發(fā)布時間：2020-03-20 00:17

【摘要】： 汞對動植物和人類的毒害都非常大。日本“水俁病”造成的人體損傷有目共 睹。汞污染成為全球性環(huán)境問題已在二十世紀九十年代達成國際共識。由于全球 化石燃料燃燒釋放的汞90％經(jīng)大氣回落到地面，且工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的汞通過 氣遷和水遷也進入地面，因此，陸生系統(tǒng)已成為汞的納污場。受汞污染的土壤通 過食物鏈正在向人畜體內(nèi)傳遞，這是陸生生態(tài)系統(tǒng)的一大隱患，因而至今沒有受 到應有的重視。近年許多研究顯示：一些地區(qū)的農(nóng)作物汞含量已有超標現(xiàn)象；在 酸塵降地區(qū)，即使大氣汞含量甚低的情況下，農(nóng)田蔬菜可食部分的汞可與標準值 持平，甚至超標，說明土壤汞是陸生生態(tài)系統(tǒng)中的重要汞污染源，其危害程度正 逐漸嚴重，已構成對人類健康的威脅。所以，當務之急必須對土壤汞在陸生生態(tài) 系統(tǒng)中的循環(huán)及其在農(nóng)作物可食部分中的積累加以控制，防止土壤汞污染食物 鏈。 目前國內(nèi)外研究思路一是預防，二是防治土壤汞污染。具體而言就是杜絕外 源汞進入陸生生態(tài)系統(tǒng)以及阻止汞進入農(nóng)作物體內(nèi)，其手段是通過控制化石燃料 的用量以降低進入生態(tài)系統(tǒng)中的汞；從土壤中完全除去汞；以及抑制系統(tǒng)中重要 的汞庫—土壤汞的遷移和活化等。采取的措施有工程措施、生物措施和農(nóng)業(yè)措施。 其中只有農(nóng)業(yè)措施是比較適應田間環(huán)境，且符合我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習慣和傳統(tǒng)耕作 方法。然而對陸生生態(tài)系統(tǒng)中土壤汞循環(huán)的調(diào)控研究卻相對薄弱，還沒有人提出 一種有效阻止土壤汞污染食物鏈的方法。不過，前人進行了包括汞在陸生生態(tài)系 統(tǒng)中的循環(huán)、土壤汞的生物有效性、土壤汞活化及其與環(huán)境因素的關系等方面的 大量研究，都是開拓防止土壤汞污染食物鏈的極好借鑒。為了開展節(jié)制土壤汞污 染食物鏈的研究，必須從方法手段的選擇到作用機理等進行全面探索。 在陸生系統(tǒng)中，汞進入土壤后以諸多形態(tài)存在，對植物產(chǎn)生活性的土壤汞形 態(tài)有兩種，即：水溶交換態(tài)汞和土壤揮發(fā)的氣態(tài)汞。水溶交換態(tài)汞很容易被植物 根吸收積累并輸送到其它器官，土壤揮發(fā)的氣態(tài)汞則是通過植物葉片的氣孔進入 體內(nèi)。因此阻止土壤汞向植物轉移的主要途徑就是減少土壤汞向這兩種形態(tài)的轉 化。大量研究表明，含有機質(zhì)越多的土埂積昆的汞亦越多，說明增加有機質(zhì)有利 于土壤對汞的吸附。前人己證實腐殖酸對汞的吸附能力遠遠大于土壤礦物質(zhì)，具 有吸附容量大，且不易解吸的特點。因此，利用腐殖酸作為上壤汞的活化抑制劑， 應當具有田間適應性。 腐殖酸及其組份的結合汞植物有效性遠較離子態(tài)ng‘低，其活性還與土埂性 質(zhì)密切相關。然而，有機質(zhì)對土埂汞的影響是否使水溶交換態(tài)的汞變得難于溶解 而不能被植物吸收？還是降低了上壤汞的揮發(fā)量使植物的有效汞源減少？或二 者兼有？這些問題大多數(shù)還未見報道。為了探明可作調(diào)控劑的物質(zhì)對土壤汞究竟 產(chǎn)生什么影響，就必須采用田間試驗、盆栽試驗、水培試驗、模擬試驗等進行探 索，以期在理論和技術上為農(nóng)業(yè)應用作好準備，從而在我國實現(xiàn)利用農(nóng)業(yè)措施對 土壤汞污染的控制。 田間試驗的主耍目的在于探索實際生產(chǎn)中調(diào)控劑對土壤汞的抑制。然而，現(xiàn) 在國內(nèi)外利用農(nóng)業(yè)措施治理上壤汞污染的研究還處于實驗室階段，在生產(chǎn)實踐中 的應用還是空白，因此，此次田間試驗是把實驗室內(nèi)的成果轉化為生產(chǎn)效益的首 次嘗試。本試驗選擇在長期受汞嚴重污染的蔬菜地上進行，由于菜地上壤不僅含 汞量高，且不斷接受外源氣汞的污染，因此設置了大棚和無大棚的處理，分別觀 測大氣汞和土壤汞的影響，并采用腐殖酸及其組份（胡敏酸、富里酸＊ 泥碳、 豬糞和餅肥等六種有機調(diào)控劑和石灰作處理，另外，以石灰作為加強劑，配施到 各有機物中，以觀測各有機物和石灰以及加石灰后的有機物對土壤汞的抑制效 果。盆栽試驗的目的在于驗證田間試驗結果中的優(yōu)勝者之效果的可靠性。 土壤揮發(fā)汞的生物活性影響，是本試驗的關鍵目標之一。一般而言，追蹤物 質(zhì)去向的最好方法是同位素示蹤，但是，對揮發(fā)汞在開放環(huán)境中的行為研究，利 用同位素示蹤法比較困難，因而難于得到植物吸收土壤揮發(fā)汞的量化指標，加之 二 目前國際上也沒有現(xiàn)存方法可效仿。所以，為了達到目的，采取了“密閉箱中的 水培試驗”設計來實現(xiàn)，該設計方案雖簡單易行，但穴國內(nèi)外仍屬首創(chuàng)，，為今后 研究土壤揮發(fā)汞的植物有效性提供了一種可供參照的試驗方法。即：密閉箱中鋪 上含汞的土壤，其上設置的水培環(huán)境則無汞。生長于水培中的植物，只能從土壤 揮發(fā)物中得到汞。于是，利用植物含汞量判斷土壤揮發(fā)汞的生物活性，以及調(diào)控 劑的效果，達到了預期目的。該試驗在盆栽試驗基礎上，取其中的優(yōu)者再進行相 同碳量水平的腐殖酸、胡敏酸、富里酸的處理試驗。 模擬試驗則是探索最佳處理結果的機理。一方面研究腐殖酸對土壤汞的吸附 －解吸的熱力學和動力學規(guī)律，另一方面設置三種溫度歷時25天以擴散吸收法研 究土壤汞
【學位授予單位】：西南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2001
【分類號】：X592

【引證文獻】

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2 陳華珍;張力;錢建平;關占良;;模擬酸雨對土壤-辣椒系統(tǒng)中Hg的化學行為的影響[J];生態(tài)環(huán)境;2008年02期

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本文編號：2590939