论文部分内容阅读
目前对干旱区绿洲土壤-蔬菜系统中重金属在复合污染条件下的迁移特征研究较少。本论文通过盆栽试验,研究了干旱区绿洲土壤-胡萝卜系统中重金属污染物Cd、Pb、Zn、Ni四种元素在该系统中的迁移特征及其生态效应。以期为干旱区绿洲蔬菜的安全生产提供科学依据,进而提高该区蔬菜的品质。研究结果表明:(1)外源重金属的投加使土壤中重金属(Cd、Pb、Zn、Ni)各形态含量均有所增加。同时,土壤中重金属各形态重新进行分配,统一表现为可交换态和碳酸盐结合态响应最大,残渣态响应最小。随着重金属投加浓度的增加,Cd主要赋存形态由残渣态逐渐转变为可交换态,Pb主要赋存形态由残渣态迅速转变为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Zn、Ni主要赋存形态由残渣态逐渐转变为铁锰氧化态。(2)外源重金属的投加,使胡萝卜块茎和茎叶中重金属(茎叶中Pb除外)含量均较对照(CK)有所增加。总体来看,胡萝卜块茎对干旱区绿洲土壤中Cd、Pb、Zn、Ni四种元素的富集能力大小顺序为Cd>Zn≈Ni>Pb,茎叶富集能力大小顺序为Cd>Zn>Ni>Pb。Cd、Pd、Zn、Ni、在胡萝卜中的迁移能力在低投加浓度(TS1和TS2处理)下的大小顺序基本为Zn>Cd>Ni≈Pb,而在中高投加浓度(TS3~TS6处理)下,大小顺序则基本为Cd>Zn>Ni>Pb。(3)通过多元线性回归分析得出,在Cd、Pb、Zn、Ni复合污染条件下,土壤中各重金属之间复杂的交互作用,导致各重金属向胡萝卜块茎和茎叶的迁移能力存在差异。通过多元线性逐步回归分析得出,胡萝卜块茎吸收Cd、Zn的主要贡献形态为碳酸盐结合态,吸收Pb、Ni的主要贡献形态为可交换态;茎叶吸收Cd、Zn、Ni的主要贡献形态为碳酸盐结合态,吸收Pb的主要贡献形态为可交换态。说明在干旱区绿洲土壤中,重金属的可交换态和碳酸盐结合态易被胡萝卜吸收积累。(4)胡萝卜部分生长指标的抑制率随着复合重金属(Cd、Pb、Zn、Ni)投加浓度的增大均呈不断增大的趋势,且各生长指标抑制率的大小顺序均为块茎干重>茎叶干重>茎叶长度>块茎长度,即重金属对块茎干重毒害程度最深,其次为茎叶干重,茎叶长度和块茎长度相对较弱。胡萝卜部分生长指标的耐性系数大小顺序则为块茎长度>茎叶长度>茎叶干重>块茎干重,即胡萝卜块茎长度对重金属复合污染的耐性最强,其次为茎叶长度,茎叶干重和块茎干重则相对较弱。