生态毒理学报

2018, v.13(06) 186-201

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滨海滩涂不同围垦年代垦区农作物重金属累积特征及其与氮、磷的关系
Heavy Metal Accumulation in Crops and Its Relationships with Nitrogen and Phosphorus in Different-age Reclaimed Farmlands in Tidal Flat Area

刘洋;潘国浩;赵永强;付强;高军;张莹莹;曹亚乔;姚猛;崔立强;严金龙;

摘要(Abstract):

为探明滨海滩涂围垦区农作物重金属累积特征及其与围垦年代、作物氮磷含量及化学计量比的关系,采集盐城地区不同围垦年代(围垦20、30、40、60年)农田4种主要作物(大麦、小麦、油菜、蚕豆)样品63个,测定了其根、茎叶和籽粒中Cd、Cu、Zn、Pb、Hg、As及全氮(N)、全磷(P)和粗蛋白(CP)含量,分析了重金属累积特征及与围垦年代、N、P、CP及N/P比的关系,并采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对重金属污染程度和安全水平进行了评价。结果表明,1)围垦农田作物整株各指标含量分别为Cd (0.52±0.94)、Cu (12.98±16.00)、Zn (34.93±27.91)、Pb (3.50±5.88)、Hg (0.0063±0.0063)、As (1.94±3.72) mg·kg~(-1)及N(13.69±8.27)、P (5.98±2.24)、CP (79.55±49.54) g·kg~(-1);籽粒中则分别为(0.0059±0.020)、(1.83±1.48)、(11.13±4.45)、(0.09±0.30)、(0.0023±0.0036)、(0.0021±0.0048) mg·kg~(-1)及(19.21±7.68)、(6.04±1.64)、(111.78±47.81) g·kg~(-1); 2)作物重金属均表现为根>茎叶>籽粒,N和CP与之相反,表现为根<茎叶<籽粒,而P则表现为根>籽粒>茎叶; 3)不同围垦年代之间作物重金属、N、P、CP含量、N/P比及综合污染指数(Pz)均没有显著差异(P>0.05); 4)各作物籽粒6种重金属单因子污染指数均值均小于1,除个别样品Pb超标(超标率11%)外,其他重金属均未超标; 5)作物籽粒重金属Pz均值为0.38,表明该地区作物重金属总体处于安全级,但大麦、小麦、油菜籽粒均有样品Pb含量超过警戒线,个别样品甚至达到重度污染水平; 6)作物整株各重金属之间、重金属与P之间均存在显著正相关(P<0.01),而重金属与N、CP、N/P存在显著负相关(P<0.01),在籽粒中则相关性均不显著(P>0.05)。以上结果显示,盐城滨海滩涂围垦区作物重金属累积与围垦时间关系不大,其含量目前尚处于可接受范围内,但Pb污染值得关注,作物重金属与P之间存在一定的相互促进作用,而与N存在一定的拮抗作用,高氮低磷的机体养分状况有助于降低重金属含量。

关键词(KeyWords): 重金属;农作物;滩涂;围垦;盐城

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(41301551);; 江苏省自然科学基金项目(BK20130426;BK20131219)

作者(Author): 刘洋;潘国浩;赵永强;付强;高军;张莹莹;曹亚乔;姚猛;崔立强;严金龙;

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