施用木炭和硫酸亞鐵對(duì)鉛鋅礦區(qū)農(nóng)田水稻吸收重金屬影響.pdf

1、采礦活動(dòng)是土壤重金屬污染的一個(gè)重要污染源頭，在采礦過程中產(chǎn)生的污染物，通過各種途徑進(jìn)入周邊土壤，對(duì)周邊農(nóng)田土壤產(chǎn)生不同程度的重金屬污染。對(duì)周邊污染程度較低的農(nóng)田，可以通過改變耕作制度的方法，減少農(nóng)作物對(duì)重金屬的吸收，使低污染農(nóng)田生產(chǎn)出符合食品標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)作物。本文選擇安徽某鉛鋅礦周邊農(nóng)田為研究對(duì)象，采集測(cè)定鉛鋅礦周邊農(nóng)田以及農(nóng)田生產(chǎn)出的農(nóng)作物，對(duì)周邊農(nóng)田及其生產(chǎn)的農(nóng)作物進(jìn)行調(diào)查，以礦區(qū)污染土壤為供試土壤，研究多種品種水稻對(duì)礦區(qū)污染土壤吸收累

2、積重金屬特性，并且通過室內(nèi)和田間添加改良劑試驗(yàn)，研究了施加木炭和硫酸亞鐵對(duì)水稻重金屬積累的影響，深入研究了硫酸亞鐵誘導(dǎo)水稻根表鐵膜產(chǎn)生及其對(duì)水稻吸收銅鋅的影響。為該地區(qū)的水稻安全生產(chǎn)提供理論和實(shí)踐幫助。主要研究結(jié)果如下：
　　(1)通過對(duì)安徽某鉛鋅礦周邊農(nóng)田及農(nóng)作物采樣測(cè)定，結(jié)果顯示鉛鋅礦周邊農(nóng)田Zn含量范圍為162.49-488.03mg/kg，變異系數(shù)為26.7％;As的含量范圍為39.95-100.73mg/kg，變異系數(shù)為

3、23.96％;Cd的含量范圍為0.35-1.88mg/kg，變異系數(shù)為37.84％。Zn、As和Cd的平均含量均超過了國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。周邊農(nóng)田的水稻糙米和小麥籽粒As平均含量為0.48mg/kg和0.49mg/kg，均超過了國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)。
　?。?)通過盆栽實(shí)驗(yàn)的方式，以礦區(qū)周邊農(nóng)田污染土壤為試供土壤，研究不同品種水稻重金屬積累差異。結(jié)果顯示，水稻糙米Cd含量為0.03-0.13mg/kg，最高值和最低值相差4倍;Z

4、n含量為22.41-39.59mg/kg，最高值和最低值相差不到1倍;Pb含量為0.05-0.17mg/kg，最高值和最低值相差3倍;As含量為0.25-0.41mg/kg，最高值和最低值相差不到1倍。
　　(3)通過水培條件下添加硫酸亞鐵誘導(dǎo)水稻根表鐵膜的形成，利用DCB（連二亞硫酸鈉-碳酸氫鈉-檸檬酸鈉）溶液、掃描電鏡、能譜儀和×射線衍射對(duì)硫酸亞鐵誘導(dǎo)產(chǎn)生的根表鐵膜進(jìn)行表征，研究根表鐵膜對(duì)水稻吸收銅鋅的影響，結(jié)果顯示通過添加硫

5、酸亞鐵可以誘導(dǎo)大量的根表鐵膜在水稻根系表面產(chǎn)生，通過DCB（連二亞硫酸鈉-碳酸氫鈉-檸檬酸鈉）溶液和掃描電鏡等手段可以發(fā)現(xiàn)，未處理的水稻根表DCB提取液Fe含量為731mg/kg，80mg/kgFe2+處理下水稻根表DCB提取液Fe含量為53562mg/kg。培養(yǎng)根表鐵膜的水稻相比未處理水稻，根表鐵膜Cu含量最高增加了73.16％，Zn含量最高增加了112.10％;根部Cu含量最高降低了31.15％，Zn含量最高降低了13.02％;莖葉

6、Cu含量最高降低了19.50％，Zn含量最高降低了25.56％。
　　(4)通過盆栽和田間試驗(yàn)研究礦區(qū)污染土壤添加木炭和硫酸亞鐵對(duì)水稻吸收砷鋅鎘的影響，對(duì)不同處理組下土壤pH，土壤重金屬形態(tài)、水稻產(chǎn)量和水稻各部分重金屬含量測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，施加木炭和硫酸亞鐵可以促進(jìn)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育，增加水稻產(chǎn)量和生物量，發(fā)現(xiàn)添加木炭可以提高土壤的pH，添加木炭可以顯著降低土壤中Cd和Zn的弱酸提取態(tài)，其最大降低幅度達(dá)36.17％和23.61％。添