土壤重金属的生物有效性和环境质量标准.pdfVIP

第1卷 第1期 热带亚热带土壤科学 Vo1 1 No 1 1992年9月 TROPICAL AND SUBTRoPICAL S0IL SC1ENCE Sept．．1992 土壤， ， 谚 土壤重金属的生物有效性 和环境质量标准 启 彗 (华南农业大学土化系．广州，510642) S f 、6／ 摘 要 本文根据文献资料和一些试验结果，对国内外土壤重金属环境质量标准的 研究现状和土壤重金属生物有效性的主要影响困素作了简要介绍，比较了以土壤重金属总 量、有效含量和综合指标来评价土壤重金属生物生态效应的优缺点。这些分析比较表明． 影响土壤重金属生态效应的因素很争，以土壤重金属总量为单一指标评价土壤重金属污染 本平是不够的．以中性盐漫提削剽得的土壤有效含量可能是一种盘好指标，而以土壤重金 属总量结合土壤pH的综合指标则比较经济、合理和可行。本文也提出了一种pH修正总量 指标。 美t词 土壤重金属 生物有妓性 环境质量标准 影响困素 综合指标 前 言 环境质量标准的制定，主要是根据环境质量基准，即环境污染物剂量与生物效应之 间的关系，井考虑杜会、经济、技术条件…。 土壤重金属通过饮用水和呼吸空气进人一般人群体内的数量是很少的 ，它们主 要是通过食物链．即动、植物产品进人人体… 。在食物链中，植物产品所含这些元素 的浓度至关重要。因此。土壤重金属环境质量基准首先要考虑土壤重金属对植物产品的 污染，其次是它们对生态环境的影响和对农作物的危害。这些危害又与它们在土壤中的 生物有效性密切相关。即与它们解吸 (溶解)到土壤溶液、再被植物根系或微生物吸收 以及淋溶到水体的能力有关。 近年来，各国对土壤重金属环境质量标准作了大量研究，井制定出一些暂行规定或 建议标准 一 。这些标准多以土壤重金属总量为指标，有的对土壤其它理化性质也有 所考虑，如把土壤区分为酸撵土和碱性土 ，或按阳离子交换量 (CEC)的大小分类“。 定出相应的总量标准。Lune通过试验表明“”，土壤镉以1 mg kg一 总量为限制标准． 对有的土壤是偏高或偏低的。King 。 对以CEC分类的办法也表示了不同的看法。这些 表明，土壤环境质量标准的制定是比较复杂的，到目前为止，各国均未有完善的土壤环境 质量标准 。 本文将根据文献资料和一些试验结果，在阐述土壤重金属生物有效性的主要影响因 素和测定方法的基础上，探讨适合我国国情的基准指标。 一 、 土壤重金属生物有效性的影响因素 影响土壤重金属水溶性、移动性和生物有效性的主要土壤因素有酸碱度 (pH) 阳 离子交换量 (CEC)、有机质含量、粘粒含量、铁、铝、锰氧化物含量以段氧化还原电 位 (Eh)。对于大部分土壤重金属，它们本身在土壤中的含量和土壤pH是两个最重要 的影响因素 ”：。提高土壤pH，可显著降低植物的吸收量，因此，碱性或石灰性土壤 上生长的植物其重金属含量相对较低。有研究表明，植物吸收重金属的量与CEC成负相 关… ，但也有试验表明，CEC的影响甚小或成正相关… 。不少研究表明，有机物质 能降低植物对重金属的吸收 ‘” 。粘粒和铁、铝、锰氧化物含量高会增加土壤对重金 属的吸附，从而降低它们的生物有效性… 。在还原条件下，土壤重金属如Cd、Co、Cu、 Ni、Pb,Zn，可能以硫化物的形式沉淀 4 ，Cr可能由高毒性的六价离子变为低毒的三 价离子，从而降低它们的危害性。 生长在同一土壤上的不同植物，对重金属的吸收累积也有很大差别 。Kuboi等 把不同种类的植物对Cd的吸收累积能力分为三类，其中豆科为弱吸收累积，禾本科、百 合科、葫芦科、伞形科为中等，藜科、十字花科、茄科、菊科为强吸收累积。同一种植 物的不同亚种或变种，如水稻、小麦、玉米、大豆、生菜等的不