉活動中通過地下水和工業(yè)廢水對農(nóng)田造成污染。同時一些農(nóng)藥的使用同樣會對農(nóng)田土壤造成as污染。

2、土壤中as可以被劃分為固相as和土壤溶液as兩種存在形式，其中，土壤溶液中的as根據(jù)顆粒尺寸可以劃分為膠體態(tài)as和溶解態(tài)as，膠體顆粒通常被定義為尺寸范圍為1～1000nm的分散顆粒，土壤中的膠體和納米顆粒通常以鐵(氫)氧化物和含鐵粘土礦物的形式存在，并于有機質密切相關，as與富鐵膠體有很強的聯(lián)系。這些關聯(lián)可以通過繞過固相上的吸附來增強as在土壤環(huán)境中的流動性，從而可以增加土壤-水稻系統(tǒng)中as的遷移度和可用度，并促進其長距離運輸?shù)洁徑貐^(qū)含水層和地表水。

3、水鐵礦具有粒徑小、比表面積大、反應活性高、非晶態(tài)多孔等特性，這些特性使其對as和其他物質具有很強的親和力。因此通常用于as污染土壤的原位修復，可以有效減少農(nóng)田污染，是as污染地區(qū)最常用的土壤改良劑。然而，水鐵礦在環(huán)境中的結構極不穩(wěn)定，容易受到各種環(huán)境因素的相互作用，隨著時間的推移，溶解并轉化為赤鐵礦、針鐵礦和磁鐵礦等，顯著影響其固定和修復as元素的效率。因此，對于水鐵礦對土壤溶液中膠體態(tài)as含量影響的規(guī)律還需要進行進一步地研究。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述存在的問題，本發(fā)明提供了一種確定水鐵礦對土壤溶液中膠體態(tài)as含量影響的方法。

2、本發(fā)明的技術方案是：

3、一種確定水鐵礦對土壤溶液中膠體態(tài)as含量影響的方法，包括以下步驟：

4、s1、原材料準備：將待檢測土壤除雜、粉碎、過篩、干燥處理后待用，取合成水鐵礦待用；

5、s2、還原-再氧化微宇宙實驗：

6、s2-1、還原期培養(yǎng)：采用所述合成水鐵礦對所述處理后的待檢測土壤進行處理，得到兩組合成水鐵礦質量占比分別為0.1％、1％的混合物，分別記為并第一混合物和第二混合物，作為實驗組，同時設置空白對照組，所述空白對照組為不加合成水鐵礦的處理后的待檢測土壤，向所述第一混合物、第二混合物以及空白對照組中分別加入2～3倍重量的去氧超純水，混合均勻，將離心管在氮氣氛圍箱中放置2～3h后密封，隨后置于恒溫振蕩箱中恒溫振蕩避光培養(yǎng)35天，作為一個土壤樣品，在每個所述實驗組或空白對照組中設置多個平行土壤樣品；

7、s2-2、氧化期培養(yǎng)：將離心管頂部開數(shù)個小孔，繼續(xù)在恒溫振蕩箱中恒溫振蕩避光培養(yǎng)15天；

8、s2-3、取樣：在每個所述實驗組或空白對照組中，有若干份土壤樣品在還原期進行破壞式取樣，得到土壤上清液和剩余固體，剩余若干份土壤樣品在氧化期進行破壞式取樣，得到土壤上清液和剩余固體；

9、s3、數(shù)據(jù)提?。簩Σ襟Es2中破壞式取樣收集到的土壤上清液中水分散性膠體進行表征，得到膠體態(tài)有機質、膠體態(tài)fe和膠體態(tài)as的含量，并對土壤樣品中總as和總fe含量進行測定；

10、s4、數(shù)據(jù)分析：基于s3中的數(shù)據(jù)進行分析得到土壤培養(yǎng)過程中各個影響因素：ph值、eh值、溶解性有機質含量、總as含量、總fe含量、as形態(tài)比例、膠體態(tài)有機質、膠體態(tài)as、膠體態(tài)fe隨時間的動態(tài)變化過程，繪制各個影響因素對土壤溶液中膠體態(tài)as含量的多線性模型，得到各影響因素對土壤溶液中膠體態(tài)as含量的相對權重用以評價各影響因素對土壤溶液中膠體態(tài)as含量的相對重要性。

