稻麦轮作下水稻土重金属形态特征及其生物有效性

摘要

在成都平原稻麦轮作下86个土样中重金属全量和各形态含量分析的基础上,采集分析相应点位上种植的主要粮食作物小麦和水稻籽粒的重金属含量,通过描述性统计分析、相关性分析及线性回归方程的模拟,研究了土壤中重金属的形态分布特征及其生物有效性.统计分析结果表明:土壤中Cr、Cu、Pb、Zn各形态含量的分配顺序为:残渣态＞有机物结合态＞铁锰氧化物结合态＞碳酸盐结合态＞可交换态,而Cd各形态含量的分配顺序为:铁锰氧化物结合态＞残渣态＞碳酸盐结合态＞有机物结合态＞可交换态.若以活性态(非残渣态含量)而论,Cd的活性最高,Cr的活性最低.除Cr外,各元素全量与各活性形态之间的关系较为密切.土壤中全Cd含量与4种活性形态Cd含量间的相关性均达极显著水平;Cu、Zn全量分别与其铁锰氧化物和有机物结合态含量,Pb全量分别与其可交换态和铁锰氧化物含量间的相关系数达显著或极显著水平.用卫生部颁布的食品中重金属限量卫生标准评价稻麦籽粒重金属累积情况,其结果表明,小麦籽粒(旱作)中的Cd、Cr、Cu、Pb分别超标14.71%、8.70%、6.50%和17.40%,而水稻籽粒(水作)仅有Pb和Cd含量超标10.90%和8.70%.不同形态重金属对水稻和小麦籽粒中重金属累积的影响效应不同,从多元线性回归方程的回归系数来看:稻-麦籽粒中Cd含量受到土壤中各活性形态Cd含量的影响.除铁锰氧化态Cd和有机物结合态Cd含量分别对小麦和水稻籽粒中Cd的累积表现出负效应外,其余均为正效应.可交换态Cu含量对稻-麦籽粒Cu累积的效应最大,其次受碳酸盐结合态Cu含量的影响.稻-麦籽粒Pb含量的累积受土壤各活性态Pb含量影响效应的差异不甚明显.稻-麦籽粒Zn含量与土壤各活性态Zn含量间无显著线性关系.