郭曉方,韓 瑋,趙國(guó)慧,張桂香,何秋生
隨著采礦、冶煉活動(dòng)、廢水灌溉、化肥施用和污水污泥的應(yīng)用,土壤重金屬污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重,且重金屬在土壤中滯留時(shí)間長(zhǎng)、易積累,不能被微生物降解[1],對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和糧食安全構(gòu)成了潛在風(fēng)險(xiǎn)[2-3]。
目前修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)有固化/穩(wěn)定化[4-5]、淋洗修復(fù)、植物修復(fù)[6]、電化學(xué)修復(fù)[7]等。其中,化學(xué)螯合劑淋洗土壤是一種操作時(shí)間短、效率高能徹底去除重金屬的實(shí)用方法。乙二胺四乙酸(EDTA)對(duì)多種重金屬有較強(qiáng)的螯合能力,可以作為多種重金屬污染土壤的淋洗劑。然而,EDTA 是一種生物穩(wěn)定的螯合劑,未經(jīng)馴化的微生物很難將其降解,因此,EDTA 淋洗土壤后會(huì)在土壤鐵氧化物等礦物表面吸附,在土壤中會(huì)殘留金屬-EDTA 絡(luò)合物[8-9]。此外,在淋洗過(guò)程中土壤性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分和金屬含量、形態(tài)等也會(huì)發(fā)生變化[10-12]。Zupanc 等[13]研究表明,相較于原始土壤,EDTA 淋洗后的土壤砂土含量降低,但增加了黏土含量、pH、堿飽和度,減少了除Na+以外的陽(yáng)離子和可交換態(tài)鉀的含量。同時(shí),淋洗劑還會(huì)進(jìn)一步影響植物的種植和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。Jelusic 等[14-15]研究表明,淋洗后金屬-EDTA 絡(luò)合物對(duì)植物有毒性作用,微量金屬元素不足以及土壤理化性質(zhì)的改變等導(dǎo)致淋洗后種植植物產(chǎn)量有所下降。
因此,減少土壤淋洗對(duì)土壤的破壞越來(lái)越重要?,F(xiàn)在常用可生物降解的螯合劑來(lái)代替EDTA,如谷氨酸二乙酸四鈉(GLDA)、檸檬酸等都對(duì)重金屬有較強(qiáng)的絡(luò)合能力[16-17]。同時(shí),已有學(xué)者開始對(duì)復(fù)合淋洗劑進(jìn)行研究。Guo 等[18-19]研究表明,在多種重金屬污染土壤中,混合淋洗劑(EDTA、GLDA、檸檬酸)比相同劑量單一EDTA 淋洗劑能夠去除更多的重金屬,并且混合淋洗劑對(duì)土壤酶活性及理化性質(zhì)等影響較小。然而,關(guān)于混合淋洗劑對(duì)多次淋洗土壤及淋洗后土壤農(nóng)用的相關(guān)研究還很有限。
故本文選取重金屬污染土壤作為供試土壤,研究了EDTA 和混合淋洗劑MC(EDTA、GLDA、檸檬酸)多次淋洗后對(duì)土壤理化性質(zhì)、重金屬含量及其形態(tài)分布的影響,研究了淋洗對(duì)小白菜和玉米產(chǎn)量、重金屬積累以及種植植物對(duì)土壤中有效態(tài)重金屬的影響,并對(duì)混合試劑淋洗重金屬污染土壤的生態(tài)效應(yīng)和淋洗后土壤的農(nóng)用價(jià)值進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
供試土壤取自廣東省韶關(guān)市(24°31′N,113°43′E)重金屬污染水稻田的表層土。受大寶山礦區(qū)(褐鐵礦體、銅-硫-鉛鋅礦體等)的影響,導(dǎo)致了該地土壤重金屬污染。土壤樣品采集后,去除根莖及其他碎屑,過(guò)5 mm篩,用于淋洗實(shí)驗(yàn);取部分土樣過(guò)20目和100目尼龍篩用于土壤樣品分析,供試土壤基本性質(zhì)見表1。
表1 供試土壤重金屬含量及基本理化性質(zhì)Table 1 The basic physiochemical properties and heavy metal contents of materials
