文档介绍：土壤性质对水稻土中外源镉与铅生物有效性的影响
普锦成1,符娟林2,章明奎1*
1. 浙江大学环境与资源学院//浙江省亚热带土壤与植物营养重点研究实验室,浙江杭州310029;2. 西南科技大学,四川绵阳 621010
摘要:为定量了解土壤理化性质对进入土壤中的外源镉和铅生物有效性的影响,采集了性质相差较大的16个水稻土,通过添加Cd(或Pb)培养和老化处理(Cd的加入量为0、、、1、2和5 mg·kg-1;Pb加入量为0、20、50、100、200和500 mg·kg-1,培养时间为1年),研究了不同土壤中Cd(或Pb)负荷与土壤中水溶态和交换态Cd(或Pb)的关系。结果表明,随着Cd(或Pb)污染水平的提高,土壤中水溶态和交换态Cd(或Pb)均显著增加,但不同土壤中水溶态和交换态Cd(或Pb)随土壤Cd(或Pb)积累的增加幅度有很大的差异。相关分析表明,水稻土中水溶性Cd(或Pb)主要与土壤Cd(或Pb)污染水平和pH值有关;而交换态Cd(或Pb)主要与土壤Cd(或Pb)污染水平、pH值、CEC及质地等有关。数据显示,pH值较高、质地较黏的土壤可大大减缓因污染引起的Cd和Pb生物有效性的提高。
关键词:Cd和Pb积累;缓冲能力;有效性;水稻土
中图分类号:X825 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)06-2253-06
近20年来,随着工业(特别是乡镇工业)的快速发展和化肥用量的持续增加,农田土壤污染程度呈增加的趋势。水稻是我国主要粮食作物,它对Cd等重金属有较强的吸收能力,因此,农田土壤Cd等重金属的污染对水稻生长及谷物中重金属积累的影响已引起了人们的关注[1-7]。重金属进入土壤后,通过溶解-沉淀、吸附-解吸、络合等各种反应,形成不同的化学形态[8-12]。重金属在土壤中的迁移和传输都是以一定的形态进行的,其生物有效性也与存在形态密切相关。进入土壤中重金属的有效性可因土壤性质和重金属类型而有很大的差异,这种差异可归结为土壤对减缓重金属生物有效性能力的不同。大量的研究表明,土壤重金属的积累可促进水稻对重金属的吸收,但文献报道的土壤重金属积累与水稻对重金属吸收之间的关系有很大的差异,其原因除与水稻品种等不同外[13-14],还与土壤性质对重金属化学形态和固定的影响有关[8,15]。土壤减缓重金属生物有效性的能力可通过土壤固相中重金属全量与土壤生物有效态重金属含量的关系来反映。本文研究了16个不同性质水稻土中Cd和Pb负荷与水溶性和交换态Cd和Pb的定量关系,探讨了土壤性质对水稻土中外源Cd与Pb生物有效性的影响。
1 材料与方法
研究土壤
研究土壤共16个,采自浙江省各地。采样深度为0~15 cm,基本性质见表1。表中16个土壤按pH高低排列,土壤之间的pH、有机质、颗粒组成和阳离子交换量有较大的差异,Cd和Pb含量也有一定的差异。
培养试验
为了获得不同Cd和Pb污染水平的土壤,分别对以上16个土壤进行Cd(或Pb)加入培养试验,Cd的加入量设0、、、、 mg·kg-1等6个处理,Pb的加入量设0、20、50、100、200和500 mg·kg-1等6个处理,重复3次。加入Cd(或Pb)土样在室温下培养12个月,并保持65%~70%的田间持水量