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随着对土壤-植物体系中重金属的迁移转化规律以及土壤中重金属形态分级等问题的深入研究,发现以重金属全量评价上壤污染在实际应用中显露出明显不足。重金属在土壤-植物系统中的形态分布和生物有效性规律决定了重金属从土壤至植物的迁移转化。重金属的生物有效性一般是指环境中重金属元素在生物体内的吸收、积累或毒性程度。生物有效性的研究可为环境监测和生态修复提供理论的依据。本文以海南两种典型上壤,即海口市蔬菜种植地土壤、海南石碌铁矿区优势植物土壤为研究对象,采集了蔬菜或优势植物及其栖息土壤样品,测定了土壤理化性质,对土壤-植物系统中重金属Pb、Cd、Cu、Fe、Mn、Zn的含量分布和富集特征、形态分布和生物有效性规律、以及重金属对植物的作用机制进行了研究。主要研究内容与结果如下：建立了高压密封消解-火焰／石墨炉原子吸收分光光度法测定样品中Fe、Mn、Cu、Zn、 Pb、Cd含量的方法,绘制的标准工作曲线线性关系良好,R2>0.99,方法检出限可满足各元素测定要求,测定样品的RSD小(FAAS法小于5%,GFAAS法小于8%),回收率在95%-107%之间,表明所建立方法精密度好、准确性高。业里村蔬菜土壤和矿区优势植物土壤理化性质差别较大,但两地土壤-植物系统中重金属含量分布相似,土壤均为Fe>Mn>Zn>Cu>Pb>Cd,植物均为Fe>Mn、Zn>Cu>Pb、Cd,一定程度上反映了海南土壤的内在特性及土壤重金属的生物有效性特征。业里村蔬菜对土壤重金属富集系数的排序为Cd>Zn>Mn>Pb>Cu>Fe,而矿区优势植物为Cd>Zn>Cu>Fe>Mn>Pb,其中Cd、Zn的富集系数均较高,说明两地植物土壤中Cd、Zn的生物有效性较高；蔬菜中,芥菜对6种重金属的富集总体处于较高水平,青骨菜富集水平则相对较低,麻叶对不同重金属表现出差别较大的选择性富集；矿区优势植物中,对Cd的富集系数均较大(除灰叶豆外),孔颖草属植物根部对所研究的重金属富集系数均较高,灰叶豆和水竹对Mn、Zn、Cd均具有较突出的转移能力。两地土壤相比较,土壤pH与植物对Cd、Pb、Fe、Mn的体内富集系数,土壤Eh与植物对Zn、Fe、Mn体内富集系数,土壤含水率与植物对Cd、Cu、Fe、Mn的体内富集系数,均具有相同的相关性关系,即改变土壤理化性质对上述重金属在两地植物体内的富集所产生的影响是一致的。五种浸提剂EDTA-2Na、DTPA、HCl、HAc和醋酸铵,对两种典型土壤浸提效果不尽相同,其中相同的是,EDTA-2Na提取Fe、Cu以及DTPA提取Cd浸提效果较好,五种浸提剂提取Pb的浸提效果相同,表明两种土壤Fe、Cu、Cd、Pb的存在形态具有一定的相似性。BCR法分离表明,矿区优势植物土壤中重金属普遍处于惰性形态,其生物有效性低于蔬菜土壤；蔬菜土壤中,Zn的活性形态(酸提取态和可还原态)含量最高,Cd和Mn以残渣态为主,但酸提取态和可还原态所占比例也较高,Pb主要分布为可氧化态,Cu残渣态较高,并具有少量酸提取态,Fe残渣态最高,其生物有效性排序为Zn>Cd>Mn>Pb>Cu>Fe,与蔬菜对重金属富集系数排序接近；矿区土壤中,就活性的酸提取态来说,Cd最高,其次为Mn、Zn、Cu,较低为Fe、Pb,与优势植物对重金属富集系数排序Cd>Zn>Cu>Fe>Mn>Pb接近。建立了以单提取态或BCR法分离形态表征土壤重金属生物有效性的方法,研究表明,土壤理化性质对两种典型土壤中重金属生物有效性的影响有一致性之处,也有不一致之处。其中,pH对两种土壤(?)、Pb、Mn生物有效性,Eh对两种土壤中Fe生物有效性,含水率对两种土壤中Fe、Cd、Mn的生物有效性,所产生的影响是一致的。小油菜与油菜花从非根际土壤至根际土壤酸性、含水率升高而氧化性气氛降低。小油菜与油菜花对土壤重金属生物吸收系数排序分别为：Cd>Zn>Mn>Cu>Pb>Fe、 Cd>Zn>Cu>Mn>Pb>Fe,两种蔬菜对Cd的生物吸收系数都较大。用单提取和BCR连续提取分离两种蔬菜土壤中重金属形态表明,从两种蔬菜非根际土壤至根际土壤过程中,当重金属活性形态含量增加且相对变化率幅度较大时,生物吸收系数往往比较大,反之,当重金属活性形态含量减少且相对变化率幅度较大时,生物吸收系数往往比较小；由于根际效应引起了蔬菜根际土壤和非根际土壤中重金属含量与形态的变化,较大程度地影响到蔬菜植物对重金属的吸收,但植物对重金属的生物吸收不仅只与土壤中重金属的形态有关,还和植物吸收、重金属迁移效率及根际活化效率等因素有关,可能是这些因素的综合作用；决定了土壤重金属向植物的迁移转化水平和效率。