發(fā)布時(shí)間：2020-03-20 00:17

【摘要】： 汞對(duì)動(dòng)植物和人類的毒害都非常大。日本“水俁病”造成的人體損傷有目共 睹。汞污染成為全球性環(huán)境問題已在二十世紀(jì)九十年代達(dá)成國(guó)際共識(shí)。由于全球 化石燃料燃燒釋放的汞90％經(jīng)大氣回落到地面，且工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的汞通過 氣遷和水遷也進(jìn)入地面，因此，陸生系統(tǒng)已成為汞的納污場(chǎng)。受汞污染的土壤通 過食物鏈正在向人畜體內(nèi)傳遞，這是陸生生態(tài)系統(tǒng)的一大隱患，因而至今沒有受 到應(yīng)有的重視。近年許多研究顯示：一些地區(qū)的農(nóng)作物汞含量已有超標(biāo)現(xiàn)象；在 酸塵降地區(qū)，即使大氣汞含量甚低的情況下，農(nóng)田蔬菜可食部分的汞可與標(biāo)準(zhǔn)值 持平，甚至超標(biāo)，說明土壤汞是陸生生態(tài)系統(tǒng)中的重要汞污染源，其危害程度正 逐漸嚴(yán)重，已構(gòu)成對(duì)人類健康的威脅。所以，當(dāng)務(wù)之急必須對(duì)土壤汞在陸生生態(tài) 系統(tǒng)中的循環(huán)及其在農(nóng)作物可食部分中的積累加以控制，防止土壤汞污染食物 鏈。 目前國(guó)內(nèi)外研究思路一是預(yù)防，二是防治土壤汞污染。具體而言就是杜絕外 源汞進(jìn)入陸生生態(tài)系統(tǒng)以及阻止汞進(jìn)入農(nóng)作物體內(nèi)，其手段是通過控制化石燃料 的用量以降低進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中的汞；從土壤中完全除去汞；以及抑制系統(tǒng)中重要 的汞庫(kù)—土壤汞的遷移和活化等。采取的措施有工程措施、生物措施和農(nóng)業(yè)措施。 其中只有農(nóng)業(yè)措施是比較適應(yīng)田間環(huán)境，且符合我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣和傳統(tǒng)耕作 方法。然而對(duì)陸生生態(tài)系統(tǒng)中土壤汞循環(huán)的調(diào)控研究卻相對(duì)薄弱，還沒有人提出 一種有效阻止土壤汞污染食物鏈的方法。不過，前人進(jìn)行了包括汞在陸生生態(tài)系 統(tǒng)中的循環(huán)、土壤汞的生物有效性、土壤汞活化及其與環(huán)境因素的關(guān)系等方面的 大量研究，都是開拓防止土壤汞污染食物鏈的極好借鑒。為了開展節(jié)制土壤汞污 染食物鏈的研究，必須從方法手段的選擇到作用機(jī)理等進(jìn)行全面探索。 在陸生系統(tǒng)中，汞進(jìn)入土壤后以諸多形態(tài)存在，對(duì)植物產(chǎn)生活性的土壤汞形 態(tài)有兩種，即：水溶交換態(tài)汞和土壤揮發(fā)的氣態(tài)汞。水溶交換態(tài)汞很容易被植物 根吸收積累并輸送到其它器官，土壤揮發(fā)的氣態(tài)汞則是通過植物葉片的氣孔進(jìn)入 體內(nèi)。因此阻止土壤汞向植物轉(zhuǎn)移的主要途徑就是減少土壤汞向這兩種形態(tài)的轉(zhuǎn) 化。大量研究表明，含有機(jī)質(zhì)越多的土埂積昆的汞亦越多，說明增加有機(jī)質(zhì)有利 于土壤對(duì)汞的吸附。前人己證實(shí)腐殖酸對(duì)汞的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土壤礦物質(zhì)，具 有吸附容量大，且不易解吸的特點(diǎn)。因此，利用腐殖酸作為上壤汞的活化抑制劑， 應(yīng)當(dāng)具有田間適應(yīng)性。 腐殖酸及其組份的結(jié)合汞植物有效性遠(yuǎn)較離子態(tài)ng‘低，其活性還與土埂性 質(zhì)密切相關(guān)。