發(fā)布時間：2020-04-05 16:32

【摘要】：我國土壤類型分布廣泛,作物種類也很多,很有必要研究符合我國主要農(nóng)業(yè)土壤與作物類型的鎘、鉛污染診斷指標(biāo),為國家完善鎘、鉛污染土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)。本試驗(yàn)選取我國主要土壤類型紅壤、磚紅壤、黃壤、石灰性紫色土、青紫泥、黑土、潮土,主要研究目的為1)確定典型農(nóng)業(yè)土壤中重金屬鎘、鉛污染食物鏈安全診斷指標(biāo);2)建立逐步回歸模型來解釋土壤特性和土壤可提取態(tài)鎘、鉛含量對水稻精米中鎘、鉛有效性的綜合影響；3)探索鎘、鉛污染對于種植水稻的不同土壤類型的微生物生物量、微生物群落結(jié)構(gòu)以及脫氫酶活性的影響。主要研究結(jié)果如下：1-黑土和紅壤中水稻精米鎘濃度與土壤總鎘有很好的相關(guān)性,其污染診斷指標(biāo)分別為0.77和0.32 mg kg-1。而用Mehlich-3-提取法測定石灰性紫色土,青紫泥土,潮土,磚紅壤,黃壤中的有效鎘作為土壤鎘污染診斷指標(biāo),其值分別為0.36,0.22,0.17,0.08 and 0.03 mg kg-1。逐步回歸模型分析表明,水稻籽粒中鎘的有效性與土壤中的有效鎘和土壤酸度值有很好的相關(guān)性。研究中采用的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒忉屃送寥佬再|(zhì)和提取態(tài)鎘含量對精米籽粒中鎘的有效性的綜合影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明水稻中鎘的積累受土壤類型的影響,在評價土壤安全需要將這一影響因子考慮在內(nèi)。因此,選擇合適的土壤類型能有利于避免我們食物中鎘的污染。2-本研究確定典型農(nóng)業(yè)土壤中重金屬鎘污染食物鏈安全診斷指標(biāo),并且基于土壤理化性質(zhì)通過逐步回歸模型評估土壤中的鎘對小白菜的有效性。青紫泥土、石灰性紫色土、潮土、磚紅壤、紅壤以及黃壤中小白菜中鎘的濃度與土壤中有效鎘有很高的相關(guān)性,因此這六種土壤選擇有效鎘作為土壤鎘污染診斷指標(biāo),且分別為0.30,0.25,0.18,0.16,0.15 and 0.03 mg kg-1。而和黑土中小白菜鎘濃度與總鎘濃度相關(guān)系數(shù)高,以總鎘作為土壤鎘污染診斷指標(biāo),其值為0.86 mg kg-1。逐步回歸模型分析結(jié)果表明,土壤-小白菜系統(tǒng)中小白菜中鎘的濃度主要受土壤酸度值、有機(jī)質(zhì)、總鋅和總鎘含量控制。由于小白菜中鎘的積累量隨著土壤類型的不同而不同,為了確保糧食生產(chǎn)安全有必要考慮土壤環(huán)境質(zhì)量。3-水稻作為全世界大多數(shù)人的主要的糧食來源,鉛在水稻中的積累對人體健康危害嚴(yán)重,因此,了解土壤中鉛的有效性與水稻地上部鉛的積累之間的關(guān)系是十分有必要的。本研究依據(jù)人類飲食毒性,土壤中的總鉛和有效鉛的含量建立了中國其中土壤的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。石灰性紫色土,黑土,潮土,磚紅壤,紫色土和黃壤中的水稻精米中鉛的含量與土壤中有效態(tài)鉛有很好的相關(guān)性,其污染診斷指標(biāo)分別為15.26,14.17,14.10,13.84,13.15,12.62和12.22 mg kg-1。而紅壤中的總鉛作為污染診斷指標(biāo)其閥值為99.31 mg kg-1。逐步回歸模型分析結(jié)果表明,土壤-水稻系統(tǒng)中水稻精米中鉛的濃度主要受土壤酸度值、有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量控制。水稻中鉛的積累受土壤類型的影響,在評價土壤安全需要將這一影響因子考慮在內(nèi)。因此,選擇合適的土壤類型能有利于避免我們食物中鉛的污染。4-鉛在人類活動頻繁的地區(qū)是一種重要的環(huán)境污染物,它存在于土壤,水和大氣中,即便是微量的鉛也能嚴(yán)重的破壞人體器官。鉛在大白菜中的積累對人體健康危害嚴(yán)重,因此,了解土壤中鉛的有效性與白菜地上部鉛的積累之間的關(guān)系是十分有必要的。本實(shí)驗(yàn)探究了中國七種不同土壤中種植小白菜的鉛積累量,小白菜可食部分的鉛含量隨著土壤中鉛的增加而增加,其順序依次為：紅壤黃壤磚紅壤潮土青紫泥黑土石灰性紫色土。黃壤和磚紅壤中小白菜中鉛的濃度與土壤中總鉛有很好的相關(guān)性,其污染診斷指標(biāo)分別為103.07和119.43 mg kg-1。而用Mehlich-3-提取法測定黑土,青紫泥,潮土,紅壤和石灰性紫色土中的有效鎘作為土壤鎘污染診斷指標(biāo),其值分別為35.50,27.03 20.83,9.0237.01 mg　kg-1。逐步回歸模型結(jié)果表明小白菜中鉛的有效性與土壤中有效鉛,酸度值,有機(jī)質(zhì)以及陽離子交換量有顯著的相關(guān)性。研究中采用的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒忉屃送寥佬再|(zhì)和提取態(tài)鎘含量對白菜中鉛的有效性的綜合影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明小白菜中鉛的積累受土壤類型的影響,在評價土壤安全需要將這一影響因子考慮在內(nèi)。因此,選擇合適的土壤類型能有利于避免我們食物中鉛的污染。5-農(nóng)業(yè)土壤的重金屬污染可能對生態(tài)健康產(chǎn)生長期的不良影響。我們在兩種不同的土壤類型上進(jìn)行了水稻種植實(shí)驗(yàn)用以評估鎘和鉛對于微生物生物碳、脫氫酶活性和微生物群落模式的影響。供試植物在溫室內(nèi)進(jìn)行種植,鎘和鉛處理均設(shè)置五個濃度對照(0,2,4,6,8 mg　Cd/kg和0,100,200,400,600 mg Pb/kg)。結(jié)果表明：較低污染水平的鎘和鉛對微生物生物量和脫氫酶活性有明顯刺激影響,但是高污染水平卻會對這些土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生抑制作用。磷脂脂肪酸(PLFA)旨標(biāo)顯示,土壤類型和以及鎘和鉛的施用量對微生物群落有顯著影響。較高濃度的重金屬導(dǎo)致細(xì)菌和放線菌PLFA指標(biāo)的顯著減少,但是真菌群落的指數(shù)卻顯著增加。而且重金屬的這種毒理學(xué)效應(yīng)在酸性土壤上比堿性土壤表現(xiàn)的更明顯。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X53;X173

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本文編號：2615250