11、進一步地，所述s1中待檢測土壤粉碎后過60～70目篩，烘干溫度為80～85℃。

12、進一步地，所述s2-1中恒溫振蕩避光培養(yǎng)的條件為：溫度25～27℃，轉速180～200rpm。

13、進一步地，所述s2-1中，每個所述實驗組或空白對照組中設置n個平行，6≤n≤12，所述s2-3中，還原期兩次取樣的間隔天數(shù)為5～15天，氧化期兩次取樣的間隔天數(shù)為3～10天。

14、更進一步地，所述s2-3中在每個時間節(jié)點進行破壞式取樣時，將離心管在4000～5000r/min條件下離心10～15min后，轉移至手套箱中開蓋，立即測量土壤上清液的ph值和eh值，然后倒出土壤上清液并剩余固體，使用0.45μm濾膜對土壤上清液進行過濾，取0.2～0.4單位重量的濾液裝入超濾離心管中用于土壤水分散性膠體分離，取0.1～0.2單位重量的濾液測定fe(ii)濃度，剩余濾液轉移至離心管中，使用摩爾濃度為6～8mol/l的鹽酸酸化后放置于2～4℃冰箱中冷凍保存作為土壤待測液。

15、優(yōu)選地，所述s3還包括分別使用toc儀、icp-oes、icp-ms測量土壤待測液中可溶性有機碳doc、溶解性fe和溶解性as的含量，離心管中的剩余固體在冷凍干燥后用于土壤固相元素測量、dgt提取、xrd以及土壤連續(xù)提取實驗。

16、優(yōu)選地，所述超濾離心管在使用之前，依次向超濾離心管中加入摩爾濃度0.01～0.03mol/l的hcl、摩爾濃度0.01～0.03mol/l的naoh和超純水以洗滌去除管中殘留的甘油等其他有機分子雜質，避免干擾可溶性有機碳doc的測定。

17、更進一步地，所述s3中膠體態(tài)有機質、膠體態(tài)fe和膠體態(tài)as的含量確定方法為：當使用0.45μm濾膜對土壤上清液進行過濾后，濾液裝入超濾離心管中，擰緊超濾離心管蓋并用封口膜密封，在5000～6000r/min條件離心15～20min，得到<10kda的溶解態(tài)土壤溶液，測量溶解態(tài)土壤溶液中的可溶性有機碳doc、溶解性fe以及溶解性as的濃度，過0.45μm濾膜的濾液與溶解態(tài)土壤溶液之間的濃度差，即為膠體態(tài)有機質、fe和as的含量。

18、本發(fā)明的有益效果是：

19、(1)本發(fā)明的一種確定水鐵礦對土壤溶液中膠體態(tài)as含量影響的方法通過還原-再氧化微宇宙培養(yǎng)實驗，借助超濾技術、掃描透射電子顯微鏡-能量色散譜等表征土壤膠體，聯(lián)合采用濕化學分析方法獲取土壤溶液理化性質，探究土壤溶液中膠體顆粒的主要組成成分，評估氧化還原狀態(tài)、水鐵礦添加以及土壤溶液理化性質等因素對土壤膠體態(tài)顆粒as分布和含量變化的影響，分析得出水鐵礦的施加對土壤溶液的ph值、eh值、doc值、總fe濃度和總as濃度的影響，繪制各個影響因素對土壤溶液中膠體態(tài)as含量的多線性模型，得到各影響因素對土壤溶液中膠體態(tài)as含量的相對權重用以評價各影響因素對土壤溶液中膠體態(tài)as含量的相對重要性，從而判斷出土壤對于水鐵礦的敏感性，操作方便快捷，可實施性強，準確率高。

20、(2)本發(fā)明的一種確定水鐵礦對土壤溶液中膠體態(tài)as含量影響的方法能夠應用于各個場景下，可以是原位待處理土壤或者異位待處理土壤，通過實施本發(fā)明的方法后，即可了解該待處理土壤對于水鐵礦的敏感性，對于后續(xù)土壤治理過程中需要添加的水鐵礦的量以及水鐵礦的加入時機均能夠提供理論指導，具有較強的實用性。