輕中度鎘污染農(nóng)田土壤安全利用研究.pdf

1、土壤是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是全球生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的自然資源，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境及人類可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。然而，隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，污水灌溉、涉重金屬企業(yè)“三廢”的大量排放、農(nóng)藥化肥的不合理使用等導(dǎo)致農(nóng)田土壤鎘(Cd)污染問題日益嚴(yán)峻。近年來，黨中央和國(guó)務(wù)院高度重視土壤重金屬污染防治與糧食安全生產(chǎn)工作。如何管控和治理受Cd污染的農(nóng)田土壤，保障糧食安全生產(chǎn)，已然成為當(dāng)前土壤及環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。有鑒于此，本文以浙江省某村

2、受電子垃圾拆解影響的農(nóng)田為研究區(qū)域，開展了土壤重金屬污染狀況調(diào)查，明確了研究區(qū)的主要污染物、污染程度及污染分布等級(jí)。在此基礎(chǔ)上，2016-2017年開展了2種不同鎘積累水稻品種在輕中度鎘污染土壤的原位鈍化小區(qū)試驗(yàn)，探究了石灰、生物質(zhì)炭、土壤調(diào)理劑及海藻有機(jī)肥對(duì)土壤Cd生物有效性及不同水稻對(duì)Cd的富集及轉(zhuǎn)運(yùn)能力的影響，從而篩選出鈍化效果最佳的土壤調(diào)理劑及低鎘積累水稻品種，并開展土壤調(diào)理劑和低鎘積累水稻組合的大田安全利用效果驗(yàn)證研究。主要結(jié)

3、論如下:
　　(1)研究區(qū)農(nóng)田土壤呈酸性，pH平均值為5.66。土壤表層及亞表層Cd含量平均為0.83mg kg-1及0.37mg kg-1;CaCl2提取態(tài)Cd含量平均為0.44mg kg-1及0.16mg kg-1;其次為Cu污染，表層土壤Cu含量平均為163.10mg kg-1;Zn部分點(diǎn)位超標(biāo)，Pb、As及Cr不超標(biāo)。因此土壤污染主要以Cd污染為主，呈現(xiàn)輕中度污染等級(jí)（中輕度污染點(diǎn)位比例占到82％），且具有較高的生物有效性

4、。
　　(2)石灰、生物質(zhì)炭、土壤調(diào)理劑及海藻有機(jī)肥的施用均可提高土壤pH，降低土壤Cd生物有效性。其中以土壤調(diào)理劑效果最佳，首次施用可使土壤pH提高1.33個(gè)單位，對(duì)土壤Cd的鈍化率達(dá)46.13％。首次施用4種鈍化劑對(duì)土壤pH的提高效果可以維持2年，但第2年效果有所降低，第2年繼續(xù)施用可維持第1年的效果;對(duì)土壤Cd的鈍化效果至少可維持1年，第2年由于稻田在水稻分蘗后期至成熟期長(zhǎng)期淹水的緣故，對(duì)照處理的Cd鈍化率升高至18.05％

5、，其余處理與對(duì)照沒有呈現(xiàn)顯著差異，因此無法判斷鈍化劑是否起到持續(xù)作用，同時(shí)也表明淹水可以降低土壤Cd有效性。土壤pH與CaCl2-Cd的回歸分析結(jié)果表明，施用鈍化劑后土壤pH與有效Cd呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，因此可以通過施用堿性鈍化劑達(dá)到提高土壤pH并降低Cd有效性的目的。
　　(3)針對(duì)輕中度Cd污染農(nóng)田土壤，甬優(yōu)17及秀水09糙米Cd含量分別為0.34mg kg-1及0.22mg kg-1，高于《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量

6、》(GB2762-2017)規(guī)定的Cd限量值0.2mg kg-1。4種鈍化劑均可將水稻糙米Cd含量降至0.2mg kg-1以下，以高用量土壤調(diào)理劑（3.0kg m-2）效果最佳，其對(duì)2種水稻糙米Cd含量降幅分別高達(dá)88.23％及77.27％。此外，低積累常規(guī)水稻品種對(duì)Cd有較強(qiáng)的耐性，其根部對(duì)Cd的富集能力顯著高于雜交水稻品種，但根部向地上部及籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)能力遠(yuǎn)小于后者，因此低積累水稻品種的糙米Cd含量更低。因此，可以通過Cd低積累水稻品

7、種及原位鈍化組合技術(shù)的模式來保障水稻的安全生產(chǎn)。同時(shí)通過開展鈍化劑的效果穩(wěn)定性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)第2年所有處理的水稻糙米Cd含量均未超標(biāo)，可能是由于在水稻分蘗后期至成熟期稻田長(zhǎng)期淹水的緣故。
　　(4)土壤調(diào)理劑與不同水稻品種的大田安全利用試驗(yàn)結(jié)果表明，研究區(qū)常規(guī)種植水稻Cd超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)較高，且不同品種的水稻對(duì)Cd的富集能力存在明顯差異，呈現(xiàn)雜交稻顯著高于常規(guī)稻。通過施用土壤調(diào)理劑和低積累水稻品種種植組合技術(shù)的模式可以保障水稻安全生產(chǎn)，同時(shí)結(jié)