王维晴长期施肥对土壤砷、铬含量的影响

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1、长期施肥对土壤砷、铬含量的影响13环科王维晴土壤重金属研究意义民以食为天，从上世纪震惊世界八大公害事件的水俣病、骨痛病事件到近些年的“镉米危机”，处于食物链顶端的人类一直受到重金属污染带来的危害，粮食安全关系国计民生，健康的土壤才能产出优质、安全的粮食，人民的健康才得以保障。随着我国城市化、工业化水平不断提高，工矿业排放污水、生活污水以及长期施用农药化肥造成的土壤重金属污染问题日益严重。重金属污染不仅能够引起土壤的组成、结构和功能的变化，还能够抑制作物根系生长和光合作用，致使作物减产甚至绝收。更为重要的是，重金属还可能通过食物链迁移到动

2、物、人体内，严重危害动物、人体健康。镉米、砷毒、血铅等重金属污染危害近年来常见诸报道，土壤重金属污染已经成为土壤污染中倍受关注的公共问题之一。[1]据全国土壤污染调查公报显示，我国土壤总超标率16.1%（不包含港澳台地区），污染类型以无机型为主，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。无机污染物具体超标情况为镉、汞、砷、铜、铅、铬6种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%。全国土壤环境状况总体不容乐观，从不同土地利用类型的土壤环境质量来看，耕地土壤环境质量堪忧，点位超标率为19.4%

3、，相比于草地土壤点位超标率的10.4%和林地土壤点位超标率的10.0%耕地污染更为严重，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%，主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。工矿业、农业等人为活动以及土壤环境背景值高是造成土壤污染或超标的主要原因。[2]由于土壤环境具有多介质、多界面、多组分及非均一性和复杂多变的特点，导致了土壤污染的特殊性。①具有隐蔽性和滞后性，不能直观发现的，只能通过分析、检测，或者通过对人畜健康影响的研究才能确定，从产生污染到显现问题会滞后较长时间。②具有累积性

4、和地域性。土壤的稳定性导致污染物不断累积，污染加剧，有很强的地域性。③具有不可逆性，自然环境难以实现重金属污染物的自我净化和降解，重金属污染物通过暴露途径、暴露时间等要素的作用，造成对人体健康和生态环境的损害。[3]④治理难、成本高而且周期长。土壤环境一旦被污染，仅靠切断污染源的方法往往很难自我修复，必须根据土壤的污染情况采取相应的治理技术才能有效减轻污染，经过较长时间才能消除污染。有些被重金属污染的土壤可能需要100～200年时间才能够恢复。[4]农药化肥的滥用在提高食品原材料产量和经济效益的同时，导致重金属污染。农药化肥中含有一定的

5、重金属元素，一般而言，镉，钴，铜和锌等在过磷酸钙类农药中含量最高；常用除草剂中镉铁锰锌铅和镍的水平较高。农作物施用农药化肥后导致重金属元素在环境中的游离量持续增加，使得食品原料中的积累量逐步扩大，进而造成原材料所含的重金属超标，这成为食品重金属污染的重要途径。研究发现，长期施用含砷酸铅等农药和垃圾加工的有机肥，及由矿物原料加工的磷肥、微肥等都会导致果蔬铅、汞、镉、锡的污染；同时也是导致我国粮油产品重金属污染的重要原因之一。[5]因此，研究长期施肥导致土壤重金属含量变化对于我国重金属污染土壤修复及防治工作具有重要意义。[1]宋伟，陈百明，

6、刘琳.中国耕地土壤重金属污染概况.2013.[2]全国土壤污染状况调查公报.环境保护部、国土资源部.2014.04.17.[3]孙宁,王兆苏.“十三五”重金属污染综合防治思路和对策研究环境保护科学2016.[4]王秋侠.浅析土壤污染与治理.经营管理者.2015年9月上期.[5]李玲,谭力,段丽萍.食品重金属污染来源的研究进展.食品与发酵工业.2016.04.实验所需仪器、试剂仪器：木锤木辊、木棒、有机玻璃棒、无色聚乙烯薄膜20目尼龙筛、100目尼龙筛、标签、样品瓶或样品袋分析天平、锥形烧杯、表面皿、100mL容量瓶、1L容量瓶、烧杯、聚

7、乙烯瓶41号Whatman滤纸、pH计、电极：玻璃电极和饱和甘汞电极或pH复合电极振荡机或搅拌器电热板、电感耦合等离子体原子发射光谱仪试剂：高氯酸（HClO4）优级纯。水：18MΩ去离子水或相当纯度的去离子水。硝酸：ρ约1.4g/ml，65％，优级纯。盐酸：ρ约1.16g/ml，37％，优级纯。过氧化氢：30％。元素制备液：砷100mg/l、铬100mg/l。土壤磨碎与过筛1、样品粗磨在磨样室将风干的样品倒在有机玻璃板上，用木锤敲打，用木辊、木棒、有机玻璃棒再次压碎，拣出杂质，混匀，并用四分法取压碎样，过孔径0.25mm(20目)尼龙筛

8、。过筛后的样品全部置无色聚乙烯薄膜上，并充分搅拌混匀，再采用四分法取其两份，一份交样品库存放，另一份作样品的细磨用。粗磨样可直接用于土壤pH、阳离子交换量、元素有效态含量等项目的分析。2、细磨样品取粗磨完成