1、不同種植年限保護(hù)地土壤 pH及重金屬含量變化研究摘要：在遼寧省沈陽市東陵地區(qū)采集保護(hù)地土壤樣品，測定土壤重金屬Pb Cd含量和土壤pH值，研究保護(hù)地土壤重金屬積累及土壤 pH值變化與保護(hù)地種植年限的關(guān)系，結(jié)果表明：保護(hù)地土壤酸化趨 勢明顯，建成保護(hù)地蔬菜栽培后，土壤 pH平均值從露地土壤的6.53 降低至5.48。保護(hù)地土壤的重金屬 Pb、Cd含量明顯高于露地土壤， 露地土壤平均 Ph Cd含量分別為33.00mg/kg和0.15mg/kg ,改為保 護(hù)地種植蔬菜后的平均含量上升至 45.83mg/kg和0.29mg/kg ;保護(hù) 地土壤pH值隨保護(hù)地使用年限的增加不斷下降，而保護(hù)地土壤重金

2、屬元素Pb, Cd的含量則隨保護(hù)地使用年限的增加而不斷提高。當(dāng)保 護(hù)地蔬菜種植超過16年時，土壤中Cd含量超過土壤重金屬元素 Cd 含量的臨界值。關(guān)鍵詞：保護(hù)地；土壤；pH值；保護(hù)地蔬菜栽培是指通過使用設(shè)備和采用一些人工措施以改變 局部生態(tài)環(huán)境，從而對蔬菜進(jìn)行保護(hù)的一種生產(chǎn)方式。這種方式不但 可以通過熱能和光能的共同作用， 從而延長農(nóng)作物的生長時間，還可 以實現(xiàn)作物周期性生產(chǎn)，達(dá)到提高蔬菜產(chǎn)量的目的。隨著近幾年來的 不斷發(fā)展，菜農(nóng)把種植保護(hù)地蔬菜作為發(fā)家致富的重要手段，在“施 肥越多越增產(chǎn)”觀念的誤導(dǎo)下，化肥用量上不計成本，盲目投肥且農(nóng) 藥用量加大的現(xiàn)象非常普遍，加上保護(hù)地濕度大、缺少雨水淋洗

3、、復(fù) 種指數(shù)高、通氣狀況差、空氣溫度高等因素，在獲得高額產(chǎn)量的前提下，也帶來諸如鹽漬化、重金屬污染、土壤酸化等一系列不利影響。這不僅影響了農(nóng)產(chǎn)品安全以及生態(tài)環(huán)境造成了不利影響，也阻礙了保護(hù)地生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。土壤中的重金屬污染的危害具有潛在性，它在人體中累積達(dá)到一 定程度，會造成慢性中毒。遭到重金屬污染的土壤，在短時間內(nèi)極難 修復(fù)。因此，本文通過探索土壤中重金屬元素含量與其使用年限間的 相互聯(lián)系，以及研究土壤重金屬元素 Pb、Cd含量的變化趨勢情況， 為土壤重金屬污染制定有效的治理方案提供依據(jù)。1材料與方法供試土壤本試驗選取遼寧省沈陽市東陵區(qū)蔬菜基地具有代表性的保護(hù)地 土壤及相鄰露地土壤進(jìn)行研

4、究，東陵區(qū)本土的多個保護(hù)地在栽培模式、 水肥管理以及自然條件等方面都大致相同。 蔬菜種植類型以果菜類為 主?；手饕┯煤住⑩浉叩牧蛩徕洀?fù)合肥，磷酸氫二鏤、尿素等 也較為常用，有機肥大多取用本地飼養(yǎng)場的雞糞及其他禽畜糞便。采樣時間為2008年5月中旬，兼顧不同種植年限采集保護(hù)地耕 層(020cm) 土壤及相鄰的露地土壤，土樣的采集均根據(jù)保護(hù)地的 大小按“S”形布點，保護(hù)地內(nèi)取一個混合耕層土樣。采回的土樣先 將其風(fēng)干，然后磨細(xì)過篩，用以測定保護(hù)地土壤的 pH值及重金屬含 量。采樣的方式是抽查、走訪幾家具有代表性的農(nóng)戶，進(jìn)行調(diào)查及分 析各采樣點的施肥、農(nóng)作物栽培管理情況的有關(guān)信息。測定方法保護(hù)地

5、土壤酸堿度測定采用電極法（水土比為2.5: 1）;保護(hù)地土壤重金屬Pb, Cd含量測定采用原子吸收分光光度法。2結(jié)果與討論保護(hù)地耕層土壤pH與重金屬含量的變化特點土壤pH值、Ph Cd的統(tǒng)計結(jié)果見表1。由表1的數(shù)據(jù)可知，保護(hù)地耕層土壤的pH值相對較低，露地土 壤平均pH值比保護(hù)地上層土壤上升了 1.05個單位。露地土壤改為保 護(hù)地土壤栽培蔬菜后，土壤酸化趨勢十分明顯，土壤的 pH值明顯低 于露地土壤的PH值。這是由于在蔬菜栽培中人們常常施加氮肥，再 加上土壤內(nèi)硝化作用反應(yīng)強烈，導(dǎo)致土壤中極易產(chǎn)生大量的H+以及NO3P另外保護(hù)地中常用肥料中經(jīng)常帶有強酸性的離子，例如 Cl-和 SO42-他們會隨

