上海市郊區(qū)菜地土壤-蔬菜系統(tǒng)中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化及環(huán)境效應(yīng).pdf

1、本文在分析上海市郊區(qū)污染和非污染菜地土壤以及生長于其上的5種蔬菜中的7種重金屬特征的基礎(chǔ)上，比較了不同污染程度菜地土壤重金屬累積程度、賦存特征的差異以及不同品種蔬菜對(duì)重金屬元素的富集特征，并通過相關(guān)性分析，探討了重金屬各形態(tài)含量與總量以及pH值的線性關(guān)系、蔬菜根系重金屬含量與其在土壤中各形態(tài)含量的線性關(guān)系、蔬菜不同營養(yǎng)器官之間的線性關(guān)系，從而研究了上海市郊區(qū)重金屬在菜地土壤-蔬菜系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化及其環(huán)境效應(yīng)。 污灌土壤中重金屬含

2、量均較高，受多種重金屬元素的污染表現(xiàn)出復(fù)合污染的特征，隨土壤深度的增加變化幅度較大；而非污灌土壤的污染元素較為單一，Cr、Cu、Mn和Zn含量總體上隨著土壤深度的增加略有減小，Cd、Pb和Fe含量隨土壤深度的增加呈現(xiàn)無規(guī)則變化；重金屬污染來源與污染程度對(duì)Pb、Cu、Zn和Cr在土壤中的賦存形態(tài)特征影響較大，而對(duì)Fe、Cd和Mn的形態(tài)分布影響較小。 重金屬在蔬菜中的富集特征研究表明，白菜、萵筍中Pb、Cd、Cr、Zn和Cu元素的含

3、量在背景值高的土壤中較背景值低的高，而Fe、Mn兩種元素則相反；同一土壤條件下，蒜苗對(duì)Mn元素的吸收較多，而蔥較少，白菜對(duì)Pb、Cr、Fe、Mn元素吸收較多，而香菜對(duì)Zn元素吸收較多；重金屬元素自土壤至根向莖、葉的遷移累積過程中表現(xiàn)出較明顯的生物有效性特征，白菜、香菜、蔥中的大部分重金屬元素分布特征為地下部分>地上部分，而萵筍和蒜苗則為地上部分>地下部分。 土壤重金屬各形態(tài)的含量與重金屬總量以及土壤pH值進(jìn)行線性分析表明，不同重

4、金屬在各形態(tài)含量所占百分比與其總量直接關(guān)系也幾乎沒有相關(guān)性；而與土壤pH值呈顯著的相關(guān)關(guān)系。 蔬菜根部重金屬含量與土壤重金屬各形態(tài)含量間的相關(guān)性分析表明，蔬菜根部Cu含量與土壤碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cu存在顯著正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)Cu存在極顯著正相關(guān)；Cr含量與可交換態(tài)Cr呈極顯著正相關(guān)，與鐵錳氧化物態(tài)Cr呈顯著正相關(guān)；Pb含量與可交換態(tài)Pb、有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)Pb存在顯著正相關(guān)；Zn元素的含量與可交換態(tài)Zn含量呈顯著正相關(guān)，與碳酸鹽結(jié)合態(tài)Z

5、n呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系：Cd元素的含量與可交換態(tài)Cd、碳酸鹽結(jié)合態(tài)Cd、有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)Cd、殘?jiān)鼞B(tài)Cd呈極顯著正相關(guān)關(guān)系；與鐵錳氧化物態(tài)Cd呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系：Fe、Mn的含量只與土壤可交換態(tài)Fe、Mn的含量存在顯著正相關(guān)關(guān)系。對(duì)重金屬在蔬菜莖與根、葉與莖中含量的相關(guān)性分析表明，Zn元素在蔬菜根與莖、葉與莖之間的含量呈極顯著性相關(guān)，Cu、Cr、Pb、Fe和Mn元素呈顯著性相關(guān)，這充分說明莖、葉中的此6種重金屬離子主要是由根部向地上部輸送。蔬

6、菜根系從土壤中吸收Cu、Zn、Fe、Mn等四種重金屬離子是一個(gè)主動(dòng)吸收過程，而對(duì)Pb、Cr、Cd的吸收則是一個(gè)以擴(kuò)散作用為主的被動(dòng)吸收過程；進(jìn)入蔬菜根內(nèi)的重金屬離子在經(jīng)過一系列的根內(nèi)生活細(xì)胞傳遞后進(jìn)入導(dǎo)管，然后再隨導(dǎo)管內(nèi)的液流輸送到地上部各部分，重金屬離子在導(dǎo)管中的運(yùn)輸主要是在蒸騰作用下隨著水分輸送的過程。由于大部分重金屬元素在根中的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其在莖、葉中的含量，因此說明在整個(gè)吸收過程中，莖部主要作為通道而不是吸收截留重金屬的主要器官