不同秸稈利用農(nóng)業(yè)循環(huán)模式下重金屬Pb、Cr、Cd、As的分配特征及其評(píng)價(jià).pdf

1、在我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，每年都有數(shù)量龐大的秸稈資源不能被有效利用，循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展可以有效的實(shí)現(xiàn)秸稈的資源化，將其變廢為寶。農(nóng)田循環(huán)、農(nóng)菌循環(huán)和農(nóng)牧循環(huán)是河南省的三種常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)循環(huán)模式。但是在這些循環(huán)模式中不僅僅存在營(yíng)養(yǎng)元素的遷移傳遞，重金屬等有害元素也隨之而發(fā)生遷移，從而脅迫農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成糧食減產(chǎn)，并通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體直接危害人類(lèi)健康。
　　本研究以農(nóng)田循環(huán)、農(nóng)菌循環(huán)和農(nóng)牧循壞三種循環(huán)模式為載體，針對(duì)2013-2014年小麥和玉米兩

2、季作物秸稈，采用秸稈直接粉碎還田、秸稈栽培食用菌后還田、秸稈過(guò)腹還田等形式，采集相應(yīng)農(nóng)作物的土壤、秸稈、籽粒，食用菌的菌料、食用菌體、菌渣，以及畜牛的飼料、牛肉、牛糞樣品，利用電感耦合等離子發(fā)射光譜法(ICP)測(cè)定樣品中重金屬Pb、Cr、Cd、As含量，以摸清重金屬在三種農(nóng)業(yè)循環(huán)鏈中的分配特征，并通過(guò)單項(xiàng)污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法來(lái)評(píng)價(jià)重金屬的污染風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)不同循環(huán)模式間富集系數(shù)和重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)率的對(duì)比對(duì)，不同循環(huán)鏈中重金屬控制措施進(jìn)

3、行深入探討。
　　通過(guò)對(duì)研究的分析與討論，得到主要結(jié)論如下:
　　1.在小麥-玉米兩熟農(nóng)田秸稈直接還田的農(nóng)田循環(huán)模式中，四種重金屬在土壤中的含量沒(méi)有超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)中的規(guī)定，其中重金屬Cr和Cd在小麥和玉米的根系中含量比土壤有明顯上升，表現(xiàn)出來(lái)一定程度的富集;Pb和As則沒(méi)有這個(gè)現(xiàn)象;重金屬?gòu)霓r(nóng)作物的根系到莖葉再到籽粒，其含量依次降低，但是在小麥籽粒和玉米籽粒中Pb和As的污染風(fēng)險(xiǎn)較高;在

4、一個(gè)循環(huán)周期后，農(nóng)田土壤中四種重金屬的含量Cr為持平，Pb、Cd和As有小幅下降。
　　2.在利用作物秸稈栽培食用菌，并將菌渣再還田的農(nóng)菌循環(huán)模式中，重金屬在食用菌菌料中的含量和相應(yīng)農(nóng)作物秸稈中的含量相近，而食用菌中重金屬含量較低，其大部分殘留在菌渣中;菌渣還田后，土壤中四種重金屬的含量都處于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)限量標(biāo)準(zhǔn)以下，農(nóng)作物的根系對(duì)Pb和As沒(méi)有明顯的富集，而重金屬Cr和Cd的含量較土壤則出現(xiàn)了

5、大幅升高;同時(shí)籽粒中的重金屬含量低于莖葉，其中只有玉米籽粒中的Pb具有輕度污染風(fēng)險(xiǎn)。
　　3.在利用作物秸稈飼喂畜牛，牛糞再還田的農(nóng)牧循環(huán)中，飼料中的重金屬含量略高于對(duì)應(yīng)秸稈中的含量，牛糞中的重金屬含量基本上和飼料中的持平;小麥季和玉米季秸稈飼喂畜牛的牛肉的重金屬含量都遠(yuǎn)低于我國(guó)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《食品中污染物限量》(GB2762-2005)中的規(guī)定;牛糞還田后，重金屬Pb、Cr、Cd和As在土壤中的含量低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB1

6、5618-1995)限量標(biāo)準(zhǔn)值，在農(nóng)作物體內(nèi)重金屬含量均為根系＞莖葉＞籽粒，對(duì)籽粒的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)均為未污染。
　　4.經(jīng)單項(xiàng)污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對(duì)三種秸稈利用循環(huán)模式中不同環(huán)節(jié)重金屬污染狀況評(píng)價(jià)顯示，在土壤重金屬?zèng)]有超標(biāo)的情況下，小麥和玉米籽粒易受重金屬Pb和As的污染;對(duì)此三種循環(huán)模式，農(nóng)菌循環(huán)中從秸稈向食用菌遷移的重金屬量要高于農(nóng)牧循環(huán)中從秸稈向牛肉中的遷移，所以農(nóng)菌循環(huán)中食用菌更容易受到重金屬污染;三種農(nóng)業(yè)