酸雨对紫色土Cd、Hg、Pb活化及其植物效应的影响

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酸雨和重金属污染是当今广为关注的环境热门话题。由于特殊的地质地貌和气候条件,重庆酸雨的频度、广度和强度一直较严重。酸雨的长期淋溶,造成土壤酸化和土壤重金属溶出,土壤重金属植物有效性提高,进一步加重了重金属污染问题的严重性。重金属在植物中的富集严重影响农作物的品质和安全性,并通过食物链进入人体,危及人体健康。 本文选取以重庆市具代表性的酸性紫色土和中性紫色土为供试材料,通过模拟酸雨淋溶试验有盆栽试验,探讨了模拟酸雨作用下土壤中Cd、Hg、Pb在紫色土中的形态迁移特征和植物有效性,其研究可为阻止土壤中Cd、Hg、Pb通过食物链产生危害提供科学指导,为预测和控制土壤Cd、Hg、Pb污染提供科学理论依据。 试验结果表明: 两种土壤淋滤液pH与淋溶量之间符合二次抛物曲线。随着酸雨pH的上升,淋滤液最高pH值逐步上升,但需要的淋滤量也会增加;中性土壤淋滤液最高pH值均高于相应的酸性土,但相应的淋溶量均低于酸性土。 酸性土壤淋滤液Cd浓度变化与淋溶量之间符合二次抛物曲线,且随着酸雨pH的上升,其最高Cd浓度显著下降。中性土壤淋滤液Cd浓度变化随着淋溶量而直线下降,其中低pH酸雨能促使淋滤液Cd浓度下降得更快。两种土壤淋滤液Pb浓度变化与淋溶量之间均符合直线下降,且pH4.5的酸雨淋洗时Pb浓度下降最为平缓。 酸雨作用下两种土壤Cd、Pb的淋失受酸雨pH值、重金属离子种类、土壤有机质和阳离子交换量等诸多因子的影响,其中酸雨pH值影响最为显著。 Cd的形态分配格局为交换态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态≈有机结合态>残留态,即植物可利用的最多,不可利用的最少;Hg为酸溶态>残留态>硝酸溶态≈碱溶态,即最容易被植物利用的酸溶态与最不容易被植物利用的残留态(两种极端情形)含量较多,而中间状态的较少;Pb为有机结合态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>残留态>交换态,即最容易被植物利用的交换态与最不容易被植物利用的残留态(两种极端情形)含量较
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