天津污灌区土壤重金属污染特征及可溶性无机盐对镉的形态和生物效应的实验研究

【摘要】：土壤污染特别是重金属污染是人类面临的重要的环境问题之一,我国受重金属污染的耕地面积近2000×10~4hm~2,农作物从土壤中吸收重金属残留,通过食物链进入人体,严重威胁群众生命。研究解决土壤重金属污染是一项具有实际意义的工作,本文从一个侧面对重金属污染土壤进行了研究。 本文利用改进AHP法确定权重,对天津市污灌区土壤及蔬菜重金(Hg、Cd、Pb、Zn、As、Cr)污染的状况进行了调查及评价。结果表明:土壤中主要污染物为Cd、Hg,其中Cd的污染最重。Cd的含量超过为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值的三级标准(1.0mg/kg),已经危害到植物的生长。水稻籽实和蔬菜中重金属含量处于食品安全水平以下,未遭受污染;但是已显示出富集现象,部分样品已经受Cd、Hg等污染,超过安全水平,开始影响人类健康。 土壤和蔬菜中重金属污染严重,主要是由于其有效态含量高。根据天津土壤盐渍化程度高这一现象,通过实验研究天津地区土壤中可溶性无机盐对重金属镉的形态变化的影响及其生物效应。具体方法为添加CdCl_2溶液使土壤Cd含量为0.25mg/kg、0.8mg/kg、1.0mg/kg,再向土壤中添加KCL、CaCl_2,K_2HPO_4、KH_2PO_4、K_2CO_3,采用Tessier's方法对土壤中镉形态进行逐步提取,并与空白实验作对比分析,分析表明在Cd添加量相同条件下(≤0.8mg/kg),当土壤中可溶性无机盐KCl、K_2CO_3含量的增加时,Cd的有效态含量随之增加;CaCl_2含量的增加时,Cd的有效态含量随之减少;向土壤中添加KH_2PO_4有利于降低土壤中Cd的有效态含量;添加K_2HPO_4时,Cd有效态的含量变化不明显。 为了进一步证实实验结论的可靠性,本文又通过盆栽试验,采用生物有效性的分析方法,研究在向受重金属污染的土壤施加NaCl、CaCl_2、K_2HPO_4、KH_2PO_4、K_2CO_3后,植物系统中镉的变化。以菠菜、芹菜、红萝卜为供试植物,在作物收获后,对三种植物中Cd的含量进行测定。测定结果也与前面的结论相符,但本结论还需要在生产实践中得到进一步的证实。