淹水還原作用對土壤鎘生物有效性的影響.pdf

1、土壤淹水后，影響土壤中重金屬活性的因素眾多。通過紅壤和潮黃土的淹水培養(yǎng)實驗，測定還原土壤Eh、pH及土壤溶液中DOC、Cd、Fe的濃度，研究還原作用對土壤中Cd活性的影響，并深入探討pe+pH對鐵氧化物氧化還原的表征及鐵氧化物還原溶解對Cd活性的影響。同時采取不同pH(4.5、5.5、6.5、7.5)含Cd營養(yǎng)液、不同淹水時段紅壤、淹水并添加有機物料的潮黃土栽培水稻幼苗11天的實驗，研究還原作用對水稻吸收富集Cd的影響，重點分析了水稻根

2、際氧化圈pe+pH對Fe、Cd進入根組織的影響。
　　 營養(yǎng)液培養(yǎng)試驗結(jié)果表明，溶液不同pH對水稻株高和根系生長的影響不大，只有莖葉干重與pH呈顯著正相關(guān)，并在pH6.5達到最大值，它反映出在pH為6.5的溶液中更有利用于水稻的生長。水稻從溶液吸收Cd、Fe的過程中，水稻根際氧化圈可使Fe、Cd在根表面氧化沉淀，即土壤Fe、Cd還原溶解作用的逆反應(yīng)，同時受溶液pH和pe+pH控制，并由根表Fe沉淀引起Cd的共沉淀，莖葉、根表Cd

3、含量與pH成正相關(guān)，莖葉的Cd、Fe和根內(nèi)的Cd、Fe成負(fù)相關(guān)，表明了水稻Fe的吸收和運轉(zhuǎn)制約著Cd的吸收和運轉(zhuǎn)。水稻根際氧化圈和根內(nèi)物質(zhì)流向莖葉的轉(zhuǎn)移都具有對根外溶液Cd、Fe的攔截功能，其結(jié)果既使莖葉中的Fe保持適度含量，又使Cd含量降低到低的水平，使水稻免受Cd的毒害作用。水稻莖葉Cd含量，在pH4.5-5.5的范圍內(nèi)，隨pH升高而升高，在pH6.5-7.5的范圍內(nèi)，隨pH升高而降低。此結(jié)果表明，營養(yǎng)液中Cd濃度高低與它的生物有效

4、性高低（植株吸收量）并非完全一致。
　　 紅壤淹水第1天到40天，由于鐵氧化物的還原溶解作用導(dǎo)致pe+pH由13.92一直下降到7.71,pH相應(yīng)地從4.75升高到6.14，并致使土壤表面CEC增大，交換性Fe、Mn含量和所占交換性陽離子的比例增加，非變價陽離子（包括Ca、Mg、K以及Cd等等）所占比例相應(yīng)減少，由此造成淹水初期紅壤溶液中Cd2+、Fe2+濃度增加，Cd活性較高，淹水后期Cd2+、Fe2+濃度減少，Cd活性降低.

5、在紅壤淹水的1-11天（前期）和31-41天（后期）兩個時段植入水稻，經(jīng)11天培養(yǎng)，水稻莖葉吸收Cd在淹水前期顯著高于后期，說明酸性紅壤淹水初期，土壤Cd活性和生物有效性均高于后期.
　　 用pH7.10的潮黃土加1％苜蓿干粉淹水培養(yǎng)11天，有機物料處理的pH平均值由對照的6.88下降到6.44,pe+pH平均值由10.65下降到8.75，DOM平均值也相應(yīng)由1.42mg·L-1增加到12.40mg·L-1。這些土壤性質(zhì)的改變促

6、進了土壤Cd的溶解。淹水期間有機物料處理土壤水溶性Cd平均含量達到0.044mg·L-1，明顯高于對照0.013mg·L-1。由此表明，淹水潮黃土添加有機物料可明顯提高土壤活性Cd含量。將4葉期水稻秧苗同期植入對照和有機物料兩處理土壤，經(jīng)過11天的培養(yǎng)，有機物料處理水稻莖葉Cd含量明顯低于對照，與土壤水溶性含量比較，表現(xiàn)出土壤活性高低與生物有效性高低是不一致的。
　　 營養(yǎng)液中Cd濃度、土壤溶液中Cd濃度與水稻莖葉Cd含量一致或