污灌区土壤-棉花系统中铊的分布特征.pdfVIP

生态环境学报 2009, 18(2): 502-506 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 污灌区土壤-棉花系统中铊的分布特征 1 1 1* 1 1 2 李强 ，乔捷娟 ，赵烨 ，朱宇恩 ，陈志凡 ，吉艳琴 1. 北京师范大学环境学院//水环境模拟国家重点实验室，北京 100875 ；2. 中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全研究所，北京 100088 摘要：通过对位于华北平原北部，河北省与天津市接壤处的污灌区土壤-棉花（Gossypium spp. ）系统进行实地调查，分样区 采集耕作层土壤样品、土壤剖面样品和棉花全植株样品，运用 Element2 型高分辨电感耦合等离子体质谱仪测定土壤样品中 Tl 的质量分数和形态，以及棉花不同组织中 Tl 的质量分数，结果显示：在土壤剖面中，Tl 质量分数依次为表土层(0~20 cm) 心土层(20~40 cm)底土层(40~60 cm) ，表明污水灌溉使 Tl 在表土层有所累积；在表土层中，Tl 的质量分数在 0.257~0.420 mg·kg-1 之间，与研究区 Tl 背景值(0.330 mg·kg-1)相比，个别样点有明显增高的趋势，Tl 的形态特征为残余态有机结合态 碳酸盐结合态交换态≥水溶态铁锰结合态，较高的有机结合态表明长期污灌导致表土层中有机质含量增加，使得 Tl 易于 在表土层积累；在棉花植株各组织中，Tl 的质量分数在 3.5~78.6 μg·kg-1 之间，其分布规律为根系果壳茎杆籽粒纤维。 研究表明，Tl 主要分布于污灌区土壤-棉花系统中的表土层、棉花根系、茎杆和果壳等生态分室中；棉花植株对 Tl 的平均吸 收系数为 2.477 ，其中棉花根系对土壤中 Tl 的平均吸收系数达 6.186 ，因此，棉花对重金属的输出作用减缓了土壤中 Tl 的积 累速度，可以有效降低 Tl 对土壤污染的风险。 关键词：污灌区；土壤-棉花系统；Tl 分布特征；修复技术 中图分类号：X131 文献标识码：A 文章编号：1674-5906 （2009 ）02-0502-05 铊(Thallium ，Tl)是一种环境中分布广泛的稀 kt·a-1之间[1] 。环境中的Tl可以通过食物链、饮水、 有剧毒微量金属元素，其毒性与重金属元素Pb 、 呼吸和皮肤接触等多种途径进入人体，Tl污染产生 -1 的Tl Hg 、Cd相当，水体中质量浓度为 1.00 mg·L 的人群健康危害问题已引起了人们的高度重视。已 就会使植物中毒。在未受污染的环境中，通常大气 有调查研究表明德国、捷克、波兰表土层中Tl的质 -3和1 -1 ，日本未污染的表土层中Tl质 和地表水体中Tl的质量浓度分别低于1.0 ng·m 量分数在0.5 mg·kg μg·L-1 ，地壳中Tl的质量分数则在0.10~1.70 mg·kg-1 量分数为0.33 mg·kg-1 ，我国贵州西南部矿区土壤表 之间，在酸性火成岩和黏土质沉积岩中Tl的质量分 -1 ，而且Tl在农 土层中Tl质量分数则高达 124 mg·kg 数较高。土壤中Tl的质量分数与成土母质类型密切 作物中的质量分数序列为绿色卷心菜 (green cab- 相 关 ， 全 球 土 壤 Tl 的 平 均 背 景 值 在 0.10~1.00 bage)红萝卜(carrot)大白菜(Chinese cabbage)水 mg·kg-1之间[1-3]。中国