干旱區(qū)綠洲土壤中重金屬的形態(tài)分布及生物有效性研究(編輯修改稿)
2025-05-01 23:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 有限，更多的重金屬量則直接或者間接與生物吸收之間產(chǎn)生一定的關(guān)聯(lián)，也使土壤油菜系統(tǒng)受到的潛在污染危害程度逐漸加深。此外，對照比較4種金屬各形態(tài)分布系數(shù)可知，在不同劑量水平組合下，可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)對不同元素的吸附次序為Cd＞Pb＞Ni＞Zn；鐵錳氧化態(tài)和有機(jī)物結(jié)合態(tài)對不同元素的吸附次序為Ni＞Zn＞Pb＞Cd，說明這4種元素在土壤中的活性大小依次為Cd＞Pb＞Ni＞Zn[12]。 Cd 在土壤中的形態(tài)分布規(guī)律由圖1可知，綠洲土中各形態(tài) Cd 的含量隨著添加量的變化規(guī)律如下：在原狀土中，Cd 主要呈現(xiàn)為殘渣態(tài)，隨著添加量的增加，殘渣態(tài)含量稍有降低，其變異系數(shù)（Cv）%，其它四種形態(tài)含量均呈增長趨勢：其中可交換態(tài)變異系數(shù)最大，Cv 值為 %，其次為鐵錳氧化態(tài)，Cv 值為 %，%%。從圖２可知，在原狀土壤中，殘渣態(tài)是 Cd 的主要賦存形式，％，其次為碳酸鹽結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)，％％，可交換態(tài)所占比例最少，％。隨著添加量的增加，殘渣態(tài)和有機(jī)物結(jié)合態(tài)含量逐步減少，其中殘渣態(tài)呈銳減趨勢；可交換態(tài)、鐵錳氧化態(tài)分布系數(shù)呈增長趨勢，其中可交換態(tài)分配系數(shù)顯著增加，且在非原狀土中Cd元素的非殘渣態(tài)含量都占據(jù)絕對優(yōu)勢，說明在較高的劑量情況下，土壤中可被固定在晶格內(nèi)部的Cd的數(shù)量有限，大部分Cd（%）還是以酸可提取態(tài)（可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)）形式存在,該形態(tài)遷移性強(qiáng),可以直接被生物利用,因此可以對食物鏈產(chǎn)生巨大的影響[13]。圖1 Cd 隨土壤中添加處理水平的形態(tài)含量變化趨勢 The concentration tendency of five forms in different levels of Cd圖 2土壤中Cd的賦存形態(tài)分布百分比 Percentage of various forms in total amounts of Cd Pb 在土壤中的形態(tài)分布規(guī)律據(jù)圖3，在原狀土中，殘渣態(tài)Pb含量也是最高。隨著添加量的增加，各形態(tài)含量均呈現(xiàn)增長態(tài)勢，５種形態(tài)含量的變異系數(shù)依次為EXC (%)＞CAB(%) ＞OM(%)＞FMO(%)＞RES(%),可交換態(tài)含量變幅最大，其次是碳酸鹽結(jié)合態(tài)，而殘渣態(tài)含量變幅最小。由圖4可知，在原狀土中，殘渣態(tài)是Pb 的主要賦存形式，％，其次為鐵錳氧化態(tài)和有機(jī)結(jié)合態(tài)，％％，可交換態(tài)含量幾乎為零。隨著添加量的增加，殘渣態(tài)和有機(jī)物結(jié)合態(tài)含量逐步減少，其中殘渣態(tài)呈銳減趨勢；可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)分布系數(shù)呈增長趨勢，在劑量水平5和劑量水平8的土壤中，鐵錳氧化態(tài)是Pb的主要存在形式之一，這同Pb易與鐵錳氧化物形成穩(wěn)定的螯合物有關(guān)[14]。