304 工程科学学报，第42卷，第3期 陆性季风气候”，四季分明，年总降雨量700~ C4).利用全球定位系统(GPS)定位，采样点间距 800mm,全年平均温度为15.4℃，年均日照时间 为200m,每个采样点采样面积为5m×5m;采用 为5.4h,阳光充足，气候温和.当地植物资源丰富， 梅花采样法采集表层土壤(0~20cm)样品阿对 为重金属富集能力研究提供了良好的条件 于冶炼厂，根据不同区域功能不同设置七个采样 12朝北河河道及冶炼厂土壤样品采集 点，分别为渗滤池S1、尾渣堆放区南侧S2、尾渣堆 对于朝北河，共设置七个采样点.采样点分布 放区北侧S3、废水池S4、原矿堆放区南侧S5、原 如图1所示，以排污口为起点(C5),上游设置两个 矿堆放区$6及办公区S7.每个采样点附近同时采 采样点(C6和C7),下游设置四个采样点(C1~ 集生长良好、生物量大的植物 C4 *7 图1采样点分布示意图.(a)朝北河：(b)治炼厂 Fig.1 Sampling site distribution:(a)Chaobei River;(b)smeltery 1.3土壤重金属含量及pH值测试 的pH值 将采集的土壤置于70℃烘箱内烘干至恒重， 1.4植物重金属含量测试 研磨粉碎混合均匀后过100目尼龙筛.准确称量 依次用清水、去离子水将植物洗涤干净，70℃ 过筛后的土壤样品0.1g置于溶样杯中，加入9mL 烘干至恒重，粉碎机粉碎混匀后过100目尼龙筛 逆王水（浓HNO3与浓HCI体积比为3：1），使用 称量过筛的植物样品02g置于溶样杯中，以体积 微波消解仪按照表1程序进行微波消解.消解完 比3：1的比例依次加入浓HNO3和质量分数为 成后，在130℃下赶酸30min,冷却后使用质量分 30%H2O2共8mL,然后按照表1设定程序进行微 数为1%HNO3定容至50mL,用微滤孔膜(0.45um) 波消解.消解完成后，在130℃下赶酸30min,冷 过滤，得到目标样品.对目标样品进行电感耦合等 却后用质量分数为1%HNO3定容至50mL,采用 离子体质谱仪(ICP-MS)测试.同时对空白样品进 微滤孔膜(0.45m)过滤后使用电感耦合等离子体 行测试 质谱仪(ICP-MS)测试重金属含量.同时对空白样 品进行测试 表1微波消解程序 Table 1 Operating conditions for samples in the microwave 2结果与讨论 digestion system Digestion Target Heating-up Holding Power/ 2.1土壤重金属含量及污染评价 steps temperature/℃ time/min time/min 2.1.1土壤pH值测试 120 5 800 按照1.3中方法，分别对朝北河及钒矿冶炼厂 150 J 800 内各个采样点的土壤pH值进行测试，结果如表2 3 180 35 800 所示 配制质量浓度分别为0、5、10、20、50、100、 表2采样点土壤pH值 200mgL-1的V、Cr、Cd和As混合金属标准溶液， Table 2 Soil pH values in the sampling sites 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试绘制各 Sampling sites Locations 重金属标准曲线 1 2 3 5 67 称量5g过筛土壤与10mL去离子水混合均 Chaobei River 8.188.168.278.468.058.058.01 匀，将干净的pH测量仪插入泥浆，测定土壤样品 Smeltery 8.43 7.648.188.058.518.128.24陆性季风气候 ” ，四季分明 ，年总降雨 量 700～ 800 mm，全年平均温度为 15.4 ℃，年均日照时间 为 5.4 h，阳光充足，气候温和. 当地植物资源丰富， 为重金属富集能力研究提供了良好的条件. 1.2    朝北河河道及冶炼厂土壤样品采集 对于朝北河，共设置七个采样点. 采样点分布 如图 1 所示，以排污口为起点（C5），上游设置两个 采样点（C6 和 C7），下游设置四个采样点（C1 ～ C4）. 