桂林市土壤—农作物系统汞形态特征及影响因素研究

发布时间：2020-10-25 04:22

　　 汞污染已成为全球性环境问题。土壤-植物系统正遭受到越来越严重的汞污染，并进而通过食物链危害人类健康。目前关于土壤汞污染的研究重点多集中于汞污染评价、汞形态分布等方面，但对汞的生物有效性及影响土壤-植物系统汞迁移、形态转化的因素研究较少，关于土壤根际环境汞的赋存形态及影响因素等地球化学行为的研究则未见报道，桂林市土壤-农作物汞形态及生物有效性的系统性研究工作也未见报道。 针对上述情况，本文作者以桂林市作为调查对象，采用现场调查、盆栽试验、根际箱试验相结合的方法，对桂林市土壤-农作物系统汞的分布状况、土壤汞的形态特征及影响因素作了重点研究。研究范围涉及桂林市5个主城区和1个郊县约100 km~2的区域，共选择了8个主要蔬菜基地作为主要研究区域。得出的研究成果如下： (1)现场研究结果表明，桂林市土壤汞浓度的高低分布状况依次为：虞山桥东南岸＞七星公园东北＞西山公园西北侧＞纸马铺＞穿山北＞彭家岭＞虞山桥东北岸＞穿山南，土壤汞浓度与地域有关，即由靠近市区到远离市区，土壤汞污染逐渐减弱。相应菜地蔬菜汞含量与土壤汞污染情况类似。桂林市常见蔬菜中汞含量依次为：枸杞菜＞大白菜＞小白菜＞芹菜＞老菜＞莴笋；叶菜类＞瓜果类。叶菜类植物地上部生物量较大，土壤汞和大气汞均对其有较大贡献；瓜果类植株生长周期较长，植物地下部吸收汞量较大，所以，叶菜类植物汞含量分布为：叶＞根＞茎；而瓜果类植物汞含量分布为：根＞茎叶＞果。 (2)对菜地土壤汞的形态分析表明，土壤各形态汞含量分布依次为：残渣态＞腐殖酸络合态＞难氧化降解有机质结合态＞易氧化降解有机质结合态＞碳酸盐铁锰氧化物结合态＞水溶态＞交换态。 (3)土壤汞形态转化研究表明，添加HgCl_2后，在土壤的物理化学及生物因素影响下，可溶性HgCl_2有向稳定态方向转化的趋势。与未种植蔬菜的土壤汞形态比较，种植蔬菜后土壤汞形态的变化表现为水溶态和腐殖酸结合态汞减少、残渣态和强有机质结合汞增加，说明蔬菜生长期间，土壤中有效态汞部分被植物吸收，部分向稳定态转化。而随着汞污染程度的增大，种植蔬菜后，汞形态明显地由残渣态、强有机质结合态向交换态，碳酸盐铁锰氧化物结合态转化，表明高污染土壤使汞的生物有效性提高，对环境的潜在危害性增大。 (4)玉米根际试验结果表明，玉米生长显著影响根际土壤中各形态汞含量。与非根际土壤汞形态相比，植物吸收使根际土壤水溶态、交换态汞减少；受根际土壤pH值、氧化还原条件和微生物活动变化等影响，残渣态、碳酸盐结合态和
【学位单位】：成都理工大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2006
【中图分类】：X53
【部分图文】：

东接临桂大村。共选择了8个主要蔬菜基地作为采样区，即七星公园东北、穿山以北、彭家岭、虞山桥东北、虞山桥东南、穿山以南、西山公园西北、纸马铺。调查点分布如图3一1所示。研究内容:()l采集土壤和蔬菜样品，分析其中汞含量，以便考察土壤和蔬菜中汞的分布情况及土壤一蔬菜系统汞污染现状;/(2)土壤汞赋存形态特征。图3一1采样点位置分布图

测定土壤总汞含量。蔬菜试样采用微波消解一冷原子吸收光谱法测定。所得结果如表5一6。将土壤有效态汞与蔬菜各部分汞含量以及蔬菜总汞量进行相关分析(图5一2)。可以看出，萃取剂萃取的土壤有效态汞含量与相应土壤生长的蔬菜所吸收汞量之间存在极显著相关关系。对3种蔬菜的根汞而言，土壤有效态汞含量与构祀根汞含量的R2值(0.9354，图5一Zb)大于老菜根汞(0.5335，图5一Za)和芹菜根汞(.08%6，图5一Z)c，即相关系数R为.09687。可能由于构祀菜生长时间较长(采集样品均为两年期)，其根部所吸收汞量最能反映土壤汞的生物有效性

为了研究根际环境中的汞形态变化，测定种植玉米后根际土壤汞形态，并与非根际土壤相应汞形态含量比较，以汞形态相对变化率(G)来衡量根际环境对汞形态变化的影响(表6一1，图6一2)。从图6一2可以看出，经过40d培养后，受玉米根际影响，根际土壤中汞形态变化一般表现为水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、强有机质结合态和残渣态减少，腐殖酸络合态增加，但原土壤和经过添加汞处理的土壤中汞形态变化程度不同。与非根际比较，原土壤中水溶态、铁锰氧化物结合态和强有机质结合态分别减少45.86%、35.%%和17.86%，腐殖酸结合汞增加1.720%，相比之下，交换态、碳酸盐结合态和残渣态汞的变化很小，相对变化率均小于10%。当外源汞进入土壤后，随着汞污染程度增大，根际土壤汞形态变化强度增加。与非根际土壤比较
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1 侯明;桂林市土壤—农作物系统汞形态特征及影响因素研究[D];成都理工大学;2006年

本文编号：2855456