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日本人造沸石对土壤及盆栽蔬菜重金属污染的治理效果研究

发布时间:2015-04-27来源:注册送体验金浏览:
 食品安全工作关系到人民群众身体健康和生命安全,是一项责任重大且意义深远的工作,一直以来国家和各级地方政府都高度重视这项工作。但是随着工业、生活 废水废物的排放,含重金属的农药、化肥不合理的使用,农田重金属污染日趋严重。据统计,我国目前耕地重金属污染的面积占耕地总量的1/6左右[1]。改良 剂作为一种原位修复技术,近年来发展较快,对于重金属污染土壤,特别是对于轻中度污染,不失为一种适宜的方法[2]。人造沸石由于具有良好的热稳定性、水 热稳定性、离子交换性能和独特的阳离子选择吸附性能,在重金属污染水土处理中有广泛的应用前景。日本人造沸石去除水土重金属离子能力强,试验证明日本人造 沸石在实验室及大田条件下对污染土壤重金属吸附效果明显[3]。该研究以去除水土重金属离子能力强的日本人造沸石为材料,在盆栽条件下验证日本人造沸石对 重金属污染的土壤的改良作用,并研究土壤重金属有效态含量及蔬菜重金属含量的相关性。
盆栽蔬菜
  1 材料与方法
  1.1 试验材料
  日本人造沸石:由日本株式会社ACR提供。试验土壤样品:采自广州海珠区,土壤pH值为5.6。供试作物:柳叶青骨空心菜。
  1.2 试验设计
  在不同重金属含量条件下,设空白对照(CK)和加入沸石2个处理,具体试验方案见表1。
  1.3 试验方法
  将土壤混匀后分装于10个塑料花盆,花盆直径22 cm,按表1加入各种重金属,混匀,30 d后按表1加入沸石。加入沸石10 d后取土壤检测重金属有效态含量,并种空心菜。
  1.4 检测内容及方法
  1.4.1 土壤检测。铅、镉、铬、铜有效态提取方法:取5 g土壤样品,加入0.1 mol/L盐酸25 mL,震荡1 h[4],然后使用日立Z-2000原子吸收分光光度计进行含量测定。
  1.4.2 空心菜检测。成熟后取空心菜检测重金属含量。微波消解后使用日立Z-2000原子吸收分光光度计进行测定[5-9]。
  2 结果与分析
  由表2、3可以看出,日本人造沸石对土壤重金属吸附效果明显,净化效果铅>铬>铜>镉。A~E组铅净化率分别为 62.7%、55.8%、81.0%、69.0%、53.1%;铜净化率分别为34.3%、32.1%、32.3%、24.0%、25.2%;镉净化率分 别为<10%、10.4%、18.8%、19.9%、22.4%;铬净化率分别为23.7%、17.6%、39.2%、30.1%、37.2%。
  由图1~4可以看出,空心菜根部重金属含量明显高于地上部分重金属含量;空心菜地上部分及根部铅、铜、铬含量与土壤有效铅、铜、铬含量相关性均不明显;空心菜地上部分及根部镉含量与土壤有效镉含量均呈显著正相关,相关系数分别为0.972 1和0.969 6。
  3 结论与讨论
  合理施用天然沸石或者由粉煤灰等废弃物合成的沸石能有效钝化土壤中重金属,弱化重金属活性,从而降低农作物中重金属含量,对于重金属低污染土 壤修复有良好的应用前景[9]。该试验对日本人造沸石的重金属净化效果进行盆栽验证,结果表明:净化效果铅>铬>铜>镉,这与胡克伟等 [10]的研究相一致,也与前期实验室及大田条件下日本人造沸石对土壤重金属治理试验结果相一致[3]。空心菜地上部分及根部镉含量与土壤有效镉含量均呈 显著正相关,相关系数分别为0.972 1和0.969 6;空心菜铅、铜、铬含量与土壤有效铅、铜、铬含量相关性均不明显,但当土壤中有效铬含量达到100 mg/kg时,空心菜地上部分铬含量明显升高。仝磊[11]认为土壤中的Zn、Cu、Cd含量与多数蔬菜的含量呈显著正相关,而Pb含量在多数蔬菜中均表 现为与土壤含量无相关性。陈跃均等[12]研究玉米籽粒重金属累积量与土壤重金属DTPA态含量的相关性,认为玉米籽粒中Pb、Ni、Cr含量与土壤相应 元素DTPA态极显著正相关,Cu、Zn的相关性不显著。各种研究结果表明,土壤与农作物重金属相关性结果不尽相同。土壤与农作物重金属相关性可能与农作 物品种、土壤重金属提取剂、土壤重金属含量范围等有关。
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