重金屬復合污染物在土壤-作物系統(tǒng)中的遷移分配研究.pdf

1、重金屬復合污染研究是當前環(huán)境保護研究的熱點與難點之一。研究重金屬復合污染物在土壤-作物系統(tǒng)的遷移分配情況,可為土壤重金屬復合污染生態(tài)效應預測、土壤環(huán)境容量評價以及土壤環(huán)境質量標準的修訂提供科學依據(jù)。 以空心菜、紅莧菜為指示作物,通過盆栽實驗,研究了Cu、Zn、Pb、Cd單一與復合污染條件下重金屬在土壤-作物系統(tǒng)的遷移分配情況；并探求了Cu、Zn、Pb、Cd復合污染條件下重金屬在土壤中的化學形態(tài)分布。結果表明：(1)重金屬復合污

2、染對2種作物的生長均具有抑制作用。本實驗條件下,造成作物減產(chǎn)的主要因素是Zn,土壤中Zn的含量與作物的生物量達到了極顯著負相關水平。(2)與單一污染相比,復合污染處理使空心菜中Cu、Zn、Pb、Cd的富集系數(shù)都下降；Cu的轉運系數(shù)升高,而Zn、Pb、Cd的轉運系數(shù)下降。(3)4種重金屬在2種作物中的富集系數(shù)大小均表現(xiàn)為Cd>Zn>Cu>Pb：作物地下部重金屬的富集系數(shù)遠遠高于地上部。復合污染條件下,紅莧菜地上部對4種重金屬的吸收富集能力

3、大于空心菜,尤其是Zn和Cd。(4)4種重金屬在空心菜中的轉運系數(shù)大小表現(xiàn)為Cd>Zn>Pb>Cu,而在紅莧菜中則表現(xiàn)為Zn>Cu>Cd>Pb。復合污染條件下,紅莧菜中Cu、Zn的轉運系數(shù)遠高于空心菜,紅莧菜中Cu和Zn的轉運系數(shù)分別為空心菜的2～7倍和2～4倍。(5)土壤中重金屬的賦存形態(tài)對其生物有效性有重要影響。復合污染條件下,Cd主要以水溶態(tài)、可交換態(tài)、碳酸鹽結合態(tài)和Fe-Mn氧化物結合態(tài)為主:Pb主要以殘渣態(tài)為主；Zn主要以殘渣

4、態(tài)和水溶態(tài)、可交換態(tài)、碳酸鹽結合態(tài)為主；Cu在土壤中的形態(tài)分布與土壤中Cu的含量有關。4種重金屬的生物有效性表現(xiàn)為Cd>Zn>Cu>Pb。(6)重金屬在土壤-作物系統(tǒng)中的最佳響應模型大多是非線性的。重金屬在土壤.作物系統(tǒng)中的遷移分配,不僅取決與該元素的含量,而且深受共存元素及元素間交互作用的影響。重金屬在土壤-作物系統(tǒng)中遷移分配的交互作用因重金屬種類、作物種類的不同而發(fā)生很大的變化。 通過盆栽實驗,還研究了酸雨和Cu、Zn、P

5、b、Cd、Cr、Ni復合污染條件下,重金屬在蘿卜和上海青中的吸收富集情況,并探討了酸雨和共存元素對作物吸收重金屬的影響。結果表明：(1)復合污染條件下,6種重金屬在2種作物體內(nèi)富集系數(shù)大小均表現(xiàn)為Zn>Cd>Ni>Cu>Pb>Cr。(2)酸雨對作物體內(nèi)重金屬吸收積累的影響與重金屬的種類和作物的種類有關。 (3)酸雨影響下和復合污染條件下,重金屬在作物體內(nèi)的積累量與土壤中相應重金屬含量成顯著的正相關；共存元素大多對作物體內(nèi)重金屬(除Cr外