供試淋洗劑選用0.1 mol·L-1的乙二胺四乙酸二鈉(Na2-EDTA,以下簡(jiǎn)稱EDTA)溶液和混合溶液(以下簡(jiǎn)稱MC),MC 由谷氨酸二乙酸四鈉(GLDA)、EDTA和檸檬酸以摩爾比1∶1∶3的比例混合而成[18-19],兩種淋洗劑pH采用0.1 mol·L-1的NaOH和HNO3調(diào)至3.50,采用去離子水作為對(duì)照。Na2-EDTA、檸檬酸(分析純)均購(gòu)自國(guó)藥控股化學(xué)試劑有限公司。GLDA 購(gòu)自阿克蘇諾貝爾化工有限公司,相對(duì)分子質(zhì)量351.1,固含量>47%,密度1.400 g·cm-3。
供試植物選用綠幫小白菜和玉米云石5 號(hào),玉米品種屬于重金屬低累積品種[20]。
1.2.1 土壤淋洗實(shí)驗(yàn)
采用盆栽實(shí)驗(yàn),將尼龍網(wǎng)(200 目)和石英砂鋪墊于實(shí)驗(yàn)花盆(高12.5 cm,直徑9.5 cm)底部,取過(guò)5 mm篩的風(fēng)干土樣1.1 kg 裝盆。加水飽和一周后,在實(shí)驗(yàn)花盆上方放置淋洗裝置,以1 mL·min-1的流速滴加550 mL 淋洗劑為單元進(jìn)行淋洗,并在實(shí)驗(yàn)花盆下方放置淋出液收集裝置。
淋洗實(shí)驗(yàn)共淋洗7 次(表2),其中第1、2、5 次淋洗時(shí)EDTA 處理和MC 處理分別采用0.55 L 0.1 mol·L-1的EDTA 和MC 溶液進(jìn)行淋洗,對(duì)照處理采用0.55 L蒸餾水進(jìn)行淋洗。第3、4、6、7次淋洗時(shí)所有處理均采用0.55 L 蒸餾水進(jìn)行淋洗。每次淋洗都收集各處理的淋洗液,淋洗后采集土壤樣品。
表2 淋洗實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2 Washing times design
1.2.2 植物盆栽實(shí)驗(yàn)
將改良劑CaCO3和雞糞按照添加量為0.2%和2%與淋洗后的土樣均勻混合。實(shí)驗(yàn)共種植植物三季:第一季種植小白菜,撒入10顆小白菜種子,保持固定的田間持水量,并觀察生長(zhǎng)情況。兩周后間苗,留下3顆小白菜幼苗,并繼續(xù)生長(zhǎng)7周,收獲各盆內(nèi)小白菜;第二季種植玉米,每個(gè)實(shí)驗(yàn)花盆里撒入5顆玉米種子,兩周后間苗,留下3顆玉米幼苗,并繼續(xù)生長(zhǎng)1個(gè)月,收獲各盆內(nèi)玉米;第三季種植玉米,同第二季。
1.2.3 土壤與植物樣品的采集
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后收獲一季小白菜和兩季玉米,分別測(cè)定小白菜與兩季玉米干質(zhì)量、鮮質(zhì)量,而后將其用蒸餾水洗凈,置于105 ℃烘箱中殺青30 min,降溫至65 ℃繼續(xù)烘干至恒質(zhì)量。植物樣粉碎后用于測(cè)定Cd、Pb、Cu、Zn 4 種重金屬含量。同時(shí)每次種植后采集土樣,風(fēng)干后分別過(guò)20 目尼龍篩,用于測(cè)定土壤有效態(tài)重金屬含量。
土壤pH 以電位測(cè)定法測(cè)定,水土比2.5∶1;土壤有機(jī)質(zhì)(OM)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定;土壤陽(yáng)離子交換量(CEC)采用醋酸銨浸提-火焰原子吸收法測(cè)定;土壤總氮(TN)采用半微量開氏法測(cè)定;土壤總磷(TP)采用NaOH 熔融-鉬銻抗比色法測(cè)定;土壤總鉀(TK)采用NaOH 熔融-火焰光度法測(cè)定;土壤堿解氮(AN)采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;土壤速效磷(AP)采用0.5 mol·L-1HCl-0.025 mol·L-1(1/2 H2SO4)法測(cè)定;土壤速效鉀(AK)采用醋酸銨提取法測(cè)定[21]。土壤中重金屬的全量采用HF-HClO4-HNO3-HCl 消解法測(cè)定,土壤樣品的重金屬分析過(guò)程中加入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品(GSS-4)進(jìn)行質(zhì)量控制,4 種重金屬測(cè)定的準(zhǔn)確度均在允許范圍內(nèi);采用Tessier 五步連續(xù)提取法對(duì)土壤中各重金屬賦存形態(tài)進(jìn)行分析測(cè)定;土壤中重金屬有效態(tài)含量采用1 mol·L-1乙酸銨(NH4Ac)以固液比為1∶8 浸提,提取液中重金屬含量均采用火焰原子吸收分光光度計(jì)(AAS,Hitachi Z-2300,日本)進(jìn)行測(cè)定,Cd、Pb、Cu、Zn 各元素的檢出限分別為0.005、0.02、0.005、0.006 mg·L-1。
