土壤和水稻鎘污染調(diào)查及土壤鎘安全閾值論證.pdf

1、我國現(xiàn)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB15618-1995)中鎘(Cd)元素標準值公布20多年來一直有很多爭議，因此有必要對其進行合理性論證，有助于為保護土壤環(huán)境質(zhì)量、控制農(nóng)作物中Cd的濃度提供依據(jù)。通過分析土壤中Cd的濃度和水稻中Cd的濃度來研究Cd在土壤-水稻系統(tǒng)中的遷移積累規(guī)律，對未來修復土壤Cd污染，降低水稻中Cd和其他有關重金屬的污染程度具有重要的指導意義。
　　本研究選擇了我國主要糧食作物水稻為研究對象。前期對全國范圍內(nèi)C

2、d污染嚴重的地區(qū)的土壤和水稻進行了調(diào)查分析;后期研究通過水稻盆栽實驗，選用全國Cd污染相對較小地區(qū)的8份水稻土，添加一系列濃度的外源Cd，研究土壤和水稻之間Cd污染的相關性并對土壤Cd閾值進行了合理性的論證。以下是本文的主要研究結論:
　　(1)對調(diào)查的結果進行統(tǒng)計分析，結果表明，82％的土壤樣品Cd濃度超過了《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》中鎘的二級標準（0.3 mg/kg，pH＜7.5;0.6 mg/kg，pH＞7.5），59％的點對點水

3、稻樣品Cd濃度超過了國家食品安全標準（0.2 mg/kg）。這是因為在前期采樣點的選擇是根據(jù)全國范圍內(nèi)Cd污染相對嚴重的地區(qū)進行選擇的，導致了最終測得的土壤和水稻的整體Cd濃度超標率過高。研究還發(fā)現(xiàn)土壤的本底Cd濃度與稻米中的Cd濃度和土壤pH值之間存在一定的相關性(R2=0.13，p＜0.01)。但是由于水稻的品種、土壤的類型和生長的自然環(huán)境有很大差異，相關系數(shù)較低，不能很好地解釋稻米Cd含量的差異。另外，土壤中Zn與Pb的相關性顯著

4、(r=0.85，p＜0.01)，說明這兩種重金屬可能同時污染土壤。以省份調(diào)查統(tǒng)計超標情況，湖南省(n=55)的土壤超標率為89％，稻米超標率為71％;廣東省(n=84)土壤超標率為74％，稻米超標率為67％;廣西省(n=88)土壤超標率為89％，稻米超標率為53％，之所以這些地區(qū)樣品超標率高，與樣品大部分采自Cd污染土壤有關。這種現(xiàn)狀也與現(xiàn)行的土壤環(huán)境質(zhì)量標準中Cd的標準值制定相對嚴格有關，所以需要通過一系列論證來對其修改與完善。

5、>　　(2)水稻盆栽實驗的結果表明，土壤Cd濃度的升高，相應水稻（籽粒和秸稈）的Cd濃度升高，并且秸稈Cd濃度遠遠大于籽粒中Cd濃度，兩者相差4～6倍。可用Cubic，Sigmoid和Logarithm方程對稻米和土壤Cd濃度的關系進行擬合，R2全部大于0.9，p值都小于0.01或0.05。通過對擬合方程的計算推算出，在保證稻米Cd濃度低于或等于國家安全標準0.2 mg/kg的前提下，八種水稻土的Cd安全閾值。從大到小依次是:寧波水稻土

6、（4.37 mg/kg）＞湘鄉(xiāng)水稻土（4.11 mg/kg）＞河池紅壤（2.24 mg/kg）＞都江堰水稻土（1.29 mg/kg）＞宜昌水稻土（1.06 mg/kg）＞合肥水稻土（0.91 mg/kg）＞泉州水稻土（0.72 mg/kg）＞盱眙黃棕壤(0.70 mg/kg)，不同地區(qū)的土壤Cd的安全閾值差異很大。分析土壤性質(zhì)后發(fā)現(xiàn)，土壤pH和土壤粘粒這兩個因素相結合后與土壤安全閾值有顯著的線性相關性(R2=0.89，p＜0.05)。這