太湖地区水稻土及沉积物中微量元素的研究现状外文翻译资料

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太湖地区水稻土及沉积物中微量元素的研究现状

X.C. Wang ^a,*, W.D. Yan ^a , Z. A n ^a , Q. Lu ^a , W.M. Shi ^a , Z.H. Cao ^a , M.H. Wong ^b

^a中国科学院土壤科学研究所，南京

^b香港浸会大学自然资源与环境管理研究所，香港

摘要：

在太湖周围采集了用作灌溉水源的13个水稻土剖面和河流沉积物，并对其进行了微量元素测定。水稻土和沉积物中镧（La）和铈（Ce）含量分别为39.3和68.6 mg/kg，36.9和65.1 mg/kg，均在本底值范围内。水稻土中铅（Pb,）、铜（Cu）、镍（Ni）、铬（Cr）、钴（Co）、锰（Mn）、锌（Zn）、硒（Se）含量分别为23.3、27.8、25.5、63.5、10.2、386、68.7和0.25 mg/kg，均低于国家允许水平。水稻土中Zn含量下降。一些河流沉积物受到严重污染。阳津地区河流污染最为严重，分别为5.47g cu/kg和7.4g zn/kg。沉积物中也观察到高浓度的Pb和Ni。渭塘、花市、辛庄、梅堰等地的河流在一定程度上受到Pb、Cu、Ni的污染。Zn、Cu、Pb是目前实验地点的主要污染物。乡镇工业的快速发展，对太湖地区造成了严重的环境污染，特别是对灌溉河流沉积物。其植物和种子中硒含量分别为0.04和0.03 mg / kg，表明太湖地区水稻土中缺少Se。

关键词：重金属；污染；硒；植物

1. 引言

太湖地区位于长江下游，包括江浙一带和上海市的一部分地区。这是中国工农业和商业最发达的地区之一。近二十年来农村工业的快速发展，不仅增加了农民的收入，也带来了一些严重的环境问题。如排放未经处理的工业、生活固体废物及废水，造成重金属污染和持久性有机污染。据报道，水稻土常被重金属和/或有机污染物污染（CaO，1998；CaO等人，2000）。随着生活水平的提高，城市人口对食品的安全健康性提出了更高的要求，并且非常关注该地区生产的食品的质量。中国的清洁、绿色农业正在增加，尤其是在这个地区。

相反，由于地球化学元素的变迁或农作物的吸收，一些有益的微量元素变得不足。（Kon等人，2001）。微量营养素营养不良，被称为“隐性饥饿”，是一个全球性的问题，这会导致健康状况不佳、工人生产力低下、死亡率高和发病率高等。通过增加食品中有益微量元素的含量来提高食品质量是当前研究的重点（Welch和Graham，1999）。在该地区，水稻产品的主要问题是缺乏Zn和Se。本文旨在调查水稻土及相关河流沉积物中微量元素的状况，评估农村工业发展对水稻生产和环境问题的影响。2000年春在该地区进行了实地调查，采集和调查了用于灌溉河流区域的土壤、沉积物和农作物。

1. 材料和方法

采集太湖周围不同类型的水稻土和灌溉河流沉积物。基本特征见表1。所有样品在风干后通过2或0.1 mm筛。

• 1. 微量元素分许

将通过0.1 mm筛的土壤或沉积物称0.125 g到50 ml烧瓶中，然后用少量蒸馏水湿润样品，加入10 ml盐酸（HCl）。将烧瓶转移到电加热器中加热30分钟，然后1100添加3ml硝酸(HNO₃)，继续加热约1.5小时（至刚刚煮沸）。在用少量水清洗盖子并添加0.5 ml高氯酸（HClO₄）和8 ml 氢氟酸（HF）后，继续盖上盖子加热3-4 h，然后进行无盖加热，直到没有HClO₄产生白烟，然后在烧瓶冷却后添加1或2滴HClO₄，然后再次加热，直到没有HClO₄产生。冷却后，用3.5毫升1:1 HCl和15ml水煮沸提取。最后，将消化后的溶液转移到25ml容量的烧瓶中，冷却后，用Jarrell-Ash Markiii 1100型电感耦合等离子体光谱仪，即ICP（Jarrell Ash Markiii 1100）分析微量元素。

• 1. 硒分析

样品用混合酸溶液消化，用荧光分光光度计测定（CaO等人，2001）

表格 1取样点处土壤和沉积物的基本特征

1. 结果与讨论
   1. 土壤和沉积物中的稀土元素

在太湖地区和中国各地，含有稀土元素La和Ce的肥料被广泛用于增加水稻产量（Liu，1996）。例如，我国广泛使用的稀土肥料“农乐”中含有14.7%的La和9.7%的Ce，但几乎没有其他稀土元素（Xiong，1994）。大多数水稻土的La和Ce含量高于沉积物中的La和Ce含量（表2）。在编号2、7、9、10、11和13处发现了这种效应。7号采样地（丁山）的水稻土中的Ce含量最高，可达75 mg/kg。采样地10号含量第二。水稻土中La含量最高的是10号采样点（前黄）。第二个是12号采样点（洋柬）。与本底值（47.1 mg La/kg，84.2 mg Ce/kg）相比，太湖地区水稻土稀土元素含量在本底值范围内（Cepa，1990），说明稀土肥料的施用目前没有造成污染问题，对食品安全和人类健康没有显著影响。

• 1. 水稻土和沉积物中的重金属

表2中的结果表明，水稻土中的Pb,Cr,Cu,Ni,Mn,Co,Zn和Se含量在背景值范围内（CEPA，1990）。根据1980年土壤调查资料，太湖地区水稻土平均Zn含量为87.8mg/kg（Suzhou，1985）。结果表明，稻田土壤中Zn含量随作物的不断收获而下降。然而，一些灌溉河流却被重金属污染。在洋柬（12号采样点）附近的灌溉河流中，沉积物中的Cu（5.47 g/kg）和Zn（7.4 g/kg）含量非常高，分别比允许的最大值（50 mg cu/kg和200 mg zn/kg）高100倍和40倍（CEPA，1995年）。此外，Pb和Ni的含量超过了允许的最大值。采样点6也受到污染，CU、Pb、Ni、Cr含量均超标。在采样点10中，Pb和Cu的含量超过了限制值。采样点3和5也受到一定程度的污染。其他河流似乎没有受到污染。Cu、Zn、Pb是该地区主要污染物。表3的相关分析结果表明，除Cr、Ni和Se外，表层水稻土重金属含量与沉积物中重金属含量无显著相关性，表明污染河流不会对水稻土造成二次污染。其原因可能是废水中的重金属在排入河流后很快被沉积物吸附或沉淀在沉积物上，导致河水中重金属含量极低（此处未列出数据）。

表格 2水稻土及沉积物中锌、硒含量mg/kg

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