圖3 Pb 隨土壤中添加處理水平的形態(tài)含量變化趨勢 The concentration tendency of five forms in different levels of Pb圖 4 土壤中Pb的賦存態(tài)分布百分比 Percentage of various forms in total amounts of Pb Zn在土壤中的形態(tài)分布規(guī)律由圖5可見，在原狀土中，殘渣態(tài)Zn含量仍然最高，碳酸鹽結(jié)合態(tài)含量最少。隨著添加量的增加，各非殘渣態(tài)含量均呈現(xiàn)增長態(tài)勢，５種形態(tài)含量的變異系數(shù)依次為EXC (%)＞CAB（％）＞OM（％）＞FMO(%)＞RES (%)，殘渣態(tài)含量的變異系數(shù)依然是最小的。由圖6可知，隨著劑量水平提高，殘渣態(tài)Zn的含量快速降低。其中，在原狀土壤中，%，其次為鐵錳氧化態(tài)（%）和有機(jī)物結(jié)合態(tài)（%），%，%。在劑量水平2的土壤中，殘渣態(tài)Zn的分布系數(shù)為 %，％、％%，可交換態(tài)含量也為最低，%。在劑量水平5土壤中，殘渣態(tài)分布系數(shù)顯著降低（%）；可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化態(tài)和有機(jī)物結(jié)合態(tài)分布系數(shù)呈增長趨勢，其中鐵錳氧化態(tài)分布系數(shù)顯著增加，在劑量水平8下Zn的各賦存形態(tài)分布系數(shù)變化趨勢與劑量水平5相似。Zn元素在劑量水平2下各賦存形態(tài)的分布系數(shù)關(guān)系為：RES＞FMO＞CAB＞OM＞EXC；在劑量水平8下均為：FMO＞CAB＞OM＞RES＞EXC。即在中、高濃度土壤中，Zn的非殘渣態(tài)，尤其是鐵錳氧化態(tài)在形態(tài)分布上占據(jù)明顯優(yōu)勢，殘渣態(tài)含量的分布系數(shù)呈現(xiàn)出銳降趨勢，%%。圖5 Zn 隨土壤中添加處理水平的形態(tài)含量變化趨勢 The concentration tendency of five forms in different levels of Zn圖 6土壤中Zn的賦存態(tài)分布百分比 Percentage of various forms in total amounts of Zn Ni在土壤中的形態(tài)分布規(guī)律據(jù)圖7，在原狀土中，Ni主要以殘渣態(tài)形式存在。隨著添加量的增加，各形態(tài)含量均呈現(xiàn)增長態(tài)勢，５種形態(tài)含量的變異系數(shù)依次為FMO（%）＞CAB（%）＞OM(%)＞EXC(%)＞RES(%)，鐵錳氧化態(tài)含量變異系數(shù)最大，殘渣態(tài)含量變異系數(shù)最小。由圖8可知，在原狀態(tài)土壤中，Ni的主要存在形態(tài)也是殘渣態(tài)（78%），其次為有機(jī)物結(jié)合態(tài)（%），而可交換態(tài)的分布系數(shù)近似為零。在劑量水平2下，鐵錳氧化態(tài)和殘渣態(tài)Ni是土壤中主要的存在形式，%%，%，碳酸鹽結(jié)合態(tài)的分布系數(shù)為11%，%。在劑量5濃度土壤中，非殘渣態(tài)的含量顯著增加，其中，%，其次為和碳酸鹽結(jié)合態(tài)（17 %）和有機(jī)結(jié)合態(tài)（%），%，%。在劑量水平8下，%，其次為碳酸鹽結(jié)合態(tài)（%）有機(jī)結(jié)合態(tài)（%），%，%。由此可知，隨著劑量水平的提高，殘渣態(tài)Ni的分布系數(shù)迅速降低，而可交換態(tài)分布系數(shù)增大，表明隨著污染的加重，Ni對食物鏈產(chǎn)生的影響也越來越大。圖7 Ni 隨土壤中添加處理水平的形態(tài)含量變化趨勢 The concentration tendency of five forms in different levels of Ni圖 8土壤中Ni的賦存態(tài)分布百分比 Percentage of various forms in total amounts of Ni從以上分析還可知，總體上土壤中的Pb、Zn
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