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茶园土壤酸化条件下铅在土壤—茶树系统中的行为研究

周俊  
【摘要】:本文通过野外茶园实地研究与实验室内模拟研究相结合的方法,探讨了(1)江苏典型茶园土壤环境质量现状及其主要存在问题;(2)模拟酸雨淋洗对茶园土壤酸化及土壤中铅溶出和形态转化的影响;(3)铅在茶园土壤-茶树系统中的运移规律及茶树体内铅的分布和吸收机理。 为了找出江苏茶叶生产中现存的问题,以便能有所侧重的进行试验研究,首先对江苏典型茶园展开实地调查和采样分析。结果表明江苏茶园的土壤环境和茶叶质量确实都存在一定程度的问题。江苏茶园的土壤环境问题主要表现为土壤酸化趋势十分明显,部分茶园中存在着土壤铅含量超标的现象;另外,江苏茶园的土壤肥力总体状况良好,土壤养分中的氮磷钾含量丰富,但有机质含量略微偏低。江苏茶叶的质量状况尚好,茶叶中的铜含量均合格,但有个别茶场生产的茶叶铅含量超过无公害茶叶卫生标准,这与相应茶园土壤铅含量偏高的有关。此外,在江苏茶园管理中还普遍存在一些需要改进的环节,如用肥单一化和施肥时间偏晚等问题,且有机肥的施用量略低于国家无公害茶叶生产技术规程标准,应将基肥和追肥的施用时间提前并加大有机肥的施用力度。 针对茶园调查中所发现的土壤和茶叶中存在的铅含量超标的现象,本试验以茶园土壤的铅污染问题作为重点研究内容。茶园土壤是铅污染的载体,而土壤酸化(江苏茶园土壤现存在严重的酸化趋势)将直接导致土壤中的铅活性不断增强,增加了铅从土壤向茶树体内转移的可能。因此研究茶园的铅污染问题,应先从研究土壤酸化条件下铅在土壤中的行为着手。本研究通过采用实验室模拟酸雨连续淋洗土壤的方法,研究了茶园土壤的酸化趋势以及不同铅污染程度的土壤中铅的溶出和形态转化规律。结果表明,土壤的酸化程度受酸雨酸性强度的控制,酸雨pH越低,土壤酸化程度越强。伴随着土壤的酸化,土壤中的重金属铅不断溶出,铅的溶出总量随模拟酸雨的酸度的加强和淋洗铅土壤本身含铅量的增大而增加。但是土壤渗滤液中的铅浓度随时间变化的规律只受到模拟酸雨pH的影响。 通常情况下,铅在茶园土壤中的各形态含量分布规律为:残渣态交换态有机态铁锰氧化态碳酸盐态。当外源铅进入土壤后,铅的形态分布规律发生了明显地变化,各个形态铅的含量显著增加,而且活性越强的形态增加的比例越大,这将极大地增加土壤铅污染地生态风险。在模拟酸雨淋洗下,铅污染程度越严重的土壤,其中的铅溶


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