Cd元素在土壤–水稻系统中的富集和分布

摘要

本文选取四川某地为研究区,配套采集了33套水稻土壤和水稻植株样本,分析测试了水稻籽实、茎、叶三部分以及对应土壤中Cd元素的含量;同时测试了土壤中Cd元素不同赋存形态的分量数据。通过对以上数据的分析处理,得出以下结论:该区域水稻中Cd元素超标率达到84.8%,最高达11.85 mg/kg,已经超过了国家食品卫生标准的59倍;从富集情况看,Cd从土壤迁移到水稻各部分迁移能力为籽实 茎 叶;从土壤中Cd的相态来看,离子交换态和水溶态占全量的30.62%,碳酸盐结合态在弱酸性环境下容易释放出来被吸收,占比也达到了8.45%,对于水稻作物来讲,具有一定的安全威胁;从相态的变异系数来看,只有水溶态以及残渣态均超过了50%,尤其是水溶态,达到了152.5%,显示出这两种相态在土壤中分布不均匀;理论上,当样本数量增加到45个,籽实中Cd与土壤中水溶态相关性达到显著正相关;土壤中pH值与水稻茎、叶、籽实以及地上部分均呈负相关,与土壤中Cd含量显著正相关,结合土壤中Cd形态与pH和有机质的相关性分析,pH升高,碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰结合态、强有机结合态均有较大程度的提高,水溶态降低;提高有机质含量有助于降低土壤中Cd活跃形态,同时降低地上部分中Cd含量。