植物樣品中重金屬含量的分析測(cè)定采用微波消解-火焰原子吸收法進(jìn)行。稱取植物樣品0.5 g(0.1 g植物地下部分)至消解罐中,加入5 mL HNO3浸泡過(guò)夜,再加入2 mL H2O2后放入微波消解儀中進(jìn)行消解,消解完成后,用火焰原子吸收分光光度計(jì)(Z2300)測(cè)定,植物樣品的重金屬分析過(guò)程中加入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物樣品(GSV-1)進(jìn)行質(zhì)量控制,4 種重金屬的準(zhǔn)確度均在允許范圍內(nèi)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)主要使用WPS Excel 軟件進(jìn)行整理計(jì)算分析,使用SPSS 22.0進(jìn)行單因素方差分析(Duncan檢驗(yàn)確定各處理間的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異)和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,使用Origin 2018作圖。
不同的淋洗次數(shù)對(duì)土壤中重金屬的去除效果略有差異,EDTA 和混合試劑MC 對(duì)土壤中Cd、Pb、Cu、Zn 的去除效率如圖1 所示。與對(duì)照相比,7 次淋洗后EDTA 和MC 均表現(xiàn)出對(duì)Cd、Pb、Cu 和Zn 4 種重金屬較高的去除率,EDTA 的總?cè)コ史謩e為51.93%、38.41%、35.90%和14.27%,MC 的總?cè)コ史謩e為44.30%、28.78%、26.44%和11.49%。第1 次淋洗對(duì)重金屬的去除率低于第2 次淋洗,可能是因?yàn)橥寥捞幱陲柡蜖顟B(tài),滴入淋洗劑后,飽和水分隨著淋洗劑的下滲進(jìn)入淋出液中,而部分淋洗劑保持在土壤中,致使第1次土壤淋出液中重金屬含量較低。第2次淋洗去除效果較高,歸因于淋洗劑對(duì)土壤中重金屬的活化作用及重金屬絡(luò)合物的生成。第3 次采用蒸餾水淋洗對(duì)土壤中的重金屬仍保持較高的去除率,這主要與殘留在土壤中的淋洗劑對(duì)重金屬起到活化作用有關(guān)。而后隨著淋洗次數(shù)的增加,重金屬的去除效率持續(xù)降低。第5 次采用EDTA 和MC 淋洗,重金屬的去除率也顯著降低,說(shuō)明土壤中可被淋洗去除的重金屬基本去除完畢。
不同的淋洗劑對(duì)土壤中不同重金屬的去除效果略有差異,EDTA 在7 次淋洗中對(duì)土壤重金屬的去除效率均略高于MC。這是EDTA 對(duì)穩(wěn)定態(tài)重金屬的活化能力較高所致,由于EDTA 在土壤中難以被降解,可以穩(wěn)定存在,而混合試劑MC 中GLDA 和檸檬酸均可被生物降解,所以其活化能力會(huì)有所降低。另外,EDTA 與MC 對(duì)土壤中Cd 的去除率略高于Pb、Cu 和Zn。Shaheen 等[22]研究顯示,Cd 具有較強(qiáng)的活性,與Pb、Cu、Zn 等重金屬相比,其在土壤中是最弱的吸附物。此外,pH 也會(huì)影響Cd 的去除率,土壤pH 較低可以促進(jìn)Cd的去除[23]。同時(shí)土壤中的Pb、Cu和Zn主要以殘?jiān)鼞B(tài)形式存在(圖2),去除難度較大。
圖1 不同淋洗劑對(duì)土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的去除率Figure 1 Effect of different treatments on the removal rates of Cd,Pb,Cu and Zn in contaminated soil
