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5、AB—DTPA提取法:
AB—DTPA提取剂是一种组合试剂,其组成为1mol/LNH4HCO3—0.005mol/L DTPA(pH=7.6)。对于中性和碱性土壤,提取剂中NH4+通过离子交换形式提取阳离子(如Na、K和一些微量元素)。DTPA通过络合作用提取Fe、Cu、Zn、Pb、Cd等重金属元素;提取剂中的HCO3-在振荡过程中转化为碳酸根离子,与土壤溶液中非沉淀形式的Ca3(PO4)2化合物中的Ca2+生成沉淀并释放出其中的磷酸根离子。同样原理,HCO3-也可以释放出MoO4、BO;AsOi-、SeO-等含氧酸根阴离子,而这些阴离子恰好是相应元素的生物有效形态。这种组合提取剂既满足对重金属阳离子的提取,又满足对以含氧酸根阴离子存在、对生态环境有重要意义的元素的提取。
AB—DTPA作为黏土矿物修复重金属污染土壤模拟试验中使用的土壤多元素有效态提取剂,必须满足3个要求:①能准确地衡量土壤中重金属的有效态含量;②经过试验和计算,既能得到提取剂浸提出的土壤中残留重金属的有效态含量,比较修复效果的差异,又能区分出浸提剂提取出的黏土矿物已吸附的重金属含量;③ 具有稳定的浸提能力,适合用于多组平行实验的对比。
6、间套作体系修复技术:
间套作体系可以减少普通作物对重金属的吸收,可以提高植物对土壤重金属的提取并且在间套作体系中要选种重金属低累积作物。
间套作体系减少普通作物对重金属的吸收 重金属富集植物与非富集植物种植在一起,能为与之间套作的植物提供一定保护作用。锌超富集植物Thlaspi caerulescens和同属的非超富集植物Thlaspiarvense互作在添加ZnO或ZnS的土壤上,与之互作的Thlaspiarvense吸锌量则明显降低,由于锌的吸收减少,Thlaspi arvense的生物量显著增加,其原因是由于Thlaspi caerulescens有很强的吸锌能力,能优先吸收土壤中的锌,从而减少了锌对Thlaspi arvense的毒害。据Gove(2002)报道,Zn超富集植物遏蓝菜(caerulescens)与大麦(Hordeum vulgare L.)种植在一起,减少了大麦对Zn的吸收。镉富集植物油菜与中国白菜间作在一起,降低了中国白菜对Cd的提取量,但白菜镉浓度不低。在10mg/kg和20mg/kg的Cd处理土壤上,与油菜中油杂1号套种的小白菜有较高的地上部生物量和较低的Cd累积量,油菜可以减轻Cd对小白菜的毒性,但小白菜的Cd浓度也是比较高的。叶菜类蔬菜,如菜心、白菜等,与富集植物油菜间作是不可行的,因为种植在污染土壤上的叶菜会带来健康风险。间作能降低一种作物对重金属的吸收,在农产品安全方面可以发挥积极的作用。也可以通过研究间作系统减少植物吸收重金属的机理,进而寻找到新的限制植物吸收重金属的微生物或改良物质。
间套作提高植物对土壤重金属的提取 不同作物种植在一起也会提高植物对重金属的吸收。豌豆和大麦混作,豌豆地上部的Cu、Pb、Zn、Cd和Fe浓度是分别是单作的1.5、1.8、1.4、1.4和1.3倍,混作中大麦的根系分泌物能活化土壤中金属并有利于豌豆吸收。锌超富集植物Thlaspicaerulescens和同属的非超富集植物Thlaspi arvense互作在添加ZnO或ZnS的土壤上,与单作相比,Thlaspicaerulescens的吸锌量显著增加。Cd富集植物甘蓝型油菜Brassica napus与菜心Brassica parachinensis或玉米问作在一起,油菜地上部Cd浓度和Cd累积量明显得到提高,表明问作技术用于修复Cd污染土壤的能力。镉富集植物油菜与中国白菜间作在一起,提高了油菜的生物量和Cd提取量。因此,间套作方式可以提高植物对重金属的提取效率,这种方式也可以替代螯合诱导植物修复中的化学螯合剂。选择适当的植物种类,尽可能提高超富集植物对重金属的吸收,降低与之间作的农作物重金属含量,是植物修复途径的新思路。我国污染土壤为多种重金属污染,可以将不同金属的富集植物种植在一起,从而提高植物修复效率。
间套作体系中选种重金属低累积作物 不同作物对重金属的吸收累积不同。在中、轻度重金属污染的土壤上,不种叶菜、块茎类蔬菜而改种食用部位污染物累积少的作物,如瓜果类蔬菜或果树等,能有效降低农产品的重金属浓度。因此,选育和种植吸收重金属少或运输到食用部位少的低累积品种,是提高重金属污染土壤生产力的具有潜力的方法,在实际应用中,可以将重金属低累积作物与超富集植物、富集植物种植在一起,达到修复土壤的同时收获符合一定卫生标准的农产品的目的。
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