污灌區(qū)土壤-小麥系統(tǒng)重金屬污染

污灌區(qū)土壤-小麥系統(tǒng)重金屬污染

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1、韓晉仙等:污灌區(qū)土壤-小麥系統(tǒng)重金屬污染、遷移和積累581污灌區(qū)土壤-小麥系統(tǒng)重金屬污染、遷移和積累___以開封市化肥河污灌區(qū)為例韓晉仙1馬建華21.山西財(cái)經(jīng)大學(xué)環(huán)境經(jīng)濟(jì)系,山西太原030006;2.河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院,河南開封475001摘要:以開封市化肥河污灌區(qū)為例,研究了土壤-小麥系統(tǒng)重金屬(Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni和As)污染、遷移和積累規(guī)律。結(jié)果表明,該區(qū)土壤重金屬污染較為嚴(yán)重,所有樣點(diǎn)的綜合污染指數(shù)均大于1,其中Cd和As污染最為嚴(yán)重,其平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了土壤環(huán)境二級標(biāo)準(zhǔn)值。在該區(qū)土壤上種植的小麥也表現(xiàn)出一定程度的重金屬累積,但其

2、莖葉和種子重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別較大;在所有種子樣品中,Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)都未超標(biāo),As、Cr和Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)部分到達(dá)了較高的殘留水平,Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了國家食品限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)重金屬遷移累積率(βi),小麥對As和Cr的吸收能力較低,而對Ni和Cd的吸收能力較高;在所有小麥樣品中,除Cu外,莖葉對同一重金屬的平均富集能力均大于種子。關(guān)鍵詞:污水灌溉;土壤-小麥系統(tǒng);重金屬污染中圖分類號(hào):X53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-2175(2004)04-0578-04韓晉仙等:污灌區(qū)土壤-小麥系統(tǒng)重金屬污染、遷移和積累581近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源缺乏已經(jīng)成

3、為影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活的重要限制因素,因此污水灌溉有其存在與發(fā)展的必要?,F(xiàn)在,污水已經(jīng)成為中國城鎮(zhèn)近郊灌溉用水的重要水源,尤其是在干旱缺水季節(jié),污水灌溉仍然是解決燃眉之急的途徑。但是,由于大部分污灌區(qū)不合理的灌溉,也引發(fā)了一系列的環(huán)境問題。重金屬污染因其化學(xué)行為和生態(tài)效應(yīng)的復(fù)雜性,以及對人類健康和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展危害的嚴(yán)重性,所以重金屬污染物在土壤-作物系統(tǒng)的遷移已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)[1~6]。開封市化肥河污灌區(qū)(以下簡稱污灌區(qū))長期利用污水灌溉,土壤已受到重金屬污染[7,8],但該區(qū)土壤-作物系統(tǒng)重金屬污染及遷移規(guī)律尚不清楚。本研究在測定污灌區(qū)土壤和小麥

4、Cd、Pb、As、Cr、Cu、Zn和Ni質(zhì)量分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ)上,比較深入地探討了土壤-小麥系統(tǒng)重金屬的污染、積累和遷移規(guī)律。1材料與方法在調(diào)查污灌渠系和污水利用方式的基礎(chǔ)上,作者于2002年4月下旬采集了污灌區(qū)土壤和小麥莖葉樣品各13個(gè),2002年6月下旬同點(diǎn)采集小麥種子樣品13個(gè)。土壤采樣深度為0~20cm,土壤和小麥均為混合樣品。每個(gè)土壤混合樣品由10個(gè)分樣品組成,每個(gè)小麥樣品由15~20株組成。表1污灌區(qū)土壤重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)mg/kg項(xiàng)目CuZnCrPbCdNiAs均值44.62200.9958.8322.691.707.0126.28范圍27.46~68.53

5、175.52~236.6246.40~69.294.55~89.460.43~3.620.21~12.6613.00~50.70標(biāo)準(zhǔn)差11.1016.466.7017.511.843.8514.01變異系數(shù)/%24.878.1911.4077.1749.2255.0053.31采用HCl-HNO3-HF-HClO4消解土壤樣品,用于總Cr(GB/T17137-1997)、Cu、Zn(GB/T17138-1997)、Ni(GB/T17139-1997)和Pb、Cd(GB/T17141-1997)的測定。采用HSO4-HF-HClO4消解土壤樣品,用于總As(GB

6、/T17136-1997)的測定。采用干灰化消解種子樣品,用于Cu(GB/T5009.13-1996)、Zn(GB/T5009.14-1996)和Cr(GB/T14962-94)的測定。采用HNO3-HClO4消解種子樣品,用于Pb(GB/T5009.12-1996)、Cd(GB/T5009.15-1996)和Ni(GB/T16343-1996)的測定。采用HNO3-HClO4-HSO4消解種子樣品,用于As(GB/T5009.11-1996)的測定。莖葉樣品的消解采用與種子相應(yīng)重金屬的消解方法。土壤Cu、Zn、Ni和總Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定,以及小麥種子和莖葉C

7、u、Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定采用火焰原子吸收分光光度法。土壤Pb、Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定,以及小麥種子和莖葉Ni、總Cr、Pb和Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定采用石墨爐原子吸收分光光度法。土壤總As質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定采用二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法,小麥種子和莖葉As質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定采用銀鹽法。2結(jié)果與討論2.1土壤重金屬污染與評價(jià)從表1可知,污灌區(qū)土壤重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化很大,最高值約為最低值的2~60倍;其中Cd質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,變化于0.43~3.62mg/kg之間;Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,變化于175.52~236.62mg/kg之間。各采樣點(diǎn)土壤重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化依元素不同而異,其中

8、w(Pb)變化較大,變異系數(shù)為韓晉仙等

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