然而，有機(jī)質(zhì)對(duì)土埂汞的影響是否使水溶交換態(tài)的汞變得難于溶解 而不能被植物吸收？還是降低了上壤汞的揮發(fā)量使植物的有效汞源減少？或二 者兼有？這些問題大多數(shù)還未見報(bào)道。為了探明可作調(diào)控劑的物質(zhì)對(duì)土壤汞究竟 產(chǎn)生什么影響，就必須采用田間試驗(yàn)、盆栽試驗(yàn)、水培試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)等進(jìn)行探 索，以期在理論和技術(shù)上為農(nóng)業(yè)應(yīng)用作好準(zhǔn)備，從而在我國(guó)實(shí)現(xiàn)利用農(nóng)業(yè)措施對(duì) 土壤汞污染的控制。 田間試驗(yàn)的主耍目的在于探索實(shí)際生產(chǎn)中調(diào)控劑對(duì)土壤汞的抑制。然而，現(xiàn) 在國(guó)內(nèi)外利用農(nóng)業(yè)措施治理上壤汞污染的研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段，在生產(chǎn)實(shí)踐中 的應(yīng)用還是空白，因此，此次田間試驗(yàn)是把實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)效益的首 次嘗試。本試驗(yàn)選擇在長(zhǎng)期受汞嚴(yán)重污染的蔬菜地上進(jìn)行，由于菜地上壤不僅含 汞量高，且不斷接受外源氣汞的污染，因此設(shè)置了大棚和無大棚的處理，分別觀 測(cè)大氣汞和土壤汞的影響，并采用腐殖酸及其組份（胡敏酸、富里酸＊ 泥碳、 豬糞和餅肥等六種有機(jī)調(diào)控劑和石灰作處理，另外，以石灰作為加強(qiáng)劑，配施到 各有機(jī)物中，以觀測(cè)各有機(jī)物和石灰以及加石灰后的有機(jī)物對(duì)土壤汞的抑制效 果。盆栽試驗(yàn)的目的在于驗(yàn)證田間試驗(yàn)結(jié)果中的優(yōu)勝者之效果的可靠性。 土壤揮發(fā)汞的生物活性影響，是本試驗(yàn)的關(guān)鍵目標(biāo)之一。一般而言，追蹤物 質(zhì)去向的最好方法是同位素示蹤，但是，對(duì)揮發(fā)汞在開放環(huán)境中的行為研究，利 用同位素示蹤法比較困難，因而難于得到植物吸收土壤揮發(fā)汞的量化指標(biāo)，加之 二 目前國(guó)際上也沒有現(xiàn)存方法可效仿。所以，為了達(dá)到目的，采取了“密閉箱中的 水培試驗(yàn)”設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，該設(shè)計(jì)方案雖簡(jiǎn)單易行，但穴國(guó)內(nèi)外仍屬首創(chuàng)，，為今后 研究土壤揮發(fā)汞的植物有效性提供了一種可供參照的試驗(yàn)方法。即：密閉箱中鋪 上含汞的土壤，其上設(shè)置的水培環(huán)境則無汞。生長(zhǎng)于水培中的植物，只能從土壤 揮發(fā)物中得到汞。于是，利用植物含汞量判斷土壤揮發(fā)汞的生物活性，以及調(diào)控 劑的效果，達(dá)到了預(yù)期目的。該試驗(yàn)在盆栽試驗(yàn)基礎(chǔ)上，取其中的優(yōu)者再進(jìn)行相 同碳量水平的腐殖酸、胡敏酸、富里酸的處理試驗(yàn)。 模擬試驗(yàn)則是探索最佳處理結(jié)果的機(jī)理。一方面研究腐殖酸對(duì)土壤汞的吸附 －解吸的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律，另一方面設(shè)置三種溫度歷時(shí)25天以擴(kuò)散吸收法研 究土壤汞
【學(xué)位授予單位】：西南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2001
【分類號(hào)】：X592

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2590939