輕中度鎘污染農(nóng)田土壤安全利用研究.pdf

1、土壤是人類賴以生存和發(fā)展的基礎，是全球生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的自然資源，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境及人類可持續(xù)發(fā)展息息相關。然而，隨著工業(yè)化和城市化進程的加快，污水灌溉、涉重金屬企業(yè)“三廢”的大量排放、農(nóng)藥化肥的不合理使用等導致農(nóng)田土壤鎘(Cd)污染問題日益嚴峻。近年來，黨中央和國務院高度重視土壤重金屬污染防治與糧食安全生產(chǎn)工作。如何管控和治理受Cd污染的農(nóng)田土壤，保障糧食安全生產(chǎn)，已然成為當前土壤及環(huán)境領域的研究熱點。有鑒于此，本文以浙江省某村

2、受電子垃圾拆解影響的農(nóng)田為研究區(qū)域，開展了土壤重金屬污染狀況調(diào)查，明確了研究區(qū)的主要污染物、污染程度及污染分布等級。在此基礎上，2016-2017年開展了2種不同鎘積累水稻品種在輕中度鎘污染土壤的原位鈍化小區(qū)試驗，探究了石灰、生物質(zhì)炭、土壤調(diào)理劑及海藻有機肥對土壤Cd生物有效性及不同水稻對Cd的富集及轉(zhuǎn)運能力的影響，從而篩選出鈍化效果最佳的土壤調(diào)理劑及低鎘積累水稻品種，并開展土壤調(diào)理劑和低鎘積累水稻組合的大田安全利用效果驗證研究。主要結(jié)

3、論如下:
　　(1)研究區(qū)農(nóng)田土壤呈酸性，pH平均值為5.66。土壤表層及亞表層Cd含量平均為0.83mg kg-1及0.37mg kg-1;CaCl2提取態(tài)Cd含量平均為0.44mg kg-1及0.16mg kg-1;其次為Cu污染，表層土壤Cu含量平均為163.10mg kg-1;Zn部分點位超標，Pb、As及Cr不超標。因此土壤污染主要以Cd污染為主，呈現(xiàn)輕中度污染等級（中輕度污染點位比例占到82％），且具有較高的生物有效性

4、。
　　(2)石灰、生物質(zhì)炭、土壤調(diào)理劑及海藻有機肥的施用均可提高土壤pH，降低土壤Cd生物有效性。其中以土壤調(diào)理劑效果最佳，首次施用可使土壤pH提高1.33個單位，對土壤Cd的鈍化率達46.13％。首次施用4種鈍化劑對土壤pH的提高效果可以維持2年，但第2年效果有所降低，第2年繼續(xù)施用可維持第1年的效果;對土壤Cd的鈍化效果至少可維持1年，第2年由于稻田在水稻分蘗后期至成熟期長期淹水的緣故，對照處理的Cd鈍化率升高至18.05％

5、，其余處理與對照沒有呈現(xiàn)顯著差異，因此無法判斷鈍化劑是否起到持續(xù)作用，同時也表明淹水可以降低土壤Cd有效性。土壤pH與CaCl2-Cd的回歸分析結(jié)果表明，施用鈍化劑后土壤pH與有效Cd呈顯著或極顯著負相關，因此可以通過施用堿性鈍化劑達到提高土壤pH并降低Cd有效性的目的。
　　(3)針對輕中度Cd污染農(nóng)田土壤，甬優(yōu)17及秀水09糙米Cd含量分別為0.34mg kg-1及0.22mg kg-1，高于《食品安全國家標準食品中污染物限量

6、》(GB2762-2017)規(guī)定的Cd限量值0.2mg kg-1。4種鈍化劑均可將水稻糙米Cd含量降至0.2mg kg-1以下，以高用量土壤調(diào)理劑（3.0kg m-2）效果最佳，其對2種水稻糙米Cd含量降幅分別高達88.23％及77.27％。此外，低積累常規(guī)水稻品種對Cd有較強的耐性，其根部對Cd的富集能力顯著高于雜交水稻品種，但根部向地上部及籽粒的轉(zhuǎn)運能力遠小于后者，因此低積累水稻品種的糙米Cd含量更低。因此，可以通過Cd低積累水稻品

7、種及原位鈍化組合技術的模式來保障水稻的安全生產(chǎn)。同時通過開展鈍化劑的效果穩(wěn)定性試驗，發(fā)現(xiàn)第2年所有處理的水稻糙米Cd含量均未超標，可能是由于在水稻分蘗后期至成熟期稻田長期淹水的緣故。
　　(4)土壤調(diào)理劑與不同水稻品種的大田安全利用試驗結(jié)果表明，研究區(qū)常規(guī)種植水稻Cd超標風險較高，且不同品種的水稻對Cd的富集能力存在明顯差異，呈現(xiàn)雜交稻顯著高于常規(guī)稻。通過施用土壤調(diào)理劑和低積累水稻品種種植組合技術的模式可以保障水稻安全生產(chǎn)，同時結(jié)