铝—氟互作对水稻及土壤中氟含量的影响研究

【摘要】：氟在自然界的分布很广,大约占地壳组成的0.78g/kg。氟是人和其他动物的必需微量元素,其摄入量过多和缺乏都会影响其生长健康。土壤为氟环境化学体系的枢纽。土壤的氟污染不仅直接对人体和牲畜产生危害,它可以通过饮水和食物链对人体和牲畜的健康产生不良的影响。考察到铝离子可以与氟形成配位数不同的氟铝配合物,能够显著影响氟在土壤中的存在形态,所以本文以氟含量较低的黑土作为供试土壤,利用生物盆栽水稻试验,通过人工添加氟来改变土壤中的氟含量,研究不同施氟水平下水稻的生长情况及其吸氟规律,并通过添加不同量的硫酸铝,设置不同的氟铝比,来探讨铝-氟交互作用对水稻吸氟规律及土壤中各形态氟含量的影响。现得到如下研究结果： 1.通过对盆栽水稻不同生理时期及收获后水稻植株各部位的全氟含量进行测定,结果表明：单施氟处理下,施氟量与水稻植株含氟量间存在极显著的正相关关系,这说明水稻对氟存在奢侈吸收的现象。但对水稻不同时期取样发现,植株体内氟含量随生长时间的延长呈下降趋势,这可能是由于水稻植株在中后期生长速度较快,生物量增加的较多,进而使所吸收的氟得到一定量的稀释。各施氟水平相比,水稻植株的整体生长形势无明显差异,但分蘖数却随施氟量和铝氟比的增加而呈极显著的降低趋势。铝-氟交互条件下,水稻植株各部位的含氟量顺序为稻壳米根茎叶。与不施硫酸铝处理相比,施硫酸铝处理会降低水稻植株各部位的含氟量,但是同一处理在不同时间取样,降氟效果有较大差别。 2.对收获后的盆栽水稻土进行各形态氟含量测定,结果表明：对于单施氟处理,收获后土壤氟与原土中氟的含量分布呈现出不同的变化规律,各形态氟的变化规律为：残余态可交换态水溶态有机束缚态铁锰结合态。其中水溶态氟的含量与原土相比明显增加,并且大于有机束缚态；其它形态氟含量的趋势与原土一致。从各形态氟随氟的增加而增加的量的趋势来看,呈逐渐减弱的趋势。说明土壤对氟的吸附力随外源氟的增加是逐渐减弱的,有逐渐达到平衡的趋势。铝氟交互处理试验中,与不施硫酸铝处理相比,施硫酸铝处理会降低土中各形态氟的含量。但各形态氟在三组不同氟浓度组中相同硫酸铝百分比处理中,都是随着氟的增加而增加的,但增加的趋势是逐渐减弱的。 3.铝氟互做的实验室模拟结果表明：观察土壤中氟含量的变化,各形态氟在1d时基本上都达到最小值,并且随着时间的增加,中间呈先下降后升高的趋势,但是最后在7d时达到的值高于1d的,所以可确定各形态氟在土壤中的吸附时间为1d。纵观所有培养时间各形态氟随硫酸铝的增加所呈现的变化规律,可发现各培养时间下除了有机束缚态氟各形态氟均在硫酸铝百分比在0.2时达最高值,与收获后的盆栽土中各形态氟随硫酸铝的添加量逐渐增多所表现出来的趋势相比有所不同。但随着硫酸铝的增加呈逐渐下降的趋势与其规律较一致。