土壤—辣椒体系铅生物有效性预测模型初探

发布时间：2020-05-09 04:40

【摘要】：近年来,随着工业生产的发展,铅(Pb)被广泛的使用,土壤Pb污染已成为严峻的环境问题。Pb进入农田土壤后,其毒性和有效性会因土壤环境、植物类型的差异发生改变,对农产品安全构成潜在威胁,进而可能通过食物链威胁人类健康,研究Pb在土壤-蔬菜系统中的生物有效性具有重要意义。本文基于21种典型农田土壤,选取辣椒(Capsicum annuum L.)为供试植物,采用总量分析、化学提取和超微结构分析等方法,探究了外源Pb在典型土壤中的有效态变化与分布特征,考察Pb在辣椒中的转运、富集和分布情况,并构建了土壤Pb生物有效性的预测模型,主要研究结果如下:(1)分析了辣椒根际与非根际土壤中不同提取态Pb的含量差异。酸性土壤的处理组中,HN03对Pb的提取率高于EDTA,但是两者在中性和碱性土中没有明显的差异。辣椒根际活化作用引起了碱性土中EDTA-Pb和HN03-Pb提取率的升高。初步筛选出影响土壤Pb活性的两个主控因子,分别为土壤pH值和有机质含量。(2)探究了辣椒对Pb的吸收转运与累积分布特征。外源Pb的添加处理(250～350 mg/kg)对辣椒的株高、鲜重、根重无显著影响。辣椒各部位Pb含量由高到低依次为:根茎叶果实,转运系数(TF)的大小依次为茎叶果实;对照组的辣椒果实部Pb含量均未超过食品安全标准,低处理组(Pb 125～175 mg/kg)与高处理组(Pb 250～350 mg/kg)分别有11%、22%的样品超标,其中酸性土壤更易超标。利用透射电子显微镜(TEM)技术对辣椒根和果实的超微结构进行观察,发现外源(350 mg/kg)Pb的添加对辣椒细胞产生了一定的毒害作用。结合土壤理化性质,进一步明确土壤pH值是影响可食部Pb累积量的主控因子。(3)构建了辣椒Pb生物有效性的预测模型。分别基于土壤总Pb含量、EDTA-Pb和HNO3-Pb以及土壤理化性质构建了三套关于辣椒果实部Pb含量的预测模型,最优因子为土壤pH值与CEC,R2adj均大于0.7,拟合效果较好。使用实测值验证模型,大部分拟合数值在95%预测区间内,且均匀分布在1:1线的两侧,显示了较好的预测效果。此外,本文采集了田间样品进行预测模型的验证,模型显示出较高的可靠性。本文采用盆栽实验的方式,通过对土壤和辣椒植株中Pb含量的分析,探索了土壤-辣椒系统中Pb的累积特征、迁移富集及其主控因子;基于该预测方程反推出的土壤Pb安全临界值可为我国土壤Pb风险评价及土壤标准制定提供理论依据,从而保证蔬菜安全生产的需求。
【图文】：

图１．１技术路线逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ逡逑

图３．１种植辣椒前土壤Ｐｂ含量分析逡逑（ＣＫ，邋Ｌ、Ｈ分别对应对照组、低处理组和高处理组，，下同）逡逑
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X53;X503.231

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 沈志群;张琪;刘琳娟;;无污染农产品对土壤铅环境质量标准要求的变化——个案研究[J];中国环境监测;2010年03期