土壤淋洗會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu),改變土壤性質(zhì),從而影響其農(nóng)業(yè)利用。表1 匯總了淋洗前后土壤的理化性質(zhì)。EDTA 和MC 淋洗后土壤pH 略有升高,這與淋洗劑的殘留有關(guān)?;瘜W(xué)淋洗對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)、總磷和總鉀含量影響不大。EDTA 和MC 淋洗后土壤中速效鉀含量均顯著減少了26%,這是由于在淋洗劑去除土壤中重金屬的同時(shí),會(huì)有部分淋洗劑與K+結(jié)合而將其去除。EDTA 和MC 處理土壤中總氮和有效氮含量均升高,其中有效氮含量分別升高了68%和83%,這是由于EDTA 和GLDA 中含有氮元素,其在土壤殘留會(huì)增加氮含量[24]。MC 淋洗增加了土壤速效磷的含量,淋洗劑的殘留使礦物中的磷溶解并轉(zhuǎn)化為速效態(tài)[19]。淋洗過(guò)程會(huì)降低土壤中可交換態(tài)金屬(如Ca、Mg、K)的含量,但是EDTA 以鈉鹽形式加入,會(huì)帶入土壤Na+,因此土壤CEC 并沒(méi)有顯著降低。綜上,淋洗會(huì)在不同程度上對(duì)土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生影響,從而影響土壤后續(xù)的農(nóng)用,但是相對(duì)EDTA 而言,MC 淋洗對(duì)土壤性質(zhì)影響較小,能保留大部分土壤養(yǎng)分,是一種較為溫和的淋洗劑。
圖2 不同淋洗劑對(duì)土壤中各形態(tài)Pb、Cu和Zn含量的影響Figure 2 Effect of different treatment on various fraction contents of Pb,Cu and Zn in soil
土壤淋洗也改變了土壤中重金屬的形態(tài)含量分布(圖2),重金屬在土壤中的形態(tài)會(huì)對(duì)其在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化能力產(chǎn)生影響。在原污染土壤中,殘?jiān)鼞B(tài)重金屬占有較大比例,碳酸鹽結(jié)合態(tài)含量較少。與對(duì)照相比,淋洗過(guò)程均不同程度地降低了土壤中Pb、Cu和Zn各形態(tài)的含量。EDTA和MC淋洗有效降低了可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的Pb 和Cu,分別降低了12%~60%、25%~59%的Pb 和2%~57%、3%~46%的Cu。由于Pb、Cu、Zn 的殘?jiān)鼞B(tài)含量在土壤Pb、Cu、Zn 的總量中所占的百分比較大,EDTA 與MC 淋洗對(duì)其去除率也分別達(dá)到了43%、24%、20%和27%、22%、15%,這表明EDTA和MC 對(duì)Pb、Cu、Zn 的殘?jiān)鼞B(tài)具有較強(qiáng)的活化作用,雷鳴[25]和杜蕾[26]也有類似的結(jié)論。
此外,EDTA 和MC 淋洗后Zn 的鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)分別降低了41%、32%、21%和32%、22%、14%,而EDTA 和MC 處理土壤中Zn 的可交換態(tài)濃度分別為11.33 mg·kg-1和8.43 mg·kg-1,分別是對(duì)照土壤的1.5 倍和1.1 倍,Zn 的碳酸鹽結(jié)合態(tài)濃度分別為10.88 mg·kg-1和5.92 mg·kg-1,分別是對(duì)照土壤的2.3 倍和1.3 倍。這可能是兩種原因造成的:一方面是因?yàn)榱芟磩┛梢詫⒎€(wěn)定態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定態(tài),所以可交換態(tài)重金屬含量明顯升高;另一方面是淋洗后土壤pH 明顯升高,促進(jìn)了碳酸鹽結(jié)合態(tài)的生成。Chen 等[27]和Guo 等[19]也有類似的結(jié)論。EDTA 與MC 對(duì)Pb、Cu、Zn 形態(tài)比例分布的影響可能與淋洗劑本身的性質(zhì)有關(guān)。此外,土壤類型、無(wú)機(jī)和有機(jī)膠體含量等因素的差異均可影響重金屬在土壤中的化學(xué)行為[25]。
