紫色水稻土中鎘的生物有效性研究.pdf

1、本研究以酸性、中性和石灰性紫色水稻土為對(duì)象,通過吸附解吸實(shí)驗(yàn)和水稻盆栽實(shí)驗(yàn)研究了鎘在土壤中的吸附解吸特征及水分管理對(duì)水稻的生物有效性,以探討鎘在紫色土-水稻系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其影響因素,了解污染水稻土中鎘的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),為紫色水稻土中鎘的歸趨闡明以及鎘污染的治理提供參考資料和科學(xué)依據(jù)。
　　 吸附解吸試驗(yàn)表明:3種水稻土對(duì)鎘的吸附量均隨平衡濃度的提高而增加,吸附能力以石灰性水稻最高,酸性和中性水稻土相近,吸附等溫線均能很好地用l

2、angmuir方程和Freundlich方程擬合。3種土壤鎘解吸量和解吸率均隨吸附量的提高而增大,其中石灰性水稻土的平均解吸率低于50%,而酸性和中性水稻土的解吸率均明顯高于50%。土壤理化性質(zhì)對(duì)鎘的吸附解吸的影響較為明顯,其中pH對(duì)鎘吸附解吸的的影響極為顯著,體系pn增加,鎘吸附量迅速上升、解吸率下降:去除有機(jī)質(zhì)后3種土壤鎘的最大吸附量和吸附能力明顯降低,表明有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤對(duì)鎘的吸附容量和固持力均有明顯影響;碳酸鈣對(duì)3種土壤吸持固定鎘均

3、有不同程度的貢獻(xiàn)。吸附能力(Kf)與土壤性質(zhì)的擬合結(jié)果也表明,pH為主要影響因素,在此前提下,非晶質(zhì)鐵錳氧化物和黏粒等的作用被弱化。熱力學(xué)研究表明,土壤吸附鎘均為自發(fā)吸熱反應(yīng),溫度升高有利于鎘的吸附,3種土壤對(duì)鎘吸附機(jī)理主要為物理吸附,由△G值大小推測(cè)土壤對(duì)鎘固持能力以石灰性水稻土最強(qiáng),且鎘在3種土壤中的有效性具有季節(jié)差異。
　　 水稻盆栽試驗(yàn)表明:
　　 (1)淹水后3種土壤的pH值有向中性靠攏的趨勢(shì),并隨水稻生長(zhǎng)曲折

4、上升,各處理的非晶質(zhì)鐵錳氧化物含量呈上升趨勢(shì)。根際土壤pH和非晶質(zhì)鐵錳含量均高于非根際土壤,分蘗期曬田相比淹水處理降低了根際土壤的pH值和非晶質(zhì)鐵錳氧化物含量。
　　 (2)外源鎘明顯提升了3種土壤中的交換態(tài)鎘和有效鎘的含量,隨著水稻生長(zhǎng),部分交換態(tài)鎘向其余形態(tài)轉(zhuǎn)化,尤其促進(jìn)了根際土鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)比例的升高,是土壤有效鎘降低的主要原因。石灰性水稻土交換態(tài)鎘和有效鎘均相對(duì)較低,表明鎘在石灰性水稻土活性較低。與淹水處理

5、相比,曬田能抑制外源鎘向碳酸鹽結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)等形態(tài)的轉(zhuǎn)化,提高鎘的生物有效性。各處理根際土有效鎘含量小于非根際土,這與根際土pH上升與有機(jī)質(zhì)積累有關(guān)。
　　 (3)外源鎘對(duì)水稻生長(zhǎng)無明顯影響,與淹水處理相比,分蘗期曬田促進(jìn)了水稻的干物質(zhì)積累。石灰性水稻土中水稻產(chǎn)量較其余兩種土壤高,這可能是因?yàn)槭倚运就林杏袡C(jī)質(zhì)和陽(yáng)離子交換量較高的緣故。
　　 (4)外源鎘明顯提高了各器官鎘的吸收和累積。石灰性水稻土各處理水