畜禽粪便农用区土壤_小麦系统中重金属污染及迁移

《畜禽粪便农用区土壤_小麦系统中重金属污染及迁移》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第32卷第4期地理研究Vol.32,No.42013年4月GEOGRAPHICALRESEARCHApr.,2013畜禽粪便农用区土壤—小麦系统中重金属污染及迁移111111,2叶必雄，刘圆，虞江萍，杨林生，王五一，欧阳竹（1.中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101；2.中国科学院禹城综合实验站，北京100101）摘要：畜禽粪便农用导致农产品中重金属含量超标，通过生物链传递，最终会影响人体健康。以山东禹城典型畜禽粪便农用区为例，研究了不同畜禽粪便农用区土壤—小麦系统中重金属的污染及迁移累

2、积情况。结果显示：某些区域存在着一定的重金属污染，鸡粪农用区、猪粪农用区污染较高，综合污染指数均值分别为0.83、0.78，都达到了警戒级，其中某些点的污染指数超过了1和2，达到了轻污染或中污染级；牛粪农用区污染较轻，综合污染指数为安全级。不同畜禽粪便农用区小麦中的Cr、Ni、Cd、As均存在不同程度超标情况，其中鸡粪农用区Cr的超标率达66.67%，Ni、Pb超标率都为16.67%；牛粪农用区小麦中Cr、Ni超标，Cr超标率达91.67%；猪粪农用区小麦中只有Cr超标，超标率为41.67%。研究

3、区小麦显示出不同的重金属富集能力，小麦对Cd、Zn、Cu几种元素的富集情况较高，而对Pb、As的富集能力则较低。除Zn外，小麦茎叶对同一种重金属的富集能力要大于小麦的种子。关键词：畜禽粪便；土壤；小麦；重金属；污染；山东禹城市1引言集约化养殖业快速发展随之产生的大量畜禽粪便，已成为目前中国农村主要面源污染[1]之一。把畜禽粪便制成有机肥施用于农田是治理畜禽粪便污染、提高农田肥力的主要途[2,3]径。在规模化畜禽养殖过程中，金属微量元素添加剂被大量使用以防止动物疾病，促进了畜禽生长。但这些重金属元素

4、在畜禽体内的消化吸收利用率极低，大部分随畜禽粪便排出体外，造成区域性的重金属污染，并使农产品中重金属含量超标，最终通过生物链[4,5]影响人类健康。目前，有关畜禽粪便中重金属迁移转化的研究较多，但集中于室内盆[6,7][8,9][10,11]栽模拟，或某种特定畜禽粪便的重金属迁移转化，或重金属形态变化等方面，而有关不同畜禽粪便中重金属在土壤—农作物体系中迁移转化的对比及污染评价的研究还相对较少。因此，调查分析不同畜禽粪便重金属残留，深入研究这些畜禽粪便对土壤及农产品重金属污染以及整个粪便农用区土壤

5、—农作物体系中重金属的迁移规律，具有重要意义。山东省禹城市是黄淮海平原的农产品生产重点地区之一，该市畜牧业发展较快，畜禽粪便农用情况历史较长。因此，本研究选取禹城市三个典型畜禽养殖区进行研究，测定畜禽粪便农用区畜禽粪便、土壤和小麦Cd、Pb、As、Cr、Cu、Zn和Ni质量分数，并深入地探讨畜禽粪便农用区土壤—小麦系统重金属的污染和迁移规律。收稿日期：2012-05-25;修订日期：2012-11-17基金项目：中国科学院知识创新领域前沿项目(201003003,200906002）作者简介：叶必

6、雄（1974-），男，福建屏南人，博士，助理研究员，主要从事环境地理与人类健康研究。E-mail:yebx@igsnrr.ac.cn645-652页646地理研究32卷2材料与方法2.1样品采集根据野外实际情况，本研究针对猪粪农用区、鸡粪农用区、牛粪农用区三种典型畜禽粪便农用区进行了表层土壤、小麦样品采集。三种典型畜禽粪便农用区持续施用有机肥时间为10年及以上；小麦施畜禽粪便有机肥的方式为：先施底肥，返青期再追施有机肥，每年施肥量为1-2t/亩。采集的土壤、小麦样品都为混合样。土壤样品采自表层0-

7、20cm，每个点根据S形分散式地采5个点并混合。每个小麦样品与土壤相对应也是根据S形分散式地采5个点并混合。三种典型畜禽粪便农用区表层土壤及小麦样品各采集了10个，共计30个表层土壤样品，30个小麦样品。2.2样品测试与分析植物样品经过预处理后（籽粒去壳、植株样用Teflon剪刀剪短至2mm），清水冲洗表面黏附的土壤及灰尘，超纯水淋洗2-3次，90℃烘30分钟杀酶，65℃烘干，分别称重，磨碎，备用。土壤样品剔除砾石和碎根后自然风干，4分法混匀后取约10g于玛瑙球磨机上细碎，过1mm筛储于干燥处备用

8、。主要分析Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni[12,13]8种重金属。其中As、Hg采用王水消解，原子荧光法检测。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni采用硝酸—氢氟酸—高氯酸三酸消解，电感耦合等离子体发射光谱—质谱（ICP-MS）[14]法检测。2.3土壤重金属污染程度分析[15]为研究畜禽粪便农用对土壤重属污染程度，本研究应用污染指数法进行具体分析。评价标准以《土壤环境质量标准（GB15618-1995）》为依据，采用适用于农田土壤环境[16][15]的国家二级指标为评