外源铅铜镉在长三角和珠三角农业土壤中的转化

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1、方利平等：外源铅铜镉在长三角和珠三角农业土壤中的转化845外源铅铜镉在长三角和珠三角农业土壤中的转化方利平1，章明奎1*，符娟林21.浙江大学环境与资源学院资源科学系，浙江杭州310029；2.西南科技大学，四川绵阳621010摘要：选择了我国经济发达地区的长江三角洲和珠江三角洲10个代表性农业土壤，采用室内培养和化学分级方法研究了加入外源铅、铜、镉在土壤中的动态变化及转化趋势，探讨了碳酸钙、粉煤灰、猪粪和钢渣等土壤改良剂对土壤重金属形态的影响。结果表明，随着土壤重金属负荷的提高，土壤中交换态重金属的比例增

2、大，残余态比例下降，有效性提高，对环境威胁增大。当重金属加入量较低时，重金属优先向氧化物结合态、有机质结合态转化；而当加入量较高时，向交换态和碳酸盐结合态转化的比例明显增加。pH和土壤组分对重金属在土壤中的转化有显著的影响，土壤pH下降可使交换态Cd、Cu、Pb的比例递增。加入碳酸钙、粉煤灰、猪粪和钢渣等改良剂可显著地降低土壤中交换态重金属比例，增加其它形态的重金属比例。关键词：重金属；形态；转化；农业土壤中图分类号：X144文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）06-0843-04方利平等

3、：外源铅铜镉在长三角和珠三角农业土壤中的转化845表1供试土壤基本性质Table1Propertiesofthetestedsoils土壤类型采样地点pHw(有机质)/(g×kg-1)w(交换性酸)/(cmol×kg-1)b(CEC)/(cmol×kg-1)w(Fe2O3)/(g×kg-1)w(Cd)/(mg×kg-1)w(Cu)/(mg×kg-1)w(Pb)/(mg×kg-1)粘粒/%盐基饱和度/%乌栅土(S1)江苏7.8243.20.0015.5814.190.89234.6626.6534100青紫泥

4、田(S2)浙江5.635.00.3213.4521.970.71837.2122.7334.497.6黄泥沙田(S3)浙江5.1251.21.0612.4720.310.72517.5921.8820.591.51粉泥田(S4)浙江5.4219.90.2414.5910.040.74320.5527.316.298.33泥质田(S5)广东5.6928.10.106.3422.430.28028.6326.3117.698.44红泥田(S6)广东6.0419.90.098.7428.410.19717.093

5、6.5617.299.01黄斑田(S7)浙江6.2028.70.0413.9922.930.93232.0318.7728.299.72赤红壤(S8)广东4.7533.30.866.8228.861.24626.1846.7437.287.44黄筋泥(S9)浙江4.7510.03.836.1329.130.98528.3717.892637.52砖红壤(S10)广东5.406.70.754.0634.180.134208.212.947181.57土壤重金属对生态环境的影响已引起人们广泛关注。研究表明，对生

6、态环境产生影响的并不是重金属的全量，而是某些形态的重金属[1-4]。由工业、农业等多种方式进入土壤中的重金属可与土壤组分产生复杂的物理、化学作用，形成不同形态的重金属；随着重金属污染程度和时间的增加，土壤中重金属的化学形态也可发生连续变化[5]。土壤中重金属的化学形态除与重金属的性质和积累量有关外，还与土壤物质组成和性质等有关，研究土壤中重金属的化学形态及重金属积累过程中形态的转化和影响因素可为预测重金属在土壤积累过程中对生态环境的潜在影响提供依据。本文选择了我国经济发达地区的长江三角洲和珠江三角洲10个

7、代表性农业土壤，采用室内培养和化学分级方法研究了加入外源铅、铜、镉在土壤中的动态变化及转化趋势，探讨了碳酸钙、粉煤灰、猪粪和钢渣等土壤改良剂对土壤重金属形态的影响。1材料与方法1.1供试土壤选用的10个代表性农业表层土壤采自长江三角洲和珠江三角洲农区（表1），其中S1~S7为稻田土壤，S8~S10为旱地土壤。土壤基本情况见表1。方利平等：外源铅铜镉在长三角和珠三角农业土壤中的转化8451.2研究方法土壤pH采用酸度计测定；颗粒组成用比重计法测定；有机质含量用重铬酸钾氧化法测定；交换性酸用1mol·L-1KC

8、l交换，标准碱滴定；阳离子交换量用NH4OAc法测定；游离氧化铁用DCB提取，比色法测定。外源重金属的加入和培养方法如下：称土样100~200g，置于塑料合中，加入4个水平的重金属（Cd的加入量分别为2、4、8、20mg·kg-1土；Cu和Pb的加入量分别为100、400、1000、方利平等：外源铅铜镉在长三角和珠三角农业土壤中的转化8452000mg·kg-1土）。保持土壤水分约为田间持水量的40%~50%，在