土壤中重金屬有效態(tài)的聯(lián)合測定及其植物修復(fù)研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化，采礦、冶煉、電鍍及金屬加工、化工等工業(yè)“三廢”的排放以及污灌、農(nóng)藥化肥等的不合理施用，使得土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，從而使得土壤生態(tài)環(huán)境質(zhì)量遭到嚴(yán)重的破壞。當(dāng)重金屬進(jìn)入食物鏈后，將會直接危及人類的健康。因而土壤重金屬污染是目前全球性關(guān)注的環(huán)境問題之一。在20世紀(jì)70年代初，科學(xué)家已經(jīng)證實(shí)了重金屬在土壤中的生物毒性不僅與其總量有關(guān)，在很大程度上是取決于它們在土壤中的化學(xué)形態(tài)，尤其是它們的生物有效態(tài)。

2、有關(guān)重金屬有效態(tài)的測定方法常用化學(xué)提取法，該法所用的常規(guī)浸提劑多為一種或兩種元素的浸提，費(fèi)工費(fèi)時(shí)、效率低、成本高，還沒有對多個(gè)元素共同浸提的通用浸提劑，不利于土壤的高效檢測。而用于研究土壤養(yǎng)分的ASI法、M3法可以浸提測定土壤中的多種元素，其是否適用于土壤重金屬有效態(tài)的聯(lián)合測定，有待于研究。關(guān)于土壤中重金屬的去除問題，在20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的植物修復(fù)技術(shù)，以其成本低廉、原位修復(fù)等特點(diǎn)成為治理土壤污染的重要途徑。因此，對土壤中重金屬有

3、效態(tài)的聯(lián)合測定及其植物修復(fù)效果的研究，具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。
　　 本文所用的污染土壤均采用人工模擬的方法添加重金屬。文章首先分別選用AS1法和M3法對我國北方四種主要農(nóng)田土壤(褐土、潮土、棕壤和黑土)有效態(tài)Cd、Cr、Pb和Ni進(jìn)行了測定研究，將其測定的結(jié)果與其他方法進(jìn)行了差異性、相關(guān)性及浸提率的分析比較；同時(shí)采用Tessier連續(xù)提取法研究了臨汾郊區(qū)農(nóng)田土壤中，EDTA添加前后對土壤Cd的吸附特征的影響，從而了解土壤

4、Cd的遷移規(guī)律；也在已模擬Cd污染的土壤(臨汾郊區(qū)農(nóng)田土壤)中進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，研究土壤中EDTA掭加前后對植物凈化土壤Cd污染的效果，以探討螯合劑在植物去除土壤重金屬中的作用和可行性。本論文的主要研究結(jié)果與結(jié)論如下：
　　 (1)ASI法、M3法在國家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的土壤重金屬全量含量范圍內(nèi)，可以測定土壤有效態(tài)重金屬Cd、Cr、Pb和Ni，且呈線性極顯著相關(guān)；ASI法、M3法與其它方法有效Cd、Cr、Pb和Ni有較好的相關(guān)性

5、，與DTPA法呈極顯著相關(guān)，與NaNO3法除有效Pb外，呈極顯著和顯著相關(guān)，除褐土和潮土的有效Pb外，ASI法與HCI法的測定呈極顯著相關(guān)，M3法與HCl法呈極顯著和顯著相關(guān)，其中M3法的有效態(tài)Cd、Cr、Pb和Ni的測定值均為最大；ASI法、M3法對四種土壤有效Cd、Cr、Pb和Ni的浸出比率，因土壤類型不同，有效重金屬含量所占比率不同，但利用M3法測定的有效態(tài)Cd、Cr、Pb和Ni的浸出比率是最大的。
　　 (2)ASI法、

6、M3法適合我國北方褐土、潮土、棕壤和黑土四種土壤有效態(tài)重金屬Cd、Cr、Pb和Ni的聯(lián)合測定，所得的結(jié)果與實(shí)際污染土壤有相似性，具有操作簡單、浸提多元素和浸提時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，有必要對有效重金屬提取方法進(jìn)行評估，篩選出適合多種有效態(tài)重金屬元素聯(lián)合測定的方法，并建立相應(yīng)的土壤有效態(tài)重金屬風(fēng)險(xiǎn)評估機(jī)制。
　　 (3)EDTA添加前，土壤Cd主要以碳酸鹽結(jié)合態(tài)的形式存在，交換態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)所占的比例居中，有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)所占的比例

7、最?。?種浸提劑浸提出的土壤Cd含量在各個(gè)Cd形態(tài)中的大小不盡一致。EDTA添加后，交換態(tài)Cd含量呈上升趨勢，碳酸鹽結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)呈下降的趨勢，其它兩種形態(tài)變化的不明顯；3種浸提劑浸出的交換態(tài)Cd含量呈上升趨勢。
　　 (4)EDTA添加前，土壤Cd濃度的增加對植物地上部生物量影響較小，植物吸收Cd量相對于超積累植物而言較低，未達(dá)到作為超積累植物的標(biāo)準(zhǔn)。植物吸收Cd量與土壤有效態(tài)Cd含量呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)；