《土壤-水稻系統中重金屬的源識別及污染預測模擬研究》是依託浙江大學，由劉杏梅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：土壤-水稻系統中重金屬的源識別及污染預測模擬研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：劉杏梅
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鎘（Cd）等重金屬在土壤-水稻系統中的污染已經引起了人們的高度重視。如何識別和解析重金屬污染來源，從而達到源頭控制，是解決重金屬污染的根本。明確今后土壤和作物中重金屬污染的發展趨勢，也是進行農業結構調整，保障糧食安全的關鍵。本項目選擇嘉興市為研究區，通過科學布點，採集土壤和水稻植株樣點，將多元統計分析、主成分分析、地統計方法和GIS空間分析手段相結合，分析區域內稻米及其產地環境中重金屬污染的空間分布特徵和變異規律，識別污染來源，建立污染排放清單，結合室內試驗，研究不同來源重金屬的釋放規律和影響機制，研發產地環境土壤及稻米中Cd等重金屬污染的定量預測模型，對稻米安全生產進行指導幫助,為其它稻米主產區的土壤質量評價及農作物安全生產布局提供借鑑，從而全面提升我國的農業預警水平，促進經濟、社會、生態環境的和諧穩定及農田土壤的高效可持續利用。
結題摘要
近年來，隨著經濟社會的快速發展，含重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤，造成土壤嚴重污染，以及食品安全問題的日益突顯，產地土壤重金屬污染問題亦日益被人們所關注，並已成為目前全球普遍關注的環境熱點問題。 本研究選取具有典型代表意義的浙江省溫嶺市為研究樣區，分別採集219對土壤及其相應的水稻籽粒樣品，進行土壤-水稻重金屬全量、土壤理化性質分析。利用地統計學等多種空間分析方法，系統研究了研究區土壤-水稻中重金屬的污染現狀、熱點分布、污染源解析及重金屬污染預測。取得如下主要成果： （1）通過對研究區重金屬污染熱點的空間分析，發現污染熱點大多分布在有較多電子垃圾拆解回收作坊的西北地區，可以推斷電子垃圾拆解回收可能是這些金屬的主要污染源，導致研究區土壤重金屬含量不斷增加，具有一定的潛在風險。與2006年相比，土壤中Cd、Cu和Pb的平均含量增加。土壤Cd和Cu含量增加區域最明顯。水稻中Cd的平均含量增加了近一倍，並且含量增加區域分布普遍，須引起重視。 （2）重金屬在土壤-水稻系統中的遷移累積不僅受到土壤中重金屬含量的影響，同時也受到土壤理化性質的影響。土壤有機質和砂粒的含量越高，重金屬的富集係數就越大，重金屬的遷移能力就越強；而當土壤pH、電導率、粉粒和粘粒含量越高，則重金屬富集係數越小，重金屬的生物有效性也就越低。其中，土壤pH和有機質是影響水稻中重金屬累積的最主要因素。 （3）相關分析和RDA分析表明，Zn和Cu主要與社會環境因子關係密切。Cd除了受當地工業活動影響外，也與農業活動有關，Pb與農業活動相關。Ni主要受土壤理化性狀影響。土壤環境因子共解釋了43.3%的重金屬總變異。 （4）土壤-水稻系統重金屬的遷移轉化規律研究表明遷移模型均較好地符合對數線性關係，基本達到了極顯著的擬合效果（P＜0.01），土壤pH和有機質對各重金屬的模型擬合起重要作用，且Cd、Pb和Cr的遷移模型擬合程度隨採樣距離的增加而提高。基於良好的擬合模型，在達到水稻安全限值的情況下，反演了土壤重金屬安全閾值，結果表明Cd、Cr和As的土壤重金屬安全反演閾值在一定程度上低於土壤環境質量標準（GB 15618-2008）農業用地的第二級標準值，Pb反演的安全閾值高於土壤環境質量標準（GB 15618-2008）農業用地的第二級標準值。
