不同土壤类型下Cd和Pb在水稻籽粒中累积特征及其环境安全临界值

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1、生态环境学报2010,19(4):792-797http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com不同土壤类型下Cd和Pb在水稻籽粒中累积特征及其环境安全临界值11111,2范中亮，季辉，杨菲，吴琦，张卫建1.南京农业大学应用生态研究所，江苏南京210095；2.中国农业科学院作物科学研究所//农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室，北京100081摘要：研究水稻籽粒对土壤重金属的累积特征和水稻产地土壤重金属安全临界

2、值，可为水稻安全生产和产地安全适宜性评价提供重要参考。以杂交籼稻KU818作为材料，通过外源添加不同质量分数的Cd和Pb，于2008年在南京采用盆栽试验方法，研究不同土壤类型下水稻籽粒对土壤重金属Cd和Pb的累积特征及其环境安全临界值。结果显示，水稻籽粒对重金属的累积量总体上随着外加重金属质量分数的增加而呈现增多趋势，籽粒中重金属含量与处理水平及盆栽土壤中重金属有效态含量呈现显著或极显著正相关。籽粒对Cd、Pb的累积特征呈现出土壤类型之间的显著差异，水稻土栽培下，籽粒对重金属的累积高于潮土栽培下的。根据国家《食品中污

3、染物限量（GB2762－2005）》标准中重金属的限量标准和水稻籽粒重金属的累-1-1-1-1积特征推算出水稻产地（潮土和水稻土）安全临界值：Cd为1.63mg·kg和0.74mg·kg，Pb为230mg·kg和110mg·kg，均高于国家《食用农产品产地环境质量评价标准(HJ332-2006)》的指标。结果表明，由于临界值在土壤类型之间差异较大，制定统一的农产品产地重金属限量标准还需结合当地土壤性质加以评价。关键词：Cd；Pb；植物富集；土壤类型；安全临界值中图分类号：文献标识码：A文章编号：1674-5906（2

4、010）04-0792-06随着工农业发展，重金属污染问题日益严重，估提供重要参考依据。如污泥农用、废水灌溉、污染灰尘沉降、化肥农药1试验材料与方法[1]使用等都会加重土壤重金属污染。多年来，国内1.1试验材料外对重金属在作物中的吸收、运输、累积及对作物供试作物为杂交籼稻K优818（品种来源于的毒害效应进行了大量研究，由于土壤类型、作物K17A×R818，属于三系杂交籼稻），在长江中下游[2-7]品种等差异其结果不尽一致。研究表明，土壤中作中稻种植，全生育期平均137.5d。试验土壤为江Pb、Cd被植物吸收和累积后，

5、能够造成作物产量苏省两种典型土壤，分别代表苏北地区的中碱性土[8-10]和品质下降，其影响程度及毒性大小往往与土壤—潮土和苏南地区的偏酸性土壤—水稻土。两种[11-13][14,15]壤性质有密切关系。龚伟群、赵步洪等人土壤均取自稻田耕层土壤（0～15cm），经风干、研究表明水稻对外源Cd的吸收及其在籽粒中的富磨碎后，过5mm孔径筛，混匀备用。同时，另取部集受土壤类型的影响大于品种基因型。由于重金属分土壤磨碎过1.000mm和0.149mm尼龙筛，供土壤不仅能够影响作物生长，而且还能在作物中富集，基本性质测定，其结果

6、为，潮土:pH7.50、有机质[16]-1并可通过食物链影响人体健康，因此研究作物产质量分数26.37g·kg、CEC质量摩尔浓度7.23-1-1地重金属安全临界值显得尤为重要。目前根据在不cmol·kg、总氮质量分数1.23g·kg、总Cd质量分数-1-1同土壤类型条件下作物富集重金属特征推算土壤0.30mg·kg、总Pb质量分数26.35mg·kg；水稻土:-1重金属安全临界值的研究较少。为此，研究在不同pH5.94、有机质质量分数30.62g·kg、CEC质量摩-1-1土壤类型下水稻籽粒对重金属富集特征和确定土

7、尔浓度8.53c(mol·kg)、总氮质量分数1.52g·kg、-1壤重金属安全临界值具有重要意义。本试验在两种总Cd质量分数0.31mg·kg、总Pb质量分数30.50-1土壤类型下研究水稻籽粒对Cd和Pb的富集特征，mg·kg。然后基于稻米摄人风险和水稻籽粒对重金属的富1.2试验设计集特征，推算出土壤Cd和Pb安全临界值，这将为本研究采用单一污染实验，在土壤中分别添加农产品产地安全适宜性评价和农田重金属风险评不同浓度的外源Cd、Pb（CdC12·2.5H2O和基金项目：国家“十一五”科技支撑计划课题(2006BA

8、D02A15,2007BAD89B12)；公益性行业(农业)科研专项(200803028)作者简介：范中亮(1982年生)，男，硕士研究生，主要研究方向土壤重金属污染和农产品安全。E-mail:fan-zhongliang@163.com*通讯作者：zhangweij@caas.net.cn收稿日期：2010-01-08范中亮等：不同土壤类型下