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不同性质农田土壤中铜的可提取性与生物有效性及毒性
引用本文:朱 侠,李连祯,涂 晨,骆永明.不同性质农田土壤中铜的可提取性与生物有效性及毒性[J].土壤,2020,52(5):911-919.
作者姓名:朱 侠  李连祯  涂 晨  骆永明
作者单位:中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台海岸带研究所,中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台海岸带研究所,中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台海岸带研究所,中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室(烟台海岸带研究所);2 中国科学院大学中国科学;3中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤所)
基金项目:国家重点研发计划课题,土壤典型重金属生态风险评估方法研究,2016YFD0800405 ;国家重点研发计划项目,重金属污染农地土壤的环境风险及修复技术研究与示范,2016YFE0106400
摘    要:以重金属总量为基础的土壤环境质量标准已不适用于当前土壤管理的需求,基于重金属生物有效性的生态风险评估和环境阈值研究对土壤重金属环境质量标准的修订具有重要的意义。本研究选取4种化学提取剂(HNO3、EDTA-Na2、NH4OAc和CaCl2)对我国3种不同性质的模拟Cu污染农田土壤(黑土、潮褐土和脱潜水稻土)进行有效态Cu提取,通过敏感性生态物种生菜和赤子爱胜蚓的Cu暴露实验,推导基于化学提取有效态的土壤Cu生态毒性阈值。研究结果表明,HNO3(41.38%)和EDTA-Na2(56.81%)对3种土壤中Cu的平均提取效率显著高于NH4OAc(0.12%)和CaCl2(8.70%)。CaCl2提取态Cu含量与生菜Cu富集量和毒性效应之间存在显著或极显著相关, HNO3提取态Cu含量则能很好地指示蚯蚓Cu富集量和30 d死亡率。不同生态受体毒性终点对土壤可提取态Cu的敏感性存在差异,选用物种最敏感指标推导了3种土壤中Cu的有效态毒性阈值EC 20和EC 50。基于不同化学提取态Cu含量的生菜毒性阈值EC 20范围分别是90.45~170.10 mg/kg(HNO3),102.78~195.31 mg/kg(EDTA-Na2),3.97~20.06 mg/kg(NH4OAc),和0.21~8.68 mg/kg(CaCl2);EC 50范围分别是110.48~187.60 mg/kg(HNO3),118.63~230.49 mg/kg(EDTA-Na2),5.69~32.23 mg/kg(NH4OAc)和0.26~9.62 mg/kg(CaCl2)。基于不同化学提取态Cu含量的赤子爱胜蚓死亡率毒性阈值EC 20范围分别是138.26~193.16 mg/kg(HNO3), 107.80~225.88 mg/kg(EDTA-Na2), 8.92~11.58 mg/kg(NH4OAc),和0.36~10.57 mg/kg(CaCl2);EC 50范围分别是183.07~221.23 mg/kg(HNO3),180.38~331.09 mg/kg(EDTA-Na2),13.06~18.30 mg/kg(NH4OAc)和0.54~13.21 mg/kg(CaCl2)。研究结果可为我国农田土壤重金属有效态化学提取方法的比选与优化提供科学依据,同时对基于生物有效性的土壤重金属环境质量基准与标准的研究和制定具有重要意义。

关 键 词:土壤  Cu  可提取性  生物有效性  生物毒性  阈值
收稿时间:2019/4/12 0:00:00
修稿时间:2019/5/9 0:00:00

Extractability, Bioavailability and Toxicity of Cu in Farmland Soils with Different Properties
ZHU Xi,LI Lianzhen,TU Chen,LUO Yongming.Extractability, Bioavailability and Toxicity of Cu in Farmland Soils with Different Properties[J].Soils,2020,52(5):911-919.
Authors:ZHU Xi  LI Lianzhen  TU Chen  LUO Yongming
Institution:Yantai Institute of Coastal Zone Research,Chinese Academy of Sciences,CAS Key Laboratory of Coastal Environmental Processes and Ecological Remediation, Yantai Institute of Coastal Zone Research,CAS Key Laboratory of Coastal Environmental Processes and Ecological Remediation, Yantai Institute of Coastal Zone Research,1 CAS Key Laboratory of Coastal Environmental Processes and Ecological Remediation, Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences;University of Chinese Academy of Sciences;CAS Key Laboratory of Soil Environment and Pollution Remediation, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences
Abstract:
Keywords:Soil  Copper  Extractability  Bioavailability  Toxicity  Threshold
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