文档介绍：生态环境学报 2011, 20(11): 1758-1763
Ecology and Environmental Sciences
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大田条件下不同钝化剂对空心菜吸收镉的影响及机理
丁永祯,宋正国,唐世荣*,冯人伟,张长波,周莉
农业部环境保护科研监测所//农业部产地环境与农产品安全重点开放实验室,天津 300191
摘要:通过大田试验,研究 4 种钝化剂(赤泥、海泡石、钙镁磷肥和磷矿粉)对两茬空心菜(Ipomoea aquatica Forsk.)生长和镉
吸收的影响。钝化剂施用量为:赤泥(%和 %)、海泡石(%和 %)、磷矿粉(450 和 900 kg·hm-2)、钙镁磷肥(450 和 900
kg·hm-2)。结果表明,各钝化剂均能显著降低土壤有效态镉质量分数,钝化能力大小表现为海泡石>赤泥>钙镁磷肥>磷矿
粉;钝化剂提高了空心菜地上部生物量,第 1 茬时(50 d),施用高量赤泥、低量海泡石和高量钙镁磷肥处理生物量增加最为
明显,地上部分别增加 %、%和 %。第 2 茬(80 d),高量赤泥与高量磷矿粉处理增加最高,地上部分别增加 %
和 %。钝化剂对空心菜镉吸收影响不同,第 1 茬时对根系和地上部分别起促进和抑制作用,施用高量赤泥和高量海泡石
最能抑制地上部镉累积,镉质量分数分别降低 %和 %。第 2 茬时,除海泡石外,钝化剂均显著抑制了根系和地上部
的镉吸收,高量磷矿粉和赤泥效果最佳。总体来看,赤泥是保障农产品安全的最佳钝化材料,海泡石效果最差。
关键词:钝化材料;镉;有效性;空心菜(Ipomoea aquatica Forsk.)
中图分类号:X53
文献标志码:A
文章编号:1674-5906(2011)11-1758-06
土壤镉污染是当前世界各国面临的重要环境问
题之一,我国镉污染问题尤为突出。江西大余县44%
的耕地受到污染,并形成670 hm2的“镉米”区;广东、
浙江、广西、湖南等地亦存在严重镉污染问题[1]。
作物是镉暴露的主要来源,如何减少作物吸收镉是
保障农产品安全、确保人体健康的主要途径。
作物吸收镉,主要取决于镉在土壤中的赋存形
态。镉等重金属在土壤中的赋存形态主要包括可交
换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结
合态和残渣态等五种,其中可交换态易于被植物直
接吸收[2]。镉的不同形态之间可相互转化,如何降
低土壤中镉可交换态比例进而减少植物的吸收利
用,是镉污染土壤治理的关键问题。原位化学钝化
修复技术,就是通过向污染土壤中添加不同外源钝
化材料,改变重金属在土壤中的化学形态和赋存状
态,达到降低重金属迁移性和生物有效性的一种重
要方法[3]。常见钝化材料有磷酸盐类、粘土矿物类
和氧化物类等[4-5]。不同钝化材料降低重金属有效性
的效果及机制有所差别,磷酸盐类物质主要通过改
变土壤pH、与镉形成溶解度小的金属磷酸盐沉淀等
显著降低镉在土壤中的有效性[6-7];石灰类主要是通
过提高土壤pH、与金属离子结合形成碳酸盐沉淀而
降低重金属的移动性[8];铁铝锰氧化物主要是通过
自身具有的强大的吸附容量、与重金