6、肥料大量的滲入土壤中，其中大部分離子會殘留于 土壤中，而一小部分被蔬菜吸收，從而使土壤中的pH值下降。由表1數(shù)據(jù)可知，保護(hù)地耕層土壤Ph Cd含量平均值分別是露 地土壤的1.39倍和1.93倍?？梢姳Ｗo(hù)地土壤Pb、Cd含量顯著高于 露地土壤。表1 土壤pH值及重金屬含量測定結(jié)果的平均值類型pHPbCd露地（n=7） 6.53 0.2833.00 1.350.15 0.02保護(hù)地（n=18） 5.48 0.7145.83 2.080.29 0.06不同使用年限保護(hù)地土壤中 Ph Cd含量變化不同使用年限保護(hù)地土壤中Pb含量的變化Pb在土壤中主要的固體存在形態(tài)為 Pb (OH 2和PbSO4主要來

7、 源于成土母巖。進(jìn)入土壤中的 Pb2鍬有機質(zhì)和黏土礦物所吸附，沉 積在土壤表層，并沿土壤縱深垂直分布遞減。如圖 1所示，土壤中 Pb吸附的強度與土壤中有機質(zhì)含量呈正相關(guān)。不同種植年限土壤的 Pb含量均高于露地土壤，且隨種植年限的延長，Pb含量逐漸遞增。當(dāng)連續(xù)種植超過16年時已上升至48.78mg/kg以上。不同使用年限保護(hù)地土壤中 Cd含量的變化Cd是一種分布較為廣泛的重金屬元素，易被土壤吸附、富集。土壤吸附的Cd一般易積累在015cm的土壤表層。土壤對Cd的吸附 率，通常取決于土壤類型及特征，多數(shù)土壤對Cd的吸附率在80%-95%腐殖質(zhì)高、質(zhì)地細(xì)的碳酸鹽土含 Cd量高，而沙土、排水性較好 的

8、土壤含Cd量低。土壤對Cd的吸附與土壤pH呈正相關(guān)。將土壤Cd 含量與由露地改為保護(hù)地后的種植年限之間關(guān)系。保護(hù)地土壤中重金屬元素污染程度評價土壤中有機肥和無機磷肥使用量過大是導(dǎo)致重金屬元素含量增 高的主要原因。有機肥中含有一定量的重金屬，在一些養(yǎng)殖場和飼料 廠的作業(yè)中，通常使用含有 Pb、Cd Cu等微量元素的添加劑，這些 添加劑主要用來提高禽蛋產(chǎn)量和促進(jìn)生長，并且可以防止一些常見禽 畜疾病。鋅的含量在飼料和禽畜糞便中通常很高。實驗表明，這些微 量元素在糞便中的含量占95.0%以上。而作為磷肥原料的磷礦石中， 含有重金屬元素Pb, Cd, Hg, 一般磷礦石中有60%-80%Cd留在磷肥中。

9、另外，農(nóng)藥、農(nóng)用地膜殘留等，都是重金屬污染源。而保護(hù)地 土壤酸化也是提高重金屬元素有效性的重要原因。重金屬污染物在土壤中的移動性很小、 不易隨水淋濾，不易被微 生物降解，因此土壤一旦遭受重金屬污染，恢復(fù)起來非常困難，因此， 嚴(yán)格控制和消除污染源才是遏制重金屬污染的首要措施。 對于已經(jīng)污 染的土壤，要采取一切可能執(zhí)行的措施，阻止重金屬進(jìn)入食物鏈，影 響人體健康。當(dāng)今世界各國很重視對土壤中重金屬的污染治理研究， 并開展廣泛的研究工作。首先，要在未污染的土壤上，嚴(yán)格執(zhí)行國家 有關(guān)法律、法規(guī)以及標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行周期性、長期性監(jiān)測，制定農(nóng)田保護(hù) 措施，防止土壤的重金屬污染。其次，要調(diào)節(jié)土壤氧化還原狀態(tài)，促 進(jìn)

10、重金屬遷移轉(zhuǎn)化，減少重金屬危害，如采取各種農(nóng)業(yè)治理措施。再 次，在已經(jīng)污染的土壤上，制種田或改種其他經(jīng)濟作物，如棉花、花 卉、苗木等?；蛘哌x擇種植抗性強、富集量小或不進(jìn)入食物鏈的農(nóng)作 物。如瓜果類和根莖類蔬菜對重金屬吸收殘留較小，玉米對重金屬具 有較大抗性且不易吸收殘留重金屬等。最后，通過調(diào)節(jié)土壤pH值，使重金屬生成沉淀，如施用堿性肥料使土壤 PH值升高?；蛘呤怪亟?屬形成絡(luò)合物，降低具有效態(tài)含量，如施用有機肥及抑制劑。3結(jié)論(1)保護(hù)地土壤酸化趨勢明顯，露地改為保護(hù)地蔬菜種植后， 保護(hù)地土壤的pH值不斷下降，其平均pH值為5.48 ,比露地土壤下 降了 1.05個單位。保護(hù)地耕層土壤 Pb Cd含量顯著高于露地土壤， 分別是露地土壤的1.39倍與1.93倍。保護(hù)地土壤酸化已成為限制當(dāng)?shù)厣a(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要因素(2)保護(hù)地土壤重金屬元素Pb, Cd的含量均顯著高于露地土壤，隨保護(hù)地使用年限的增加而不斷提高。當(dāng)保護(hù)地種植蔬菜超過