【摘要】：本文系“湖南省土系調(diào)查與土系志編制”(2014FY110200)以及“不同成土母質(zhì)中的鎘含量及其影響因素”(農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部、農(nóng)辦財(cái)函[2016]6號(hào))項(xiàng)目的資助項(xiàng)目。針對(duì)湘東長(zhǎng)株潭地區(qū)稻田土壤系統(tǒng)鎘等重金屬污染范圍寬且可能來源復(fù)雜,污染嚴(yán)重但源頭不清的問題,選擇以湘東地區(qū)5種母質(zhì)(河流沉積物、紫紅色砂頁巖風(fēng)化物、花崗巖風(fēng)化物、板頁巖風(fēng)化物、第四紀(jì)紅色黏土)發(fā)育的水稻土為研究對(duì)象,采用系統(tǒng)分類方法挖掘土壤剖面以及隨機(jī)采集若干耕層土樣和稻谷樣,分析測(cè)定了土壤鎘(含稻谷鎘)、鉛全量和有效態(tài)含量以及土壤理化指標(biāo)(pH值、有機(jī)質(zhì)、各級(jí)顆粒含量),研究不同母質(zhì)發(fā)育水稻土鎘、鉛含量的差異及剖面分布規(guī)律,評(píng)估母質(zhì)中鎘含量對(duì)水稻土鎘污染的貢獻(xiàn)率,探尋不同母質(zhì)土壤鎘、鉛含量差異的主要影響因素以及稻谷鎘與土壤有效態(tài)鎘的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:(1)5種母質(zhì)水稻土中,剖面全層土壤全鎘和有效態(tài)鎘含量均以河沙泥田的最高(全鎘0.907 mg/kg、有效態(tài)鎘0.272 mg/kg),紫沙泥田和黃泥田的其次(平均為全鎘0.219 mg/kg、有效態(tài)鎘0.084 mg/kg),以紅黃泥田和麻沙泥田的最小(平均為全鎘0.146mg/kg、有效態(tài)鎘0.049 mg/kg);不同母質(zhì)水稻土有效態(tài)鎘占全鎘百分比相差不大,在29%~38%之間。5種母質(zhì)水稻土中僅河沙泥田全鎘超標(biāo)(二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),0.3mg/kg)。(2)從鎘的剖面分布看,除河沙泥田全鎘具有高低互層變化特征外,其它水稻土全鎘和有效態(tài)鎘均隨剖面加深遞減。耕層及多數(shù)犁底層全鎘含量超標(biāo);耕層和犁底層中,全鎘和有效態(tài)鎘含量均以紫沙泥田、河沙泥田和黃泥田較高,平均含量耕層和犁底層分別為0.539 mg/kg和0.326 mg/kg、0.409 mg/kg和0.264 mg/kg,紅黃泥田和麻沙泥田較低,耕層為0.329 mg/kg和0.183 mg/kg,犁底層為0.205 mg/kg和0.087 mg/kg;母質(zhì)層全鎘和有效態(tài)鎘除河沙泥田較高外(全鎘0.911 mg/kg,有效態(tài)鎘0.254 mg/kg),其它4種水稻土全鎘均低于自然背景值(0.2 mg/kg),平均0.145 mg/kg,有效態(tài)鎘均低于0.06 mg/kg,平均0.039 mg/kg。土壤有效態(tài)鎘與全鎘之間呈極顯著正相關(guān)(r=0.8562**,n=199)。(3)母質(zhì)鎘占耕層土壤鎘百分比全鎘均高于有效態(tài)鎘,不同母質(zhì)中均以河沙泥田的最大(全鎘171.5%,有效態(tài)鎘92.7%),黃泥田的最小(全鎘28.9%,有效態(tài)鎘10.7%),其它母質(zhì)百分比全鎘32%~38%、有效態(tài)鎘14%~22%。剖面母質(zhì)全鎘(X表示)與耕層土壤全鎘(Y表示)之間呈極顯著正相關(guān),建立的回歸方程為:Y_(Cd)=0.6844X+0.2926(r=0.7134*,n=28)。(4)相關(guān)分析表明,土壤有機(jī)質(zhì)和2-0.002mm顆粒含量是決定土壤鎘含量高低的主要土壤因子。土壤有效態(tài)鎘均與土壤全鎘以及水稻植株鎘(精米、稻稈)呈極顯著正相關(guān);不同母質(zhì)水稻土比較,僅黃泥田和麻沙泥田有效態(tài)鎘與精米鎘呈極顯著正相關(guān),其它均無顯著相關(guān)性,黃泥田一元回歸方程可表達(dá)為:Y_(精米鎘)=2.4389X_(黃泥田有效態(tài)鎘)-0.1324(r=0.0.9817**,n=5),麻沙泥田Y_(精米鎘)=3.5239X_(麻沙泥田有效態(tài)鎘)-0.3302(r=0.9554**,n=6)。(5)不同母質(zhì)水稻土剖面全鉛含量不高,為17.25 mg/kg~54.89 mg/kg,有效態(tài)鉛2.25 mg/kg~15.76 mg/kg。整體上土壤鉛含量隨剖面加深呈遞減規(guī)律。全鉛均未超標(biāo)(二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),250 mg/kg),麻沙泥田、河沙泥田和黃泥田均大于自然背景值(35 mg/kg),平均含量是背景值的1.27倍。不同母質(zhì)水稻土有效態(tài)鉛占全鉛百分比相差不大(15.6%~20.8%),土壤有效態(tài)鉛與全鉛含量呈極顯著正相關(guān)(r=0.4306**,n=67)。母質(zhì)鉛占耕層土壤鉛的百分比全鉛大于58%,而有效態(tài)鉛低于58%;整體上以河流沉積物和花崗巖風(fēng)化物母質(zhì)貢獻(xiàn)率較大,全鉛和有效鉛均大于46%。相關(guān)分析表明,剖面母質(zhì)全鉛(X表示)均與耕層土壤全鉛(Y表示)之間呈極顯著正相關(guān),回歸方程表達(dá)為:Y=1.1058X+7.4376(r=0.6092**,n=24)。土壤有機(jī)質(zhì)、pH值、游離氧化鐵等是決定土壤鉛含量高低的主要土壤因子。
【圖文】：

