檸檬酸和草酸對茶園土壤中鉛的生物有效形態(tài)的影響.pdf

1、我國是茶葉的原產(chǎn)地,是茶葉生產(chǎn)和貿(mào)易大國,茶產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟和國際貿(mào)易中一直占有十分重要的位置。近幾年來,我國茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛的同時,茶葉的安全質(zhì)量問題也受到了消費者以及國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,其中茶葉鉛污染一直是一個很嚴重的問題。鉛是眾所周知的生理性和神經(jīng)性毒物,幾乎對人體所有重要的器官和系統(tǒng)均會產(chǎn)生不良影響,而茶葉中的鉛又主要來源于根系從土壤中吸收,因此,開展研究茶園土壤中的鉛形態(tài)轉(zhuǎn)化,鉛污染以及防治研究對于我國茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和消費者身

2、體健康具有十分重要的意義。
　　茶樹在生長過程中會向土壤中分泌檸檬酸和草酸,引起土壤酸化,使得土壤的酸堿度降低,造成某些重金屬離子的溶解性增大,在一定程度上危害了茶樹的生長。因此,本研究設(shè)計pH=3.50,4.50和5.50的3個不同pH的土壤,0和180mg/kg2個水平的土壤鉛污染,檸檬酸和草酸2種輸入酸類型,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5mmol/kg共5個水平的輸入酸濃度,培養(yǎng)50d之后系統(tǒng)探討分析檸檬酸和草酸作用

3、下,茶園土壤pH,有機質(zhì),有機酸含量的變化以及對生物有效性形態(tài)鉛的影響。取得的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)試驗得出從pH3.5到pH4.5再到pH5.5,土壤中的水溶態(tài)和交換態(tài)鉛的含量呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢,碳酸鹽結(jié)合態(tài)鉛的含量持續(xù)升高,鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)鉛與有機質(zhì)結(jié)合態(tài)鉛的含量都是先下降再升高,而殘渣態(tài)鉛則是先升高再下降。說明在pH=4.50的時候,土壤中能夠直接對茶樹造成毒害作用的水溶態(tài)鉛和可交換態(tài)鉛含量相對較少,大多數(shù)轉(zhuǎn)化為不能

4、被植株吸收利用的殘渣態(tài)鉛。
　　(2)原始土壤中各形態(tài)鉛含量由大到小的順序為殘渣態(tài)>硫化態(tài)>鐵錳態(tài)>碳酸鹽態(tài)>交換態(tài)>水溶態(tài)?？梢?土壤中的鉛還是主要以殘渣態(tài)的形式存在,這種形態(tài)鉛在自然界正常條件下能夠長期穩(wěn)定存在于沉積物中,不易釋放,不易為植物吸收利用,因此增加水溶態(tài)和交換態(tài)鉛向殘渣態(tài)鉛轉(zhuǎn)化,可以減少重金屬鉛對于植物的危害。而人為在土壤中施入180mg/kg重金屬鉛模擬土壤鉛污染后,土壤中各種形態(tài)鉛的含量均有所升高,而且交換態(tài)鉛

5、的增幅最大,碳酸態(tài)鉛的增幅最小,說明土壤中的重金屬鉛含量較多時候,將以交換態(tài)鉛的形式出現(xiàn)。增加幅度從大到小排列為交換態(tài)>水溶態(tài)>硫化態(tài)>殘渣態(tài)>鐵錳態(tài)>碳酸態(tài)。
　　(3)最初隨著土壤pH的變化,土壤中水溶態(tài)鉛和交換態(tài)鉛的含量也隨之有著線性的變化關(guān)系。但是當(dāng)土壤pH超過4.50之后,水溶態(tài)鉛和交換態(tài)鉛的含量便不遵從這種線性關(guān)系,并且變化趨勢變緩。綜合整個變化趨勢,實際上土壤pH與其中的水溶態(tài)鉛和交換態(tài)鉛的含量呈現(xiàn)的是一種對數(shù)變化的

6、關(guān)系,即最初的變化較為強烈,隨著pH的升高,水溶態(tài)鉛和交換態(tài)鉛的含量降低的很快,當(dāng)pH升高到4.50左右時候,兩者降低幅度基本開始變緩,之后越來越緩,當(dāng)pH為4.64時候,水溶態(tài)鉛隨著pH的升高基本保持不變,當(dāng)pH為4.54時候,交換態(tài)鉛隨著pH的升高基本保持不變,說明土壤中水溶態(tài)鉛和交換態(tài)鉛的含量與pH有著一個pH4.50的臨界值。
　　(4)水溶態(tài)和交換態(tài)鉛的含量與有機質(zhì)的含量趨勢相同,均是負相關(guān)20d后轉(zhuǎn)化為正相關(guān)。與有機酸

7、的含量呈現(xiàn)負相關(guān)30d后轉(zhuǎn)為正相關(guān)。可見在培養(yǎng)后期,土壤中的有機質(zhì)和有機酸的含量在一定程度上反映了水溶態(tài)和交換態(tài)鉛的含量。
　　(5)對于生物有效性形態(tài)鉛的處理,草酸的降低效果要優(yōu)于檸檬酸;兩者在一定程度上都相應(yīng)增加了碳酸鹽結(jié)合態(tài)鉛、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)鉛的含量;檸檬酸增加了有機質(zhì)結(jié)合態(tài)鉛的含量,而草酸卻對其有降低效果;檸檬酸和草酸處理土壤后,殘渣態(tài)鉛均有所降低。
　　從輸入酸的濃度來說,無論是否為鉛污染土壤,輸入低濃度檸檬酸和