土壤重金屬Cu、Ni的植物毒性及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

1、黃錦孫黃錦孫 專專 業(yè)：環(huán)境科學(xué)業(yè)：環(huán)境科學(xué)研研 究究 方方 向：農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)向：農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù) 土壤重金屬土壤重金屬Cu、Ni的植物毒性的植物毒性及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)1/45匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)內(nèi)容n研究背景研究背景n研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容n研究結(jié)果研究結(jié)果n結(jié)論與展望結(jié)論與展望n致謝致謝2/45研究背景研究背景農(nóng)業(yè)活動(dòng)農(nóng)業(yè)活動(dòng)我國(guó)土壤我國(guó)土壤Cu、Ni污染來(lái)源污染來(lái)源農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)產(chǎn)品人體人體 農(nóng)作物農(nóng)作物工業(yè)活動(dòng)工業(yè)活動(dòng)畜禽糞便和有機(jī)畜禽糞便和有機(jī)肥施用肥施用 殺菌劑施用殺菌劑施用化肥施用化肥施用 污水灌溉污水灌溉農(nóng)田土壤農(nóng)田土壤工業(yè)廢水、礦山廢水等工業(yè)廢水、礦山廢水等3/

2、45研究背景研究背景n 國(guó)內(nèi)土壤重金屬毒理學(xué)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究滯后；n 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)缺乏毒理學(xué)數(shù)據(jù)；n 過(guò)去方法不盡合理國(guó)內(nèi)外土壤重金屬研究文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)（國(guó)內(nèi)外土壤重金屬研究文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)（20002005）(馬義兵，未發(fā)表）馬義兵，未發(fā)表）4/45研究背景研究背景國(guó)內(nèi)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是基于短期盆栽試驗(yàn)結(jié)果國(guó)內(nèi)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是基于短期盆栽試驗(yàn)結(jié)果忽視了忽視了室內(nèi)短期盆栽試驗(yàn)和長(zhǎng)期田間試驗(yàn)的差別室內(nèi)短期盆栽試驗(yàn)和長(zhǎng)期田間試驗(yàn)的差別老化對(duì)田間老化對(duì)田間Cu、Ni毒性閾值的影響（毒性閾值的影響（X Y Guo,2010）5/45匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)內(nèi)容n研究背景研究背景n研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容n研究結(jié)果研究結(jié)果n

3、結(jié)論與展望結(jié)論與展望n致謝致謝6/45主要內(nèi)容和方案框圖田間試驗(yàn)田間試驗(yàn)Cu、Ni毒害及毒害及累計(jì)規(guī)律累計(jì)規(guī)律盆栽實(shí)驗(yàn)盆栽實(shí)驗(yàn)測(cè)定測(cè)定生物生物量，量，Cu、Ni含含量量計(jì)算計(jì)算田間田間實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)毒性毒性閾值閾值小麥、小麥、玉米、玉米、水稻、水稻、油菜油菜 的的生物量生物量比比較較研研究究土壤土壤Cu和和Ni植物毒害的室內(nèi)和田植物毒害的室內(nèi)和田間實(shí)驗(yàn)差別間實(shí)驗(yàn)差別干濕干濕交替交替影響影響盆栽毒性閾值盆栽毒性閾值干濕交替實(shí)驗(yàn)干濕交替實(shí)驗(yàn)土樣采集處理土樣采集處理大大麥麥根根伸伸長(zhǎng)長(zhǎng)測(cè)測(cè)試試土土壤壤相相關(guān)關(guān)參參數(shù)數(shù)測(cè)測(cè)定定毒性變化毒性變化研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-技術(shù)路線7/45研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-研究目標(biāo)1.1

