土壤重金屬污染作物體內(nèi)分布特征和富集能力研究

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1、第31卷第4期華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)Vo1．31NO．42010年8月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerAug．2010文章編號：1002—5634(2010)04—0001—05土壤重金屬污染作物體內(nèi)分布特征和富集能力研究周振民(華北水利水電學(xué)院，河南鄭州450011)摘要：隨著污水灌溉面積的持續(xù)擴(kuò)大，研究污水灌溉帶來的土壤重金屬污染問題，特別是重金屬污染物對土壤一作物系統(tǒng)的影響顯得尤為重要．通過玉米作物污水灌溉實(shí)驗(yàn)、采樣分析和生態(tài)調(diào)查，研究了由于污水灌溉造

2、成的土壤重金屬污染(Pb，Cd，Cr，Cu)在玉米體內(nèi)分布特征和富集能力．研究結(jié)果證明．重金屬Pb，Cr和Cu主要富集在玉米根部，少量向玉米作物地上部分遷移．玉米籽粒中4種重金屬(Pb，Cd，Cr。Cu)的含量均在糧食及其制品中重金屬元素限量之內(nèi)，說明玉米籽粒基本沒有受到污染，糧食生產(chǎn)處于安全狀態(tài)．關(guān)鍵詞：土壤重金屬污染；作物影響；分布特征；富集能力中圖分類號：X53文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A重金屬是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中一類具有潛在危害的原土質(zhì)，質(zhì)地為壤土或沙壤土，有機(jī)質(zhì)少，pH值為化學(xué)污染物．重金屬Pb，Cd，Cr，Cu是污水的主要組8．45～8．60，孔隙度為43．40

3、％～50，26％，密度為分之一，它們對作物、土壤和地下水都有潛在的威1．32～1．50g／cm．主要作物有水稻、玉米、棉花、花脅．土壤重金屬污染在世界范圍內(nèi)廣泛存在且日趨嚴(yán)生、大豆等，自然條件在河南省平原地區(qū)有一定的代重，全世界平均每年排放汞約1．5萬t、銅約340萬t、表性．鉛約500萬t、錳約1500萬t、鎳約100萬t．中國2采樣與分析方法受汞、鉻、鎘、鉛、鎳等重金屬污染的耕地面積超過2×10“in，約占總耕地面積的1／5[23，每年受重金屬2．1污水灌溉水源采樣與水質(zhì)分析污染的糧食約1200萬t，重金屬污染土壤對農(nóng)作每次灌溉前，沿引水處的河流橫斷面

4、(即左岸，物生長的影響研究已迫在眉睫．中，右岸)取水樣，利用火焰原子吸收分光光度計(jì)分國內(nèi)外研究成果大多是在土壤重金屬污染條別測水樣中Pb，Cd，Cr和Cu的含量．件下，農(nóng)作物受到的定性影響，而在土壤重金屬2．2土壤含水率與土壤理化性質(zhì)分析污染下，作物的生理機(jī)理影響以及定量指標(biāo)研究成用對角線布點(diǎn)法采集土壤樣品，采樣點(diǎn)有5個，果較少，尤其是對作物的生長生理過程和作物產(chǎn)取土深度為0～20em，20—40cm和4O～60cm．每量指標(biāo)以及遺傳性毒理指標(biāo)等方面的研究很少．月1日、11日和21日以及玉米收獲時間為取樣時間．土壤含水率采用“田問法”進(jìn)行測定；土壤容1試驗(yàn)

5、場地基本情況J重采用“環(huán)刀法”；pH值采用玻璃電極法；土壤污灌試驗(yàn)區(qū)選定在位于開封市東15km的興隆中總氮、全磷以及速效鉀分別采用過硫酸鉀氧化紫鄉(xiāng)太平崗村二組．試驗(yàn)區(qū)緊鄰惠濟(jì)河，惠濟(jì)河是淮河外分光光度法、鉬銻抗分光光度法和醋酸銨提取法的一條重要支流，是開封市污染嚴(yán)重的一條河流．該進(jìn)行測定；有機(jī)質(zhì)采用油浴外加熱一重鉻酸鉀容區(qū)多年平均地下水埋深3．40m．該地區(qū)地勢平坦，量法．地面比降為1／2500～1／3000．土壤為黃河沖積平將土樣放置實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干后碾磨，過200目篩，稱收稿日期：2010—05—05基金項(xiàng)目：水利部公益性科研資助項(xiàng)目(200801015)．

6、作者簡介：周振民(1953一)，男，河南封丘人，省級特聘教授，博士，主要從事農(nóng)業(yè)水土環(huán)境方面的研究2華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)2010年8月取部分樣品用HNO+HCL+HF法消解后，用火焰圖1是玉米根、莖、葉中重金屬Pb隨生育期的原子吸收分光光度計(jì)分別測定土樣中Pb，cd，cr和變化規(guī)律．由圖1可知，玉米根中Pb含量幼苗期最Cu的含量．大，拔節(jié)灌漿期平穩(wěn)上升，以后逐漸下降．玉米根部2．3玉米樣品的化學(xué)分析的干物質(zhì)積累從拔節(jié)期到灌漿期上升幅度較大，隨玉米的采樣點(diǎn)有3個，每個點(diǎn)1株，分別在玉米后逐漸下降．在幼苗期，土壤中Pb含量較大，因此根的播種、幼苗、拔節(jié)、灌漿、

7、乳熟和成熟期采樣．系對Pb的吸收量也大．拔節(jié)灌漿期，雖然根部的干采集整株玉米，將取得的玉米鮮樣洗凈，放置在物重一直變大，但是根中Pb含量仍然處于上升的干燥通風(fēng)處風(fēng)干．待風(fēng)干后，將樣品去除灰塵、雜物，趨勢，這是由于土壤中Pb含量在增加，而且活性Pb用剪刀剪碎，再用植物粉碎機(jī)(FZ102型)粉碎，過的含量較高．乳熟成熟期，根部干物重漸小，理論上200目篩，然后放人保鮮袋中保存，以備化驗(yàn)．稱取根部Ph的濃度相對變大，根中Pb的含量將上升．而部分樣品用HNO硝解，用火焰原子吸收分光光度事實(shí)上，根中Pb的含量略有下降，這和土壤中Pb含計(jì)分別測定根、莖、葉和籽實(shí)中Pb

8、，cd，cr和cu的量的下降有關(guān)．含量．45402．4玉米生態(tài)調(diào)查