地质高背景农田土壤中水稻对重金属的富集特征及风险预测

为了解地质高背景农田重金属的行为特征,对两个不同地区(浙江北部丘陵地区和广西中部岩溶地区)土壤和水稻子实中As、Cd、Pb、Ni、Cu和Zn的含量进行了分析,研究重金属的迁移富集差异及其主要影响因素,并以土壤理化参数和有效态重金属(EDTA提取态)为变量,建立两个研究地区水稻子实中重金属含量的最优经验预测方程。结果表明,在浙江研究区土壤中Cd和As超标明显,广西研究区土壤Pb、As和Cd超标严重;但从水稻子实重金属含量结果来看,只有Cd在浙江研究区超标。两个研究区重金属元素在水稻中的生物富集因子均较低,明显低于人为污染的农田;相关性分析和回归预测表明,土壤有效态重金属、pH、有机质和CaO是影响水稻子实重金属含量的主要因子。

浙江省地质高背景农田的分布与重金属污染特点

根据成因的差异,浙江省地质高背景农田可分为运积型、残坡积型和次生风化富集型等3种类型,它们的分布、污染特点有所差异。运积型地质高背景农田主要形成于洪冲积母质上;残坡积型地质高背景农田形成于残积和坡积及其再积母质上;次生风化富集型地质高背景农田多分布于丘陵山地及其附近区域,形成于碳酸盐岩的残积母质上。镉是浙江省地质高背景农田污染最为突出的重金属元素,污染程度以运积型地质高背景农田最为严重。与其他人为污染农田不同,地质高背景农田土壤重金属污染程度较重,且常伴有复合污染;其生物有效性受多种因素的影响,其中,pH是影响地质高背景农田土壤镉生物有效性的重要因子。

地质高背景农田土壤下不同水稻品种对Cd的累积特征及影响因素

选取2种地质高背景农田土壤(马岭和云表),盆栽条件下种植7种不同水稻品种(宁两优1号、Y两优1号、深两优、泰两优、粤晶丝苗、油占八号和黄华占),分析比较不同水稻对Cd的吸收累积特征,并探究可能的影响因素.结果表明:(1)两种地质高背景土壤下种植的7种水稻稻米Cd含量均未超标(GB 2762-2017),其中深两优稻米Cd含量最低;(2)7种水稻稻米Cd含量均表现出在马岭土壤种植的高于在云表土壤种植的;(3)冗余和相关分析发现,稻米Cd累积主要是受水稻株高、根表面积、土壤全Cd含量、抽穗期土壤EC和Eh等因素影响.两种土壤中影响稻米Cd累积的主要因素存在差异:云表土壤下稻米Cd含量与水稻根长呈极显著相关;马岭土壤下稻米Cd含量与水稻地上部生物量呈极显著相关.