基于DDGGGTTT 技術分析土壤鎘生物有效性及遷移動力學過程

陶春軍，文宇博，李明輝，馬明海，王家嘉，張笑蓉

［1.安徽省地質調查院（安徽省地質科學研究所），安徽合肥 230001；2.南通大學地理科學學院，江蘇南通 226019；3.黃山學院生命與環境科學學院，安徽黃山 245041；4.安徽省農業科學院土壤肥料研究所/安徽省養分循環與資源環境省級實驗室，安徽合肥 230031］

0 引言

農田土壤重金屬污染易導致農產品重金屬含量超標，通過食物鏈被人類吸收后并在體內累積，進而危害到人體健康[1-3]。農田Cd負荷量的增加勢必會造成農產品中重金屬含量的增加，嚴重的將導致農產品中的Cd 超標[4]。水稻具有較強的吸收土壤Cd 的能力[5-6]，我國南方稻田土壤普遍偏酸性，易促進土壤Cd活化和水稻Cd 吸收，并在水稻體內富集[7-9]，因此，如何在Cd 含量較高的農田中保障農產品安全生產是個亟待解決的問題。土壤中Cd 的生物有效性、毒性及可遷移性不取決于Cd 總量而在于Cd 的賦存形態，其形態轉化及生物有效性通常是動態關聯的，僅憑常規靜態的鎘化學形態分析難以明確其作用機理[10-11]。梯度擴散薄膜（diffusive gradients in thin-films, DGT）技術引入了一個動態概念，可以測量土壤中活性的重金屬組分，包括土壤溶液中的溶解組分和土壤顆粒固相能夠向液相部分補充的組分[12]。傳統有效態分析結果往往存在較大誤差，而以DGT為代表的原位被動采樣技術可避免上述因素對樣品的有效態產生影響，同時DGT具有形態選擇性，能測定可透過擴散相并可以被結合相固定的可溶性化合物形態。DGT 不僅反映靜態過程（土壤顆粒和土壤溶液），還包括了動態過程，能較準確地評估各類土壤中Cd 等重金屬的生物有效性和模擬土壤動態反應過程[13-15]，估算土壤動態過程的動力學參數[16-17]。……