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3.1、 土壤类型和土壤性质对临界值的影响:
3.1.1 土壤类型:不同类型的土壤有着不同的土壤性质,土壤重金属临界值与土壤性质有着十分密切的关系。表3为我国一些不同类型土壤中As、Cd、Cu和Pb的相对临界值(根据文献34计算),以土壤生物效应为基础,选定土壤-植物、土壤-微生物、土壤-水体系为观测指标,在综合各项因素的基础上,经过对比分析,逐级筛选,最后选择其中最低值作为土壤生态系统的临界值。
由表3可见,一些不同类型土壤的临界值有着明显的差异,例如就As而言,孝感黄棕壤的临界值最大,而石灰性紫色土最小,两者相差6倍;普通灰钙土的Cd具有最大临界值,而下蜀黄棕壤最小,两者相差7.7倍。
近期研究表明,潮土(江苏涟水县)和水稻土(江苏无锡市)之间Cd的临界值分别为1.63 mg/kg和0.74 mg/kg ,而Pb为230 mg/kg和110 mg/kg。由于临界值在土壤类型之间差异较大,故农产品产地重金属限量标准应该充分考量土壤类型的差异。
3.1.2 土壤性质:一般说来,pH是影响土壤-植物系统中重金属行为的主要因素,对重金属阳离子来说,pH越低,溶解度越大,活性越大,植物吸收越多,这有可能归因于一些固相盐类溶解度的增加使得重金属的吸附减少,从而增加了土壤溶液中重金属的浓度。
例如随着pH的升高土壤对Cd的固持能力增强,进入土壤溶液中的可溶态Cd较少,从而减少了植物对Cd的吸收。研究表明,应用土壤总Cd和土壤pH可以预测稻米对土壤Cd的吸收。
结合稻米Cd的预测模型,应用基于稻米摄人风险的方法计算了不同pH土壤Cd临界值。在土壤pH为5、6、7、8时,土壤Cd临界值分别为0.42 mg/ kg、0.79 mg/kg、1.49 mg/ kg和2.81 mg/ kg,临界值随土壤pH升高而显著提高。大田重金属空间变异性的研究亦表明,pH对水稻吸收重金属有着明显的影响。
在相同Pb含量而pH不同的土壤中,所栽种的大豆对Pb的吸收表现出随着pH升高而降低的趋势。在控制氧化还原电位(-200、-100、0、+100、+200和+400 mV)和pH(5、6、7和8)情况下的研究结果表明,水稻对Cd 的吸收总量随着氧化还原电位的增加和pH的降低而增加。
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