2.3.1 小白菜生物量及重金屬含量
不同淋洗劑淋洗酸性土壤后對(duì)小白菜中Cd、Pb、Cu 和Zn 含量有不同程度的影響(表3)。與對(duì)照相比,EDTA 和MC 處理對(duì)小白菜地上部、地下部的生物量有一定的影響,生物量分別減少了48.2%、54.5%和23.8%、27.3%。在淋洗過(guò)程中,EDTA 與MC一定程度上改變了土壤物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì),土壤中營(yíng)養(yǎng)元素被淋洗,如EDTA 與MC 淋洗后土壤中有效鉀含量降低26%(表1),因此土壤淋洗過(guò)程造成土壤養(yǎng)分缺乏[10]。同時(shí),EDTA 和MC 可以去除土壤中的Fe、Mn 等微量元素,從而導(dǎo)致土壤中微量元素的缺失[15]。
不同處理下小白菜中Cd、Pb、Cu 和Zn 的含量明顯高于對(duì)照,這是土壤在淋洗后殘留淋洗劑與重金屬的絡(luò)合物所致[28]。然而,不同處理中小白菜地上部Cd 含量均低于葉菜蔬菜Cd 含量標(biāo)準(zhǔn)0.2 mg·kg-1(GB 2762—2017);EDTA 處理小白菜地上部Pb 含量顯著高于對(duì)照處理和MC處理,且高于葉菜蔬菜Pb含量標(biāo)準(zhǔn)0.3 mg·kg-1(GB 2762—2017);EDTA 和MC 處理均顯著升高了小白菜地上部Cu 含量,相比于對(duì)照分別提高了99.7%和108.8%;EDTA 處理小白菜地上部Zn含量與對(duì)照相比提高了3.5 倍。就小白菜地下部而言,EDTA 和MC 處理均使小白菜地下部Pb、Cu 和Zn的含量明顯升高,與MC 相比,EDTA 處理后小白菜中重金屬含量更高,且與MC 處理存在顯著差異,說(shuō)明淋洗后土壤EDTA 的殘留嚴(yán)重,活化了重金屬,同時(shí)EDTA 與重金屬絡(luò)合態(tài)更容易通過(guò)根系內(nèi)皮層和凱氏帶的裂隙處進(jìn)入植物中[29],此外,殘留的EDTA 能夠破壞根系中共質(zhì)體的生理屏障,進(jìn)而導(dǎo)致植物重金屬含量增加[30]。以上結(jié)果分析表明,淋洗后土壤不宜種植葉菜類作物。
表3 土壤不同處理小白菜與玉米地上部和地下部產(chǎn)量(g·pot-1)及重金屬含量(mg·kg-1)Table 3 The yield(g·pot-1)of maize′s aboveground and underground part and heavy metal contents(mg·kg-1)by different treatment in soil
2.3.2 玉米生物量及重金屬含量
不同淋洗劑淋洗酸性土壤后對(duì)兩季玉米中Cd、Pb、Cu 和Zn 含量有不同程度的影響(表3)。與對(duì)照相比,EDTA 與MC 處理第一季玉米地上部的產(chǎn)量分別增加了17.1%和46.3%,第二季玉米地上部的產(chǎn)量分別降低了29.9%和23.0%,但處理間差異不顯著。玉米第二季收獲的產(chǎn)量是第一季收獲產(chǎn)量的2~3倍,這主要與玉米的生長(zhǎng)季節(jié)有關(guān)。
MC 和EDTA 處理顯著降低了玉米地上部Cd 的含量,且兩季玉米地上部Cd 含量均低于國(guó)家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)1 mg·kg-1(GB 13078—2017)。與對(duì)照相比,EDTA 與MC 處理后第一季玉米地上部Pb 含量分別降低了16.2%和62.7%,且Pb 含量遠(yuǎn)低于國(guó)家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)30 mg·kg-1(GB 13078—2017)。EDTA 和MC處理對(duì)玉米地上部Cu 含量沒(méi)有明顯影響,而EDTA能夠顯著降低玉米地上部Zn的含量,降低了68.0%。