4、.研究研究CuCu、NiNi對(duì)小麥、油菜、水稻的對(duì)小麥、油菜、水稻的毒害作毒害作用用及在及在秸稈和籽粒中的累積規(guī)律秸稈和籽粒中的累積規(guī)律4.發(fā)現(xiàn)土壤外源發(fā)現(xiàn)土壤外源Cu、Ni在田間和實(shí)驗(yàn)室中在田間和實(shí)驗(yàn)室中毒毒性閾值的差別及機(jī)理性閾值的差別及機(jī)理。比較及優(yōu)化不同的生。比較及優(yōu)化不同的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研研究究目目標(biāo)標(biāo)3.了解了解干濕交替模式下干濕交替模式下土壤性質(zhì)的變化、外土壤性質(zhì)的變化、外源源Cu、Ni的形態(tài)和植物毒性的變化的形態(tài)和植物毒性的變化2.2.研究田間外源研究田間外源CuCu、NiNi的老化對(duì)小麥、油菜、的老化對(duì)小麥、油菜、玉米、水稻的玉米、水稻的毒性變化規(guī)律毒性變化規(guī)

5、律8/45研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-田間試驗(yàn)田間試驗(yàn)土壤：土壤：潮土，水稻土，紅壤潮土，水稻土，紅壤作物：作物：小麥，油菜，玉米，水稻小麥，油菜，玉米，水稻土壤處理：土壤處理：添加添加CuClCuCl2 2,NiCl,NiCl2 2（2007年年），），8 8水平，各重復(fù)水平，各重復(fù)2 2次次測(cè)定指標(biāo)：測(cè)定指標(biāo)：測(cè)定秸稈和籽粒生物量，測(cè)定秸稈和籽粒測(cè)定秸稈和籽粒生物量，測(cè)定秸稈和籽粒CuCu、NiNi濃度，計(jì)算濃度，計(jì)算EC10EC10，EC50EC50和和EC90EC90 注：EC10、 EC50和 EC90分別指，與對(duì)照相比植物生長(zhǎng)受到10%、50%和90%抑制時(shí)壤中外源Cu或Ni的添加劑量。9/

6、45研究?jī)?nèi)容-田間試驗(yàn)祁陽(yáng)德州嘉興各32小區(qū)10/45研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-盆栽實(shí)驗(yàn)盆栽實(shí)驗(yàn)土壤：土壤：潮土，水稻土，紅壤潮土，水稻土，紅壤植物：植物：小麥，油菜，玉米，水稻小麥，油菜，玉米，水稻試驗(yàn)方法：試驗(yàn)方法：輪作作物與當(dāng)?shù)叵嗤耘噍喿髯魑锱c當(dāng)?shù)叵嗤?，栽? 6周后測(cè)定地周后測(cè)定地上部生物量。求出不同植物上部生物量。求出不同植物ECEC1010，ECEC5050和和ECEC9090。與田間。與田間比較，觀察比較，觀察CuCu、NiNi毒性閾值的差別，分析可能機(jī)理。毒性閾值的差別，分析可能機(jī)理。11/45研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-盆栽實(shí)驗(yàn)盆栽實(shí)驗(yàn)小麥、油菜盆栽培養(yǎng)情況12/45研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-干濕

7、交替實(shí)驗(yàn)干濕交替實(shí)驗(yàn)n土樣分別經(jīng)過(guò)土樣分別經(jīng)過(guò)0、1、3個(gè)干濕交替周期處理，根據(jù)個(gè)干濕交替周期處理，根據(jù)ISO-11269(1), 測(cè)量栽培測(cè)量栽培5天后大麥的根長(zhǎng)天后大麥的根長(zhǎng), 求出求出EC10， EC50 ， EC90n所需測(cè)定的土壤參數(shù)：所需測(cè)定的土壤參數(shù)：1）土壤溶液的）土壤溶液的pH，EC，DOC濃度濃度 2）連續(xù)提取的）連續(xù)提取的Cu、Ni的的水溶態(tài)、可交換態(tài)、水溶態(tài)、可交換態(tài)、EDTA結(jié)合態(tài)的結(jié)合態(tài)的濃度濃度n找出其相關(guān)性，做出多元回歸方程找出其相關(guān)性，做出多元回歸方程13/45研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-干濕交替實(shí)驗(yàn)保持最大持水量保持最大持水量60%，穩(wěn)定穩(wěn)定7天天取取1700g，40