利用全球定位系统（GPS）定位，采样点间距 为 200 m，每个采样点采样面积为 5 m × 5 m；采用 梅花采样法采集表层土壤（0 ～ 20 cm）样品[15] . 对 于冶炼厂，根据不同区域功能不同设置七个采样 点，分别为渗滤池 S1、尾渣堆放区南侧 S2、尾渣堆 放区北侧 S3、废水池 S4、原矿堆放区南侧 S5、原 矿堆放区 S6 及办公区 S7. 每个采样点附近同时采 集生长良好、生物量大的植物. 1.3    土壤重金属含量及 pH 值测试 将采集的土壤置于 70 ℃ 烘箱内烘干至恒重， 研磨粉碎混合均匀后过 100 目尼龙筛. 准确称量 过筛后的土壤样品 0.1 g 置于溶样杯中，加入 9 mL 逆王水（浓 HNO3 与浓 HCl 体积比为 3∶1），使用 微波消解仪按照表 1 程序进行微波消解. 消解完 成后，在 130 ℃ 下赶酸 30 min，冷却后使用质量分 数为 1% HNO3 定容至 50 mL，用微滤孔膜（0.45 μm） 过滤，得到目标样品. 对目标样品进行电感耦合等 离子体质谱仪（ICP‒MS）测试. 同时对空白样品进 行测试. 配制质量浓度分别为 0、5、10、20、50、100、 200 mg·L‒1 的 V、Cr、Cd 和 As 混合金属标准溶液， 电感耦合等离子体质谱仪（ICP‒MS）测试绘制各 重金属标准曲线. 称量 5 g 过筛土壤与 10 mL 去离子水混合均 匀，将干净的 pH 测量仪插入泥浆，测定土壤样品 的 pH 值[16] . 1.4    植物重金属含量测试 依次用清水、去离子水将植物洗涤干净，70 ℃ 烘干至恒重，粉碎机粉碎混匀后过 100 目尼龙筛. 称量过筛的植物样品 0.2 g 置于溶样杯中，以体积 比 3∶1 的比例依次加入浓 HNO3 和质量分数为 30% H2O2 共 8 mL，然后按照表 1 设定程序进行微 波消解. 消解完成后，在 130 ℃ 下赶酸 30 min，冷 却后用质量分数为 1% HNO3 定容至 50 mL，采用 微滤孔膜（0.45 μm）过滤后使用电感耦合等离子体 质谱仪（ICP‒MS）测试重金属含量. 同时对空白样 品进行测试. 2    结果与讨论 2.1    土壤重金属含量及污染评价 2.1.1    土壤 pH 值测试 按照 1.3 中方法，分别对朝北河及钒矿冶炼厂 内各个采样点的土壤 pH 值进行测试，结果如表 2 所示. 表 1    微波消解程序 Table 1    Operating  conditions  for  samples  in  the  microwave digestion system Digestion steps Target temperature/℃ Heating-up time/min Holding time/min Power/ W 1 120 5 5 800 2 150 5 5 800 3 180 5 35 800 表 2    采样点土壤 pH 值 Table 2    Soil pH values in the sampling sites Locations Sampling sites 1 2 3 4 5 6 7 Chaobei River 8.18 8.16 8.27 8.46 8.05 8.05 8.01 Smeltery 8.43 7.64 8.18 8.05 8.51 8.12 8.24 (a) (b) Vanadium smelter Downstream Chaobei River Sewage channel Percolation tank Tailings stacking area Waste water pond Raw material processing workshop Office area Raw ore stacking area C2 C1 C3 C4 C5 Sewage outfall C6 C7 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Upstream 图 1    采样点分布示意图. （a）朝北河；（b）冶炼厂 Fig.1    Sampling site distribution: (a) Chaobei River; (b) smeltery · 304 · 工程科学学报，第 42 卷，第 3 期