Cd胁迫下As污染土壤对农作物生长及农产品安全性的影响

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1、生态环境学报2009,18(6):2132-2136http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.comCd胁迫下As污染土壤对农作物生长及农产品安全性的影响112王新，贾永锋，姜若峤1.中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室，辽宁沈阳110016；2.沈阳农业大学食品科学与工程，辽宁沈阳110161摘要：采用盆栽实验的方法研究了在Cd胁迫下As污染物对水稻(OryzasativaL.)、大豆

2、(GlycinemaxL.)生长发育及重金属吸收积累的影响，As-Cd污染土壤采用不同改性剂对农产品安全性的影响研究。研究结果表明：单元素As处理与对照相比水稻株高降低了10.3cm、产量下降了9.8％，而大豆株高、产量分别增加了6cm、36.9％，在实验设计污染物浓度范围内，As对大豆生长发育有刺激作用。As-Cd处理与对照相比水稻的株高、产量分别下降了2.3cm、1.75%，而大豆株高、产量下降了12cm、5.6%，As-Cd污染处理抑制了作物的生长发育；As-Cd处理比单元素As处理其水稻籽实、茎

3、叶、根中As含量分别多4.2倍、1.14倍、1.7倍，As-Cd处理比单元素As处理大豆籽实、茎叶、根中As含量分别多4.63倍、2.82倍、1.85倍，Cd元素的存在对水稻、大豆吸收As具有协同作用；采用腐殖酸4％、pH4处理改性措施使土壤中有效态As含量降低，降低了As对农作物的健康风险。关键词：As-Cd污染；农作物；As吸收；农产品安全中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）06-2132-05土壤环境中As、Cd污染所引起的不良生态效物生长发育及污染危害的影响及

4、水稻As污染的健[10-13]应已引起环境科学工作者的广泛关注。环境中的康风险研究，而在草甸棕壤上Cd胁迫下土壤As、Cd可以通过自然风化和人类的生产活动进入As对作物的生长发育及毒害的研究甚少，因此本文土壤环境。自然土壤中As的背景值一般为6采用盆栽实验的方法，研究了As污染土壤在Cd胁-1[1]mg·kg，未污染土壤Cd含量平均为0.35迫下不同农作物水稻、大豆对As吸收和积累的影-1[1]mg·kg。通过矿山开采、冶炼等人类生产活动可响；Cd元素的存在对As在土壤-植物系统迁移积累不断地向土壤环境

5、释放As、Cd，Nriagu(1988)认的影响；采用不同改性措施对重金属污染土壤的风[2]8为，全球每年向土壤中输入的As总量为0.94×10险分析，本研究为重金属污染土壤对农作物生长发kg，全球大约有数万个As污染点，最高土壤As含育的影响及农产品安全分析提供了科学依据。-1[3]量可达26500mg·kg，孟加拉和印度两国有将近1实验材料及方法1亿人生活在As污染区，大面积的农田土壤因高1.1供试作物[4,5]As水灌溉遭到了污染。在中国因土法采矿和私选择北方具有代表性的水、旱两种耕作方式下#营企

6、业炼As造成小范围As污染土壤问题相当突栽种的农作物大豆（铁丰24）和水稻（241）开展出，在某些采矿点附近土壤As含量可高达28522实验研究。-1[6]mg·kg，我国已知有10个省市的17个地区土壤1.2供试污染物[7]和作物出现不同程度的As污染。据统计，每年在供试污染物选择As、Cd两种元素，污染物的7世界范围内进入土壤的Cd总量为2.2×10kg(Dudka,浓度设计以接近国内外土壤环境质量标准为依据[8]21999)，1992年我国约有1.3万hm耕地受到Cd（Cd含量水平的设计依据以二级

7、土壤环境质量标准[9]-1的污染，涉及11个省市的25个地区。土壤是人0.3mg·kg的5倍为污染胁迫浓度，As含量水平的-1类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环设计依据以二级土壤环境质量标准30mg·kg的1.5境的重要组成部分。随着国家经济的快速发展，加倍为土壤浓度），污染物的含量水平见表1。速了污染物向环境的释放，土壤成为污染物环境迁表1供试污染物移过程中的一个重要源和汇。当土壤遭受As、Cd-1Table1Combinedpollutantsconcentrationmg·kg污染可直接

8、导致土壤退化，生产力下降，而且污染污染物污染物含量水平物可以通过食物链进入人体，增加了对人体健康的As(Na2HAsO4)45污染风险。Cd（CdCl2）1.5在As污染土壤上，以往更多地是关注As对植基金项目：中国科学院百人计划项目(C15BBR0501)；国家自然科学基金项目（40773076）；中国科学院开放实验室基金项目作者简介：王新（1961年生），女，副研究员，主要从事重金属污染生态研究。通讯联系人，E-mail:wangxin