銅在土壤中的淋溶遷移特征及其生物效應(yīng)研究.pdf

1、銅是植物必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素,也是人體健康所必需的重要元素之一。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,銅污染土壤面積逐年擴(kuò)大,銅在土壤環(huán)境中的累積不僅會(huì)導(dǎo)致土壤及植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素的平衡失調(diào),還會(huì)對(duì)人體健康造成不良影響。如何通過(guò)對(duì)土壤中銅的遷移轉(zhuǎn)化及其生物有效性的研究,達(dá)到改善銅污染土壤中作物的生長(zhǎng)和品質(zhì)的目的,對(duì)于提高作物品質(zhì)和修復(fù)銅污染土壤都有重要的意義。本文采用室內(nèi)模擬、盆栽試驗(yàn)相結(jié)合的方法,以棕壤為供試土壤,系統(tǒng)研究了銅在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、

2、波爾多液污染土壤中的鈣以及添加褐煤對(duì)土壤銅遷移轉(zhuǎn)化及形態(tài)分布特征的影響；以果園中常見(jiàn)牧草紫花苜蓿及普遍種植的五月慢小白菜為試材,研究作物對(duì)銅的吸收累積、作物對(duì)銅毒害的反應(yīng)與其生物效應(yīng),以及銅對(duì)土壤酶活性的影響。主要研究結(jié)果如下： 1.在泰安平均年降水量條件下,各處理土壤中的銅在O～10cm土層中均有不同程度的遷移轉(zhuǎn)化：土壤銅含量越高,年降水量條件下表層土壤中銅的淋失量越大,沉淀態(tài)銅和礦物殘留態(tài)銅所占的比例增加了28.57％～33

3、.49％。高銅(400mg·kg-1)土壤中,鈣含量的增加使交換態(tài)銅比例降低幅度為9.97％～10.48％,使銅的遷移量最大可減少15.54％；隨褐煤施入量的增加,表層交換態(tài)銅含量減少,銅向5～10cm土層中的淋溶量減少顯著,有機(jī)結(jié)合態(tài)銅的含量增加22.76％～36.07％。 2.隨銅施入量增加,小白菜體內(nèi)全銅含量增加顯著；土壤中銅施入量≤100mg·kg-1時(shí)小白菜的生長(zhǎng)量增加顯著；銅400mg·kg-1時(shí)施鈣使小白菜單株重增

4、加幅度為81.44％～380.76％,葉綠素含量增加29.17％～58.33％,褐煤施入量較高時(shí)葉綠素含量增加4.17％～16.67％。鈣的施入使小白菜體內(nèi)POD的活性提高了23.53％～58.82％,CAT活性提高16.67％～200％,NR活性在鈣的較低施入量時(shí)提高19.63％～25.15％,硝酸鹽含量降低40.20％～60.51％,VC含量增加8.91％～27.72％,活性銅含量減少7.56％～32.51％,全銅含量減少6.57％

5、～46.47％。褐煤的施入使小白菜VC含量增加17.82％～28.71％,POD活性提高23.53％～50％,褐煤5g·kg-1時(shí)CAT活性提高34.62％,活性銅含量減少47.45％～1.51％,施入量為10g·kg-1和20g·kg-1時(shí)全銅含量增加14.43％和6.44％。 3.隨銅施入量增加,紫花苜蓿體內(nèi)銅含量增加顯著,單株重有降低的趨勢(shì)。銅400mg·kg-1時(shí),鈣的施入使紫花苜蓿單株重增加66.67％～240％；全銅

6、含量減少39.32％～62.53％,葉綠素含量增加13.16％～23.68％,硝酸鹽含量降低36.56％～46.44％,POD活性降低了8.68％～25.75％,NR活性提高2.78％～41.58％,CAT活性在鈣低施入量時(shí)降低50％,鈣3.125g·kg-1時(shí)粗蛋白含量減少41.27％；褐煤的施入使紫花苜蓿體內(nèi)全銅含量增加8.83％～20.04％,POD活性提高14.37％～17.96％,褐煤5g·kg-1時(shí)CAT活性提高了104.1

7、7％,10g·kg-1時(shí)NR活性降低了10.81％,10g·kg-1和20g·kg-1時(shí)粗蛋白含量增加30.16％和12.70％,硝酸鹽含量降低9.11％～37.78％。 4.對(duì)于小白菜盆栽土壤,隨銅施入量增加,蔗糖酶、過(guò)氧化氫酶、脲酶和磷酸酶活性均呈降低的趨勢(shì)；銅400mg·kg-1時(shí),隨鈣施入量增加,蔗糖酶活性提高42.11％～171.93％,過(guò)氧化氫酶活性提高15％～25％,脲酶活性提高36.84％～110.53％,磷酸酶

8、活性提高13.95％～23.26％；褐煤的施入使蔗糖酶活性提高17.54％～31.58％,過(guò)氧化氫酶活性提高0.83％～10％,脲酶活性提高12.12％～21.21％,褐煤10g·kg-1和20g·kg-1時(shí)磷酸酶活性提高了9.30％和6.98％。紫花苜蓿盆栽土壤中,隨銅施入量增加,蔗糖酶和脲酶活性呈降低的趨勢(shì),過(guò)氧化氫酶和磷酸酶活性先增高后降低；鈣的施入使過(guò)氧化氫酶活性降低17.78％～32.22％,脲酶活性升高12％～21％,蔗糖酶