莲花山矿区土壤-农作物系统中重金属调控.pdf

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1、生态环境学报2014，23(4)：662．668http：／／www．jeesci．comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail：editor@jeesci．com莲花山矿区土壤一农作物系统中重金属调控林文杰，林燕真，马彦东韩山师范学院化学系，广东潮州521041摘要：以广东省莲花山钨矿区耕地为研究点，研究土壤金属含量分布、形态特征及其调控措施。分析耕地土壤中Zn、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd、As含量特征，以碱石灰、MnO2、Fe2O3和钙镁磷肥作为改良剂，对矿区污染耕地土壤进行改良，并种植萝卜Raphanussativus，分析各改良剂对土壤金属

2、形态及其在土壤一农作物界面迁移的影响。研究表明，矿区耕地土壤酸化，Zn、Mn、Pb、Cd和As超过土壤背景值，其中Cd和As污染严重，分别超过背景值的10．2～16．7倍和1．1～1I3倍。碱石灰有效降低耕地土壤pH值，降低土壤zn、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd可溶态含量，减少其在萝卜中积累。萝卜对Pb、zn、cd、cu、Ni累积量与其可溶态含量相关性显著，与总量相关性不显著。Fe203、MnO2、钙镁磷肥对耕地土壤Zn、Cu、Ni、Mn、Pb、Cd生物有效性及其在农作物中累积量无显著影响。矿区耕地土壤分别添加碱石灰、Fe2O3、MnO2，土壤中砷松散结合态含量降低，农作物砷累积量减少

3、。钙镁磷肥对土壤砷形态无显著影响，但能显著降低萝卜中砷的累积量。碱石灰分别与Fe203、MnO2、钙镁磷肥相结合改良耕地土壤，比单一改良剂更能有效降低萝卜中砷的累积量。萝卜中砷累积量与松散结合态存在显著正相关性，与ca．As存在显著负相关性。碱石灰分别和Fe2O3、钙镁磷肥同时加入土壤，能同时地有效降低zn、cu、Mn、Ni、Pb、Cd、As的有效性，及其在农作物累积量，因此，这2种改良方式是莲花山矿区土壤金属固定的有效措施。关键词：矿区耕地；重金属污染；形态；基质改良；迁移中图分类号：X53文献标志码：A文章编号：1674．5906(2014)04．0662—07引用格式：林文杰，林

4、燕真，马彦东．莲花山矿区土壤一农作物系统中重金属调控[J]．生态环境学报，2014，23(4)：662．668．L1NWenjie，LINYanzhen，MAYandong．Regulationonmetalsinplant-soilsysteminLianhuashantungstenminearea[J】．EcologyandEnvironmentalSciences，2014，23(4)：662—668．金属矿山开采过程产生了大量三废，造成矿区Cu、Ni有效性，减少其在农作物积累，降低了环及周边耕地土壤环境中重金属积累，并通过农作物境风险(李瑞美等，2003；敖子强等，2007；

5、进入食物链，损坏人体健康(Zhao等，2012o耕地Beauchemin等，2010)。砷是一种准金属，由于土壤重金属污染是当前世界性的环境问题，因而，其化学性质和环境行为与重金属有相似性，在土耕地土壤重金属污染控制与修复成为环境污染治壤中常作为一种重金属进行研究，通过不同提取理关键领域(Lei等，2010；Carbonell等，2011)。液将砷分为水溶性砷、吸附性砷、难溶性砷。砷在大部分矿区土壤中，往往存在多重金属复合污以阴离子形式存在，吸附性砷指吸附在Ca、AI、染，单一调控剂难以同时固定多种重金属，采用多Fe、Mn等氧化物和氢氧化物胶体中，可溶性和吸种改良剂相结合是重金属复合污

6、染土壤修复的重附性砷易被植物吸收，砷与土壤阳离子Ca、A1、要研究方向。莲花山钨矿地处澄海、饶平、潮安三Fe、Mn等形成难溶的砷酸盐化合物而被固定下县(区)交界处，该矿始建于1956年，1991年闭来，不易为植物所吸收(谢正苗，1989；Kim等，矿。矿区废弃地Zn、Cu、Mn、Pb、Cd和As均高2012)，而上述阳离子可溶性与土壤pH值密切相于背景值，其中As和Cd污染尤为严重(林文杰，关。在不同pH值下，土壤中金属阳离子与砷形态2014o莲花山矿区下游大片耕地土壤因钨矿开采及可溶性的关系并不清楚。磷与砷具有相似化学而被污染，该区域农作物环境风险尚未进行评价，特性，土壤中加入磷，与

7、锰等离子相结合，影响如何降低耕地土壤重金属在农作物中的积累是该土壤中砷形态和及其在农作物的积累，其影响因区修复的重要问题。不同土壤类型而异(张广莉等，2002；Isosaarie重金属固定是土壤常用的修复方法，酸性土和Silanpaa，2012o本论文以莲花山钨矿区耕地壤采用碱石灰提高pH值，降低了Pb、zn、cd、为研究点，采用碱石灰、磷酸盐、铁、锰氧化物基金项目：广东省科技计划项目(2010B031800008；2011B030900010