本文關(guān)鍵詞：不同污染來源水稻土Cd生物有效性及其影響因素

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【摘要】：鎘污染導(dǎo)致的稻米鎘超標(biāo)已受到廣泛的關(guān)注。本研究以廣東省韶關(guān)市鋼鐵廠周邊土壤、韶關(guān)鉛鋅冶煉廠周邊土壤、韶關(guān)火電廠周邊土壤、翁源縣上壩村大寶山銅鐵礦水污染土壤、樂昌市鉛鋅礦周邊土壤和中山市三角鎮(zhèn)三角洲沉積土為研究對象,分析土壤中Cd的形態(tài)及其影響因素,并通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗研究6種土壤在不同水分管理方式下Cd形態(tài)的動態(tài)變化及影響因素,通過盆栽和根箱試驗研究不同水分管理方式下水稻對Cd吸收和分配及影響因素。旨在為廣東省污染土壤的水稻安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果如下:(1)6種不同類型的污染水稻土中Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cd和Cr含量均超過國家二級標(biāo)準,其中Cd污染最為嚴重。6種土壤中Cd均以酸提取態(tài)為主,在RAC評價指標(biāo)中韶關(guān)冶煉廠周邊、韶關(guān)鋼鐵廠周邊和韶關(guān)火電廠周邊土壤處于超高風(fēng)險,大寶山銅鐵礦、樂昌鉛鋅礦周邊和三角洲沉積土處于高度風(fēng)險。土壤各形態(tài)Cd含量主要受土壤全Cd含量影響,pH、粘粒、活性Mn為影響不同形態(tài)Cd分配的主要因素。(2)6種不同污染土壤對Cd吸附動力學(xué)中,前30min反應(yīng)迅速,60 min后土壤對Cd吸附基本達到平衡,二級動力學(xué)模型對試驗結(jié)果擬合最好;等溫吸附試驗中,當(dāng)平衡液中Cd濃度較低時,土壤對Cd的吸附量隨濃度的增加而快速增加;當(dāng)平衡液中Cd濃度繼續(xù)增加時,吸附量增加速度逐漸趨于緩慢,曲線斜率逐漸減小,Langmuir和Freundlich方程對Cd等溫吸附數(shù)據(jù)擬合結(jié)果均較好。6種土壤對Cd吸附量和吸附速率順序均為:樂昌鉛鋅礦三角洲沉積土韶關(guān)鋼鐵廠韶關(guān)火電廠韶關(guān)冶煉廠大寶山銅鐵礦。pH和有機質(zhì)為影響土壤吸附Cd的主要因素。(3)與濕潤培養(yǎng)相比,淹水培養(yǎng)6種土壤pH均提高,有效Cd含量降低,酸提取態(tài)Cd降低,而可還原態(tài)和可氧化態(tài)Cd提高。主成分分析表明,土壤酸提取態(tài)Cd含量與有效Cd呈顯著正相關(guān)關(guān)系,與可還原態(tài)和可氧化態(tài)Cd的含量及土壤pH呈顯著負相關(guān)關(guān)系。(4)盆栽試驗結(jié)果表明,與常規(guī)水分管理措施相比,曬田后淹水和全生育期淹水處理不同污染土壤中有效Cd分別降低40%-55%和70%-80%。曬田后淹水處理水稻根、莖、葉和糙米Cd含量分別降低48%-65%、28%-59%、18%-43%和52%-69%;全生育期淹水處理水稻根、莖、葉和糙米Cd含量分別降低71%-81%、59%-96%、55%-99%和74%-90%,水分管理對不同土壤上水稻Cd吸收量降低幅度差異不顯著。(5)根際實驗中,常規(guī)水分管理方式下除三角洲沉積土外,其它土壤根際土有效Cd均顯著高于非根際土;淹水水分管理方式下根際土和非根際土有效Cd含量差異不顯著。與常規(guī)水分管理措施相比,淹水水分管理可使不同污染土壤根際土和非根際土壤有效Cd分別降低60%-95%和40%-50%。不同污染來源土壤有效Cd降低幅度差異不顯著。(6)全生育期淹水處理水稻根表鐵膜Fe含量顯著高于常規(guī)水分處理,而根表鐵膜Cd含量以及水稻地上部及地下部Cd含量則是常規(guī)水分處理顯著高于全生育期淹水處理。本研究結(jié)果表明,不同污染來源土壤中,水稻根表鐵膜Fe含量越高,根表鐵膜Cd含量以及水稻體內(nèi)的Cd吸收量則越低。
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X53;S153

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