2 任秀娟,陈翠玲,曹丽华,闻刘伟,刘合满;107国道(新乡段)两侧土壤铅含量调查[J];河南科技学院学报(自然科学版);2005年02期

3 郑袁明,余轲,吴泓涛,黄泽春,陈煌,吴晓,田勤政,范克科,陈同斌;北京城市公园土壤铅含量及其污染评价[J];地理研究;2002年04期

4 李应学,曹仁林,周毅,何宗兰,戴碧琼,霍文瑞,杜道灯;天津市农用污泥和土壤中有害物质安全控制标准的研究[J];农业环境科学学报;1988年01期

5 吴启祥;陈阳;;太原市公路两侧农田铅污染状况的研究[J];山西农业大学学报;1988年01期

6 N.I. Ward;R.D. Reeves;R.R. Brooks;岳巍;;低交通量的国家——新西兰公路沿线土壤和植物中的铅污染[J];环境科学动态;1989年03期

7 李云;徐坤;;土壤铅含量对生姜生长及产品安全性的影响[J];山东农业科学;2011年09期

8 王艳,王金达,刘汝海,李仲根,杨继松;土壤铅的浓度与油菜生长相互影响的研究[J];农业环境科学学报;2004年01期

9 孙备;王欣若;李建东;王国骄;李姝;;不同土壤铅含量条件下三裂叶豚草生长及铅富集特征[J];沈阳农业大学学报;2016年06期

10 凌乃规;何金富;黄碧燕;陆汉平;甘毅;;刁江流域土壤铅对水稻和小白菜的污染影响研究[J];广西农业科学;2008年04期

相关会议论文 前10条

1 于凯;杨柳;郑刘孙;李旭祥;;基于铅同位素表征铅锌冶炼厂周边土壤铅源[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）[C];2013年

2 赵多勇;郭庆军;王成;魏益民;;铅同位素分析技术在土壤铅污染源解析中的应用——以陕西凤翔长青工业园为例[A];中国矿物岩石地球化学学会第15届学术年会论文摘要集（2）[C];2015年

3 郭晓宏;邰源临;魏学智;;5种草本植物对土壤铅的吸收、富集及转运[A];2015海峡两岸水土保持学术研讨会论文集（下）[C];2015年

4 曹恩泽;李立平;吕瑞龙;邢维芹;;土壤-水体系中钙对磷酸盐稳定铅的影响[A];中国土壤学会土壤环境专业委员会第二十次会议暨农田土壤污染与修复研讨会摘要集[C];2018年

5 常江;杜艳;姚艳娟;;安徽省主要土壤铅含量及其与小麦幼苗生长相关性研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年

6 伍钧;孟晓霞;李昆;李远伟;;鱼腥草吸收累积铅与土壤铅形态的关系[A];第九届中国青年土壤科学工作者学术讨论会暨第四届中国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2004年

7 邢维芹;郑亚丽;Kirk G.Scheckel;骆永明;李立平;;铅冶炼厂附近农田土壤中重金属空间分布研究[A];中国土壤学会土壤环境专业委员会第二十次会议暨农田土壤污染与修复研讨会摘要集[C];2018年

8 邓绍坡;吴运金;龙涛;单艳红;林玉锁;;多介质暴露条件下土壤铅含量限值研究[A];2015年中国环境科学学会学术年会论文集[C];2015年

9 李杜康;陈华清;孙瑞瑞;;福建南安典型区土壤中铅含量及其化学形态分析[A];2014中国环境科学学会学术年会论文集（第八、九章）[C];2014年

10 赵世君;扬柳;郭伟;李旭祥;;土壤铅同位素溯源方法研究[A];2012中国环境科学学会学术年会论文集（第三卷）[C];2012年

相关重要报纸文章 前1条

1 本报记者 张静波;防止“铅从口入”家长应绷紧哪根弦[N];中国消费者报;2004年

相关博士学位论文 前4条

1 刘平;钾肥伴随阴离子对土壤铅和镉有效性的影响及其机制[D];中国农业科学院;2006年

2 刘灿玉;姜对土壤铅和镉毒害的生理响应特性[D];山东农业大学;2016年

3 曹书苗;放线菌强化植物修复土壤铅镉污染的效应及机理[D];长安大学;2016年

4 苏小娟;有机酸和含磷物质对土壤铅的固定效果及其机理[D];华中农业大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 周振;土壤—辣椒体系铅生物有效性预测模型初探[D];浙江大学;2019年

2 雒焕章;干旱区绿洲土壤—胡萝卜系统中重金属迁移特征及生态效应的实验研究[D];兰州大学;2013年

3 程志飞;土壤—蔬菜系统重金属污染特征及健康风险分析[D];贵州师范大学;2018年

4 李家飞;不同污染区土壤中汞的赋存形态及分布规律[D];贵州大学;2018年

5 刘妍;基于Hymap数据的土壤As含量反演研究[D];中国地质大学(北京);2018年

6 朱晓婷;福建安溪茶园土壤铅粒级分布及有效性特征[D];中国地质大学(北京);2015年

7 武倩倩;块根、块茎类植物修复土壤铅、镉污染的试验研究[D];中国矿业大学;2014年

8 郭成士;土壤铅对作物的毒害效应及临界值研究[D];福建农林大学;2011年

9 王莹莹;腐殖质与茶树根区土壤铅生物有效性的关系研究[D];浙江大学;2012年

10 史志鹏;低分子量有机酸对两种污染土壤铅释放的影响[D];华中农业大学;2012年

本文编号：2655606