以及室內(nèi)分析測(cè)定等相結(jié)合的研究方法進(jìn)含長(zhǎng)沙、株洲、湘潭、岳陽 4 個(gè)地級(jí)市于中亞熱帶季風(fēng)區(qū)，夏季高溫多雨，冬季量為 1300-1500mm，日照均值為 1623.1樣，包括了山地、丘陵和平原；同時(shí)境內(nèi)湖南省的主要巖石和母質(zhì)類型，包括有板第四紀(jì)紅土、紫紅色砂（頁）巖及其風(fēng)化和巖石礦物以及氣候條件形成了復(fù)雜多樣水稻土面積最大，雙季稻品種多，產(chǎn)量高和湘潭兩地機(jī)械、化工和礦產(chǎn)等工業(yè)較為重金屬污染問題也較為嚴(yán)重，曾有過相關(guān)

表 3-1 剖面全層鎘的含量范圍及鎘超標(biāo)率Table3-1 The range of Cd contents and the percentageof over standard value in the all profil水稻土類型（n=樣本數(shù)）加權(quán)平均值含量范圍（mg/kg）鎘超標(biāo)率（%）河沙泥田(n=3) 0.332~1.680 100黃泥田(n=5) 0.165~0.383 20紫沙泥田(n=6) 0.131~0.440 17紅黃泥田(n=7) 0.095~0.284 0麻沙泥田(n=7) 0.105~0.208 0表 3-2 剖面全層土壤有效態(tài)鎘占全鎘的百分比Table3-2 The percentage of the availble contents occupy the total contents in the all profile so水稻土類型（n=樣本數(shù)） 平均值± 標(biāo)準(zhǔn)差（%） 變異系數(shù)（%）紅黃泥田（n=7） 29.5 ± 11.0 37.3紫沙泥田（n=6） 36.7 ± 14.1 38.4黃泥田（n=5） 37.2 ± 16.2 43.5Fig3-1 The contents of Cd in the all profile soil from several typical paddy soil
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S153.6

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本文編號(hào)：2658376