8、C烘干至恒重烘干至恒重新鮮土樣新鮮土樣2000g保持最大持水量保持最大持水量60%，穩(wěn)定，穩(wěn)定7天天40C烘干至恒重烘干至恒重40C烘干至恒重烘干至恒重（0）?。┤?00g，大，大麥根伸長(zhǎng)，測(cè)定參麥根伸長(zhǎng)，測(cè)定參數(shù)數(shù)干濕交替處理（1）?。┤?00g，大，大麥根伸長(zhǎng)，測(cè)定參麥根伸長(zhǎng)，測(cè)定參數(shù)數(shù)（3）?。┤?00g，大，大麥根伸長(zhǎng)，測(cè)定參麥根伸長(zhǎng)，測(cè)定參數(shù)數(shù)14/45研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-干濕交替實(shí)驗(yàn)土壤干濕交替處理時(shí)間土壤干濕交替處理時(shí)間15/45研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-干濕交替實(shí)驗(yàn)16/45研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容-干濕交替實(shí)驗(yàn)CKCu1Cu7Cu2Cu3Cu5 Cu6Cu4山東德州大麥根伸長(zhǎng)培養(yǎng)大麥根伸長(zhǎng)培養(yǎng)

9、部分大麥根伸長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)部分大麥根伸長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)17/45匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)內(nèi)容n研究背景研究背景n研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容n研究結(jié)果研究結(jié)果n結(jié)論與展望結(jié)論與展望n致謝致謝18/45研究結(jié)果研究結(jié)果-CuNi毒害與累積（小麥）毒害與累積（小麥）1011021030100200300400500土壤Cu添加量土壤Cu添加量 (mg/kg)干重干重 ( g/m2 ) 小麥籽粒小麥籽粒 小麥秸稈 小麥秸稈QY1011021030100200300400500干重干重 ( g/m2)土壤Ni添加量土壤Ni添加量 (mg/kg) 小麥籽粒小麥籽粒 小麥秸稈 小麥秸稈QYl 隨著土壤中隨著土壤中CuCu NiNi的添加的添加劑量

10、的增加劑量的增加, ,小麥籽粒和秸稈的小麥籽粒和秸稈的生生物量逐漸減小物量逐漸減小土壤土壤Cu 和和Ni 的添加對(duì)田間小麥籽粒和秸稈的添加對(duì)田間小麥籽粒和秸稈生物量生物量的影響的影響（祁陽(yáng)）（祁陽(yáng)） 19/45研究結(jié)果研究結(jié)果-CuNi毒害與累積（小麥）毒害與累積（小麥）田間試驗(yàn)小麥的重金屬毒性閾值田間試驗(yàn)小麥的重金屬毒性閾值(mg .kg -1).（祁陽(yáng)）（祁陽(yáng)）（括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為在括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為在95%置信區(qū)間內(nèi)閾值的范圍置信區(qū)間內(nèi)閾值的范圍.）l土壤添加高于土壤添加高于106 mg .kg -1的的Cu 或高于或高于51.3 mg .kg -1的的Ni 使小使小麥植株死亡麥植株死亡l Cu

11、 、Ni的添加劑量分別為的添加劑量分別為19.5 和和27.4 mg .kg -1時(shí)，小麥發(fā)生中時(shí)，小麥發(fā)生中毒癥狀毒癥狀重金屬籽粒秸稈EC10EC50EC90EC10EC50EC90Cu55.7(33.393.3)77.1(59.3100)106(84.5135)19.5(10.137.8)57.4(43.975.0)168(102278)Ni41.0(9.35180)45.9(24.187.3)51.3(42.162.5)27.4(16.944.4)41.7(34.850.1)63.6(48.284.0)20/45研究結(jié)果研究結(jié)果-CuNi毒害與累積（小麥）毒害與累積（小麥）小麥地上部分中

12、小麥地上部分中Cu 的累積（的累積（mgkg-1 ）（德州）（德州）土壤Cu濃度籽粒Cu含量秸稈Cu含量0 05.235.234.55 4.55 50507.587.585.57 5.57 1001007.227.225.76 5.76 2002006.796.796.25 6.25 4004006.016.017.18 7.18 80080010.5110.519.26 9.26 1600160010.3510.3512.95 12.95 3200320010.3510.3518.92 18.92 lCu 在小麥秸稈中的積累在小麥秸稈中的積累隨土壤添加量的增加而增加；隨土壤添加量的增加而增加

