不同農藝措施對黑麥草、地膚、遏藍菜修復Cd污染土壤的影響

孔志軍

摘要：本文主要分析了不同農藝措施對黑麥草、地膚、遏藍菜修復Cd污染土壤的影響，發現將一定比例的牛糞和秸稈加入到土壤中可以提高黑麥草、地膚、遏藍菜吸收土壤Cd的能力。如下表述。

關鍵詞：農藝措施;黑麥草;地膚;遏藍菜;土壤;Cd污染

農業生產采取的作業模式對土壤環境會帶來或多或少的污染。如今土壤污染已經發展成全球性的問題。其中Cd作為一種重金屬，會對土壤帶來嚴重毒性。并且植物根系吸收的Cd也可以進入果實和種子，這些果實和種子被人們食用將影響人體健康。以下是本文分析的不同農藝措施對黑麥草、地膚、遏藍菜修復Cd污染土壤的影響。

1? Cd污染的危害分析

鎘作為一種金屬，它的沸點和熔點分別是765℃、320.9℃，8.642為鎘的相對密度。具有延展性和韌性是金屬鎘的物理性質。潮濕的環境中金屬鎘容易被氧化，氧化后的金屬鎘原有的銀白色光澤會失去，對金屬鎘加熱時表面會出現一層氧化物，此種氧化物顏色為棕色。鎘在高溫條件下與鹵素會發生激烈反應，反應后生成物為鹵化鎘。鎘直接化合硫生成硫化鎘。金屬鎘的化學性質是不溶于堿，但是溶于酸。氧化鎘的溶解度和氫氧化鎘的溶解度都不大，以上兩種物質均溶于酸。鎘形成的配離子主要有Cd（NH3）、Cd（CN）、CdCl等。金屬鎘毒性較高，如果空氣和食物被鎘污染，一旦進入人體直接會影響身體健康。“痛痛病”是金屬鎘中毒后的常見癥狀。Cd污染導致的中毒有急慢性之分，中毒后有毒物質最先侵襲患者呼吸道，接著會侵襲患者肝臟、腎臟，出現不同程度的肝腎等臨床反應。人體中的金屬鎘并不是必必需的，外界中的金屬鎘進入人體的路徑主要是空氣、水源、食物。進入人體的鎘逐漸積累下來，可以嚴重影響人類身體健康。消化道內吸收的金屬鎘，其吸收率與鎘化合物攝入量、鎘化合物種類等有關。此外，當人體攝入的鈣、鐵攝入量較低時，金屬鎘吸收率會增加。當人體攝入鋅時，金屬鎘吸收率會降低。血液中的金屬鎘與紅細胞結合。肝臟和腎臟是體內貯存鎘的兩大器官，兩者所含的鎘約占體內鎘總量的60%。據估計，40～60歲的正常人，體內含鎘總量約30mg，其中10mg存于腎，4mg存于肝，其余分布于肺、胰、甲狀腺、睪丸、毛發等處。沉積在人體器官組織中的鎘，因污染程度和所在地區的不同，其含量也不一樣。并且金屬鎘中毒的嚴重程度與年齡密切相關，年齡越高中毒反應越嚴重。中毒早期表現咽痛﹑咳嗽﹑胸悶﹑氣短﹑頭暈﹑惡心﹑全身酸痛、無力、發熱等癥狀，嚴重者可出現中毒性肺水腫或化學性肺炎，有明顯的呼吸困難、胸痛、咯大量泡沫血色痰，可因急性呼吸衰竭而死亡。用鍍鎘的器皿調制或存放酸性食物或飲料，飲食中可以含鎘，誤食后也可引起急性鎘中毒。潛伏期短，通常經10～20min后，即可發生惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等癥狀。嚴重者伴有眩暈、大汗、虛脫、上肢感覺遲鈍、甚至出現抽搐﹑休克。一般需經3-5天才可恢復。長時間吸入金屬鎘可以出現慢性中毒反應，有毒物質慢慢積累會損害人體腎臟，患者會出現蛋白尿。但是慢性金屬鎘中毒的患者腎小球濾過功能盡管正常，但是但腎小管的回收功能卻慢慢變得不正常。長期在鎘環境下工作的人員，也會出現貧血、肺氣腫等不適，但以上癥狀是否直接與金屬鎘有關，依然得不到證實。此外，國外報道氧化鎘也會增加男性前列腺癌致病率。

