有機質和凹凸棒對土壤中Cd形態(tài)變化的影響.pdf

1、隨著我國工農業(yè)、交通運輸等行業(yè)和產業(yè)的迅速發(fā)展、人民生活水平不斷地提高、城市化進程的加快，造成了我國土壤重金屬的污染問題日益突出。加之人民群眾環(huán)保意識的不斷加強，這一問題已經普遍的引起了關注，也成為研究的熱點問題。重金屬在土壤中的不斷積累，其產生的毒性和危害性也遠大于其他類別的污染物。重金屬會對動植物的生長發(fā)育產生抑制，尤其是重金屬 Cd通過食物鏈不斷的富集，會對人體的骨骼、肝臟和腎臟等器官造成嚴重的病變。此外，土壤中重金屬的總量不能準

2、確的反映其生物毒性和生物有效性，總量評價有一定的局限性。大量的實驗研究表明，不同重金屬的形態(tài)，其生物有效性和遷移性有較大的不同，對動植物的生長發(fā)育的抑制作用不同。因此，對土壤中重金屬不同形態(tài)的含量及其變化規(guī)律的研究，在治理、修復重金屬的污染方面具有重要的意義。
　　添加鈍化劑是治理土壤重金屬污染的有效技術手段和常用方法。本研究以甘肅雙泰凹土科技有限公司提供的有機質和采自甘肅省臨澤縣板橋鎮(zhèn)的凹凸棒為鈍化劑。共設兩組處理：有機質和凹凸

3、棒，每組處理中設6個不同的添加濃度做為鈍化實驗，通過測定鈍化過程中重金屬Cd的含量在不同處理中各個取樣時間點（第3、6、12、24、48天）時BCR連續(xù)提取法的形態(tài)分布，以及分析各形態(tài)間重金屬含量的差異性、不同重金屬的形態(tài)與玉米生長指標之間的性關性，來研究有機質和凹凸棒添加鈍化過程中，土壤中重金屬Cd的各含量的形態(tài)變化趨勢以及對生物有效性的影響。結果表明：
　?。?）在添加有機質鈍化48天后，各處理中重金屬Cd的酸溶態(tài)和還原態(tài)的含

4、量基本保持不變或者呈現出降低的趨勢（酸溶態(tài)中除去鎘濃度為4mg/kg中的CK和有機質添加量為40g/kg，鎘濃度為8mg/kg中的有機質添加量10g/kg、20g/kg、40g/kg；還原態(tài)中除去鎘濃度為2mg/kg中的有機質添加量為40g/kg、鎘濃度為6mg/kg中的CK、鎘濃度為8mg/kg中的有機質添加量為80g/kg以及鎘濃度為12 mg/kg中的之外）；重金屬Cd的氧化態(tài)的含量在各處理中呈現出增加的趨勢，殘渣態(tài)的含量基本都呈

5、現出了降低的趨勢或基本保持不變；在添加凹凸棒鈍化48天后，重金屬 Cd的酸溶態(tài)的含量在2mg/kg的處理中呈現增加趨勢，其余各濃度的添加處理中酸溶態(tài)含量都呈顯著的下降趨勢；重金屬Cd的還原態(tài)含量除12mg/kg有所增加外，其余各濃度的添加處理中還原態(tài)的含量都呈顯著的下降趨勢；重金屬 Cd氧化態(tài)的含量在各處理中表現出了不同程度的增加；重金屬Cd殘渣態(tài)的含量在各處理中表現為降低，除16mg/kg中殘渣態(tài)的含量之外。但不論是添加有機質還是凹凸

6、棒，在各處理中氧化態(tài)的含量所占比例較小。
　?。?）在添加有機質和凹凸棒鈍化48天，重金屬Cd的酸溶態(tài)、還原態(tài)和殘渣態(tài)的含量基本都呈現出降低的趨勢，而添加有機質鈍化中氧化態(tài) Cd的含量呈增加趨勢，添加凹凸棒鈍化中氧化態(tài)Cd的含量呈增加趨勢。在鈍化48天后，綜合酸溶態(tài)、還原態(tài)、氧化態(tài)和殘渣態(tài)含量的變化，可以得出“非穩(wěn)定態(tài)”和“穩(wěn)定態(tài)”的含量呈現出降低，且酸溶態(tài)和還原態(tài)的含量的降低幅度和實際的降低值均顯著高于殘渣態(tài)和氧化態(tài)的變化。有效

7、態(tài)重金屬Cd的含量最終呈現出一定程度的降低，減少了重金屬Cd的生物毒性和環(huán)境風險。
　?。?）通過對不同外源鎘的添加濃度中各形態(tài)Cd含量之間的差異性分析可知：在添加有機質和凹凸棒鈍化的整個過程中，重金屬 Cd的酸溶態(tài)和還原態(tài)的含量會隨著外源鎘的添加濃度的增加而呈現出增多的趨勢，其各處理的含量之間也表現出了一定的差異性，但是重金屬 Cd的氧化態(tài)和殘渣態(tài)的含量沒有相同的趨勢。說明外源鎘的濃度或者土壤的污染程度會顯著影響 Cd的“非穩(wěn)定

8、態(tài)”中酸溶態(tài)和還原態(tài)的含量。而在不同有機質和凹凸棒的添加比例之中各形態(tài)的含量變化沒有一定的趨勢，但各個處理中各形態(tài)的含量之間也表現出了一定的差異性。
　?。?）在添加有機質和凹凸棒鈍化48天后，種植玉米并測定其各項生長指標分析重金屬各形態(tài)和各項生長指標相關性可知：重金屬 Cd的酸溶態(tài)和還原態(tài)的含量變化與玉米的生長指標（出苗率和株高）之間表現為負相關性，對玉米的生長產生了抑制作用，體現出了一定的生物毒性和環(huán)境風險；殘渣態(tài)屬于“穩(wěn)定態(tài)