海泡石對(duì)鎘污染紅壤的鈍化修復(fù)效應(yīng)研究
摘要：采用盆栽試驗(yàn),研究了海泡石對(duì)土壤pH值,鎘(Cd)有效態(tài)含量以及對(duì)菠菜的生物量與品質(zhì)安全性的影響.結(jié)果表明,在1.25、2.5和5mg·kg-1Cd污染土壤中,投加海泡石顯著地提高土壤pH值(p<0.05).土壤有效態(tài)Cd含量則隨海泡石投加量的增加而降低,與未投加海泡石處理相比,分別減少了11.0%~44.4%、7.3%~23.0%和4.1%~17.0%.施加海泡石緩解了Cd對(duì)菠菜的脅迫效應(yīng),植物地上部生物量有所增加,然而海泡石處理顯著抑制了菠菜對(duì)Cd的吸收,其地上部Cd含量(干重)分別比對(duì)照處理下降了78.6%~300.4%、44.6%~169.0%和18.1%~89.3%.在Cd含量為1.25mg·kg-1的土壤中,當(dāng)海泡石投加量≥1%時(shí),菠菜可食部Cd含量(鮮重)低于0.2mg·kg-1(FW)(國家食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)Cd含量閾值,GB2762—2005);而在2.5和5mg·kg-1Cd污染土壤中,當(dāng)海泡石投加量達(dá)到5%時(shí),菠菜可食部Cd含量才滿足污染物預(yù)防品種的Cd含量標(biāo)準(zhǔn),可以安全食用.
關(guān)鍵詞：Cd，鈍化修復(fù)，紅壤，海泡石，菠菜
隨著工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展,我國農(nóng)田土壤鎘(Cd)污染日益嚴(yán)重.據(jù)統(tǒng)計(jì),我國Cd污染耕地面積約1．4萬hm2,涉及11個(gè)省市的25個(gè)地區(qū).每年因Cd污染超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品高達(dá)14．6億kg.Cd污染已經(jīng)對(duì)人類的健康和生命安全構(gòu)成嚴(yán)重危害,袁一傲等研究發(fā)現(xiàn),污灌區(qū)婦女的尿中尿β2-微球蛋白、低分子蛋白、氨基氮、尿Cd及血清堿性磷酸酶出現(xiàn)的陽性率顯著高于對(duì)照區(qū),并呈現(xiàn)明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系.局部地區(qū)Cd污染已引起腎小管重吸收能力不可逆損傷,嚴(yán)重累及腎小球的功能.另外,研究揭示Cd還具有一定的致癌性和致突變性.因此,治理和修復(fù)Cd污染土壤對(duì)于促進(jìn)土地資源的保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展、保障農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)安全以及維護(hù)人體健康具有重要的意義.
目前,重金屬污染土壤治理方法有物理法、化學(xué)法、農(nóng)業(yè)生態(tài)工程法和生物法等.原位鈍化修復(fù)技術(shù)是一種十分行之有效的農(nóng)田重金屬污染土壤治理方法,具有成本低廉、操作方便、效果快速等特點(diǎn),使得其在污染土壤的治理中得到廣泛應(yīng)用,尤其是適用于修復(fù)大面積、中輕度污染的農(nóng)田土壤.海泡石是一種鏈?zhǔn)綄訝罱Y(jié)構(gòu)對(duì)纖維狀富鎂硅酸鹽粘土礦物,是由二層硅氧四面體和夾在中間一層的鎂氧陽離子八面體及吸附于晶體層間對(duì)水化陽離子構(gòu)成對(duì)結(jié)構(gòu)單元,其分子式為:Mg8(H2O)4[Si6O15]2(OH)4·8H2O.海泡石具有巨大的比表面積和豐富的空隙,特殊結(jié)構(gòu)決定其具有良好的物化性能、較強(qiáng)的表面吸附和離子交換能力,在污水處理、大氣吸附和過濾脫色等方面已經(jīng)開展了廣泛的應(yīng)用研究.近年來,國內(nèi)外一些學(xué)者將海泡石應(yīng)用于重金屬污染土壤的原位鈍化修復(fù)中,取得了較好的效果.本研究通過盆栽實(shí)驗(yàn),揭示海泡石對(duì)Cd污染紅壤的鈍化修復(fù)效果,研究添加海泡石對(duì)土壤pH值、Cd有效態(tài)含量、菠菜生物量和品質(zhì)安全的影響.旨在為Cd污染土壤鈍化修復(fù)與蔬菜安全生產(chǎn)提供科學(xué)方法和理論依據(jù),進(jìn)而促進(jìn)其在大田中推廣應(yīng)用.
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