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工业的发展、废弃物的排放、农业化肥施用量的增加,导致土壤重金属的污染变得严峻。依赖土壤的农业生产是人类获得食品和基本生活原料的主要方式。土壤中的重金属通过食物链进入人体,危害人类健康。研究水稻生长期中土壤重金属数据变化,能够为粮食的安全和增产提供重要参数和科学依据,在理论和生产上都具有重要意义。
本文研究分室外采样观测和室内试验两部分。室外采样观测农田水稻种植的土壤环境和记录农事活动进行观测;室内试验检测土壤样品的重金属浓度,分析水稻生长期重金属浓度数据变化特征,探索研究区土壤重金属浓度变化的原因。主要研究成果如下:
1、根据《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的Ⅱ类土壤标准,重金属铜、铅均未出现超标,而重金属锌有出现轻微超标,重金属镉超标严重。
2、在水稻生长期中,分析试验站早稻和晚稻农田土壤重金属锌、铜、铅、镉浓度变化,发现农田土壤重金属浓度波动受肥料、农药影响很大。
3、通过单因素分析法分析试验站农田三种灌溉方式对农田土壤重金属浓度的影响,得出:“补偿灌溉”对土壤重金属镉浓度影响最大;“雨养灌溉”对土壤重金属锌、铜、铅浓度影响最大。采用“薄、浅、湿、晒”的灌溉方式优于其他两种灌溉方式控制土壤重金属的浓度。
4、使用SPSS13.0软件的相关性模型Kendall和Spearman分析试验站农田进水pH值、降雨量、气温对农田土壤重金属锌、铜、铅、镉浓度的影响。结果显示,这些环境因素对土壤重金属锌、铜、铅、镉浓度影响不显著。
5、自然农田和试验站农田进行土壤综合质量等级的关联度分析,自然农田的土壤综合质量优于试验站的。
6、试验站农田土壤环境质量评价单项污染指数得出,土壤未受重金属锌、铜、铅的污染,但受重金属镉的污染;试验站农田综合污染指数为1.387,表明土壤环境质量已受到轻度污染。自然农田壤环境质量评价的单项污染指数得出,土壤未受重金属锌、铜、铅、镉的污染;自然农田土壤综合污染指数为0.669,表明土壤安全,清洁无污染。
综上,化肥、农药的施用是土壤重金属引入的主要来源,影响土壤重金属浓度的主要因素。采用“薄浅湿晒”灌溉方式可以控制土壤重金属污染。