黎塘土壤鐵錳結(jié)核性狀及對旱地作物的毒害研究.pdf

1、本文針對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中土壤這一關鍵要素，圍繞鐵錳結(jié)核-土壤-旱地作物中元素含量關系以及土壤肥力、土壤環(huán)境質(zhì)量、旱地作物食用部分質(zhì)量等問題，以黎塘巖溶區(qū)為例，開展了取樣調(diào)查、室內(nèi)實驗及理論分析，結(jié)果表明： 1、研究區(qū)土壤以硅質(zhì)土為主，其特點是高硅低鈉錳。土壤多呈中性，A層土壤有機質(zhì)、全氮、有效氮、全磷、有效磷、全鉀、陽離子交換量的含量與肥力指標普遍高于B層，有效磷、全鉀肥力指標整體表現(xiàn)為甚缺乏，其含量不能滿足旱地作物的正常生長需要

2、，已成為旱地作物生長的主要限制因子。 2、研究區(qū)鐵錳結(jié)核表面多呈黃棕色且表面光滑，形態(tài)上為球狀、次球狀或橢球狀；A、B層鐵錳結(jié)核氧化物含量均以SiO2、Al2O3、Fe2O3為主，以高Fe低Mn為主要特征，與土壤相比，鐵錳結(jié)核對Fe2O3和MnO具有明顯的富集效應，并且Fe2O3的富集程度大于MnO，垂向上，B層鐵錳結(jié)核對Fe2O3、MnO的富集程度又高于A層。鐵錳結(jié)核對Si、Mg、Ca、Na、K、Ti等元素具有成核減弱的效應，

3、對P元素具有專性吸附的效應。 A、B層鐵錳結(jié)核重金屬元素Pb、Co、Cr、Ni、Zn、Li含量均超過地殼元素克拉克值，各重金屬平均含量順序均為Cr（Ⅵ）＞Zn＞Pb＞Ba＞Co＞Ni＞Li＞Hg，但同一重金屬元素含量在深度上具有明顯差異，B層元素含量普遍是A層元素含量的1.5倍。 A、B層鐵錳結(jié)核對重金屬元素的富集系數(shù)具有一定差異，縱向上，B層鐵錳結(jié)核的富集系數(shù)普遍高于A層，富集系數(shù)的大小順序也有一定差異，但都以鐵族元素

4、（Cr、Co、Ni）和親硫元素（Zn、Pb）占主導地位，造巖元素（Ba、Li）居次要地位。其中，Cr（Ⅵ）、Co和Zn表現(xiàn)為高度富集，Pb表現(xiàn)為高度或中度富集，Ni表現(xiàn)為中度富集，Ba表現(xiàn)為中度或輕微富集，Li表現(xiàn)為輕微富集。元素的相關矩陣表明重金屬元素的富集主要與氧化鐵有關，因子分析表明鐵錳結(jié)核具有成核富集效應、專性吸附效應和成核易淋溶效應的特點。 3、研究區(qū)A層土壤6種重金屬的平均含量分別為Pb 53.55mg/kg、Co

5、15.47 mg/kg、Cr（Ⅵ） 243.30mg/kg、Ni 20.34mg/kg、Zn 116.14mg/kg、Cu 12.01mg/kg，B層土壤6種重金屬的平均含量分別為Pb 51.95mg/kg、Co 24.94mg/kg、Cr（Ⅵ） 208.28mg/kg、Ni 33.95mg/kg、Zn 159.86mg/kg、Cu 14.99mg/kg。與廣西土壤元素背景值相比較，A層土壤Pb、Co、Cr（Ⅵ）和Zn的含量偏高，而Ni

6、、Cu的含量偏少，B層土壤Pb、Co、Cr（Ⅵ）、Ni和Zn含量偏高，Cu含量偏低；與全國土壤元素背景值相比較，A層土壤Pb、Co、Cr（Ⅵ）、Zn和Cu含量偏高，而Ni含量偏少，B層土壤重金屬元素Pb、Co、Cr（Ⅵ）、Ni、Zn和Cu的含量偏高；與綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標準值相比較，A、B層土壤重金屬元素Pb、Cr（Ⅵ）和Zn的平均含量超過其警戒值；按國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準來看，A、B層土壤重金屬元素Cr（Ⅵ）的平均含量已超過其警戒

7、值。 本文使用單因子污染指數(shù)法、綜合污染指數(shù)法、污染負荷指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法對土壤重金屬進行了污染評價。結(jié)果表明重金屬元素Pb、Co、Cr、Ni、Zn對土壤造成了一定程度的污染，尤以Cr污染較為嚴重，各樣地土壤污染程度為輕微或中等污染、甚至達到了重污染。土壤質(zhì)量評價結(jié)果表明以國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準作為評價標準時，A、B層土壤Cr的質(zhì)量級別為中等，1＃樣地A層土壤、3＃樣地A、B層土壤的綜合質(zhì)量級別為中等，其余為警戒級；以

8、綠色食品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量作為評價標準時，A層土壤Pb、Zn質(zhì)量級別為中等，Cr為壞，各樣地綜合質(zhì)量級別為中等，B層土壤Pb、Cr、Zn質(zhì)量級別為中等，各樣地綜合質(zhì)量級別為中等。 4、研究區(qū)旱地作物食用部分重金屬含量對比表明As、Cd和Pb含量最高的是白蘿卜根，Cr、Cu和Zn含量最高的是黃瓜果實，玉米種子中Cd、Cr、Cu和Pb含量最低，甘蔗莖中As和Zn含量最低。4種旱地作物對Zn、Pb和Cu的富集系數(shù)較高，Cd、As和Cr的