人體吸入大量的氧化鎘煙霧，會出現急性中毒反應，針對氧化鎘煙霧導致的急性中毒需要積極預防患者出現肺水腫。需要將患者及從中毒環境中撤離出來，讓患者仰臥休息、保持安靜、吸入氧氣，確認患者呼吸道暢通后可霧化吸入10%硅酮，該藥物可以將肺部泡沫消除，早期定量使用腎上腺皮質激素起到降低毛細血管通透性的作用。補液量要嚴格限制。及早使用抗生素避免誘發嚴重感染，急性食入性鎘中毒則要大量補液，對癥治療緩解患者不適癥狀。

2? 材料與方法

2.1? 材料

本次研究所需的供試土壤、牛糞、淤泥秸稈均來自某試驗農場，灰漠土是試驗土壤的主要類型。風干預處理土壤，將風干后的土壤打碎，過尼龍篩，尼龍篩的孔徑為2mm。隨后使用提前配制好的氯化鉻溶液噴灑在土壤上風干備用。Cd含量為500mg6·kg-1.牛糞和秸稈也要進行風干、粉碎、過尼龍篩處理。

2.2? 試驗方法

牛糞添加試驗：土壤和牛糞的比例分別為5：2、5：3、CK。秸稈添加試驗：土壤和秸稈比例與土壤與牛糞的比例設置一致。溫室條件下進行盆栽模擬實驗，將黑麥草、地膚、遏藍菜種子分別均勻撒播在花盆中。溫度、濕度分別如下設置，35～41℃、42%～48%，40d后結束試驗。

2.3? 采集樣品并分析

結束試驗后將全部花盆中的黑麥草、地膚、遏藍菜按照地上、地下部位的不同分開采集，并進行清洗、烘干和粉碎處理。預處理之后取樣0.2g，將樣品放在消煮管中，將3mLHNO3加入到消煮管中，之后將消煮管放進紅外消煮爐中，溫度設置在220℃，時間設置在4～5h，直到樣品澄清。消煮完畢后對其冷卻處理到室溫，之后放進容量瓶中，容量瓶規格為50ml。采集土壤樣品時按照非根際和根際采集方式。預處理土壤將干樣0.2g放進消煮管中，消煮管規格為100ml。并將王水、HClO4一次加入，加入劑量分別為1ml。隨后進行加熱處理直到完全消化，然后將其冷卻到室溫，Cd含量測定中采用石墨爐原子吸收法。

3? 結果

3.1? 牛糞施用比例的不同對黑麥草、地膚、遏藍菜土壤體系中Cd遷移的影響

有機肥在農業生產中較為常見，有機肥可以提高土壤肥力。本次研究中設定了不同比例的牛糞與土壤，分析牛糞施用比例的不同對黑麥草、地膚、遏藍菜土壤體系中Cd遷移的影響。結果發現牛糞與土壤比例為5：2時，土壤中CD遷移從小到大依次是根際土、非根際土、地下部分、地上部分。在牛糞與土壤比例為5：3時土壤中Cd遷移從小到大依次是地下部分、根際土、非根際土、地上部分。本次研究可以證實將一定比例的牛糞加入到土壤中可以促使Cd從非根際向根際土壤遷移，且牛糞與土壤比例的不同土壤中Cd遷移方向也不一樣。當兩者比例為5：2時土壤中Cd含量呈現出增加趨勢，當兩者比例為5：3時土壤中Cd含量沒有變化。Cd的毒性很大，可以對植物產生較大傷害。土壤中Cd含量為3～10mg·kg-1時就可以對植物產生較大傷害。因此土壤與牛糞的比例為5：2時可以促使植物中的Cd向土壤中轉移。經過反復幾次轉移后對Cd污染可以起到很好的修復效果。