與對(duì)照相比,第二季玉米EDTA 處理地上部Cd和Zn 含量明顯降低,但同時(shí)Pb 和Cu 的含量顯著升高,表明殘留EDTA 對(duì)Pb和Cu有一定的活化作用;而MC 處理后玉米地上部Cd、Pb 和Zn 含量均明顯降低。EDTA 處理和MC 處理后兩季玉米地下部重金屬含量均顯著低于對(duì)照。
此外,植物地下部Cd、Pb、Cu 和Zn 的含量普遍高于地上部,這是由于重金屬能夠與植物根上的配體結(jié)合[28],還能夠被根部細(xì)胞壁上帶負(fù)電的親重金屬物質(zhì)所吸附和固定[31],導(dǎo)致根部累積大量的重金屬。3 次種植后,EDTA 處理和MC 處理的植物地下部Pb、Cu和Zn的含量有顯著下降的趨勢(shì)。
2.3.3 種植植物對(duì)土壤中乙酸銨提取態(tài)重金屬的影響
植物對(duì)土壤重金屬吸收情況與土壤中重金屬有效態(tài)含量密切相關(guān)。不同淋洗劑處理土壤對(duì)植物生長(zhǎng)和土壤中乙酸銨提取態(tài)重金屬含量會(huì)產(chǎn)生不同影響(圖3)。淋洗后土壤添加改良劑CaCO3和雞糞后,土壤中Cd、Pb、Cu 和Zn 乙酸銨提取態(tài)含量均有不同程度的變化。種植植物后,MC 處理和對(duì)照處理土壤中乙酸銨提取態(tài)Pb、Cu 和Zn 含量逐漸降低后趨于穩(wěn)定。然而EDTA 處理土壤中Cd、Pb、Cu 和Zn 含量均處于較高水平,其中Pb、Cu 和Zn 含量顯著高于對(duì)照和MC處理,這主要是由于EDTA 在土壤中殘留,與重金屬形成的絡(luò)合物在酸性條件下被土壤吸附,當(dāng)淋洗后土壤添加堿性改良劑后,土壤pH有所提高,從而使重金屬絡(luò)合物釋放出來(lái)[20]。
圖3 不同時(shí)期不同淋洗劑處理土壤乙酸銨提取態(tài)重金屬含量Figure 3 Effect of different treatments and times on NH4Ac-metal contents
EDTA 和MC 淋洗處理,小白菜Pb、Cu 和Zn 含量顯著高于對(duì)照處理。對(duì)小白菜重金屬含量和土壤中乙酸銨提取態(tài)重金屬含量進(jìn)行相關(guān)性分析,相關(guān)性系數(shù)均在0.800 以上,其中Cu 相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。然而,玉米除了第二季地上部Cu 含量與土壤中乙酸銨提取態(tài)含量相關(guān)系數(shù)為0.987 外,其他重金屬均沒(méi)有表現(xiàn)出很好的相關(guān)性。與對(duì)照相比,EDTA 和MC淋洗處理均降低了玉米中重金屬含量,尤其地下部,但土壤中乙酸銨提取態(tài)重金屬含量卻顯著高于對(duì)照處理,尤其EDTA處理。
(1)混合試劑MC 對(duì)土壤中Cd、Pb、Cu 和Zn 去除率分別為44.30%、28.78%、26.44%和11.49%,EDTA對(duì)土壤中Cd、Pb、Cu 和Zn 去除率分別為51.93%、38.41%、35.90%和14.27%;MC 處理中第2 次淋洗土壤中重金屬去除率最高,EDTA 處理中第3 次蒸餾水淋洗土壤中重金屬去除率最高,說(shuō)明EDTA 的殘留對(duì)重金屬有較強(qiáng)的活化作用;此后重金屬的去除率隨著淋洗次數(shù)的增加持續(xù)降低。
(2)淋洗過(guò)程會(huì)改變土壤理化性質(zhì)以及重金屬在土壤中的賦存形態(tài)。淋洗劑的殘留促進(jìn)重金屬由穩(wěn)定形態(tài)向不穩(wěn)定形態(tài)轉(zhuǎn)化。
(3)淋洗處理降低了小白菜生物量,提高了小白菜地上部和地下部重金屬含量,說(shuō)明淋洗后土壤不宜種植葉菜類作物。與對(duì)照相比,淋洗處理的玉米生物量差異不顯著,然而玉米地上部Cd、Pb 和Zn 含量顯著降低,所有處理兩季玉米地上部重金屬含量均低于國(guó)家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
(4)與EDTA 處理相比,MC 處理土壤乙酸銨提取態(tài)重金屬含量較低,對(duì)植物生長(zhǎng)影響較小,是一種修復(fù)多種重金屬污染土壤的較為溫和的淋洗劑。