13、；l而在籽粒中而在籽粒中，Cu的累積量在達(dá)到一個(gè)值以后趨于穩(wěn)定的累積量在達(dá)到一個(gè)值以后趨于穩(wěn)定21/45研究結(jié)果研究結(jié)果-CuNi毒害與累積（小麥）毒害與累積（小麥）1591Ni在小麥籽粒和秸稈中的累積量隨著土壤中Ni的添加量增加，濃度不斷上升土壤Ni濃度籽粒Ni含量秸稈Ni含量0 00.160.163.083.0850501.261.263.463.461001001.761.763.783.782002003.603.603.323.324004004.344.344.294.298008008.578.576.116.111600160012 .1412 .148.588.5832003

14、20025.3325.3326.1926.19小麥地上部分中Ni的累積（mgkg-1 ）（德州）22/45研究結(jié)果研究結(jié)果-CuNi毒害與累積（油菜毒害與累積（油菜）重重金金屬屬籽粒籽粒秸稈秸稈EC10EC50EC90EC10EC50EC90Cu79(36172)241(171340)735(3671473)153(42560)380(192753)946(3962255)Ni41(2761)63(5276)97(58164)34(1578)81 (33196)194(241575)田間試驗(yàn)的重金屬毒性效應(yīng)田間試驗(yàn)的重金屬毒性效應(yīng)(mg .kg -1).（嘉興）（嘉興）（括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為在括號(hào)內(nèi)

15、的數(shù)值為在95%置信區(qū)間內(nèi)閾值的范圍置信區(qū)間內(nèi)閾值的范圍.）10-1101103105020406080100120140 Cu含量含量 /mgkg-1a 籽粒籽粒 秸稈 秸稈相對(duì)產(chǎn)量（%）相對(duì)產(chǎn)量（%）10-2100102104020406080100120140160 Ni含量含量 /mgkg-1b 籽粒籽粒 秸稈 秸稈相對(duì)產(chǎn)量（%）相對(duì)產(chǎn)量（%）油菜籽粒對(duì)油菜籽粒對(duì)Cu和和Ni的的毒性均比秸稈敏感毒性均比秸稈敏感。相同濃度的相同濃度的Ni對(duì)油菜的對(duì)油菜的毒害作用顯著大于毒害作用顯著大于Cu；23/45研究結(jié)果研究結(jié)果-CuNi毒害與累積（油菜）毒害與累積（油菜）油菜地上部分中Cu、Ni的

16、累積（mgkg-1 ）（嘉興）當(dāng)土壤當(dāng)土壤CuCu、NiNi濃度高于某一值（約濃度高于某一值（約100 mgkg100 mgkg-1-1 ）時(shí)，對(duì)）時(shí)，對(duì)CuCu、NiNi在油菜體內(nèi)在油菜體內(nèi)的累積含量趨于穩(wěn)定；的累積含量趨于穩(wěn)定；在油菜體內(nèi)，在油菜體內(nèi)，CuCu秸稈秸稈 CuCu籽粒籽粒，而，而NiNi籽粒籽粒NiNi秸稈秸稈。24/45研究結(jié)果研究結(jié)果-CuNi毒害與累積（水稻）毒害與累積（水稻）重金屬重金屬籽粒籽粒秸稈秸稈EC10EC50EC90EC10EC50EC90Cu286(221372)435(400474)661(476918)142(99203)327(278375)736(

17、564959)Ni324(198528)433(360521)578(2521327)221(145337)382(333438)661(480910)田間試驗(yàn)水稻的重金屬毒性閾值田間試驗(yàn)水稻的重金屬毒性閾值(mg .kg -1).（嘉興）（嘉興）（括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為在括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為在95%置信區(qū)間內(nèi)閾值的范圍置信區(qū)間內(nèi)閾值的范圍.）110100100010000020406080100120140籽粒籽粒秸稈秸稈相對(duì)產(chǎn)量 (%)相對(duì)產(chǎn)量 (%)Cu添加濃度添加濃度 /mgkg-1a110100100010000020406080100120140籽粒籽粒秸稈秸稈相對(duì)產(chǎn)量相對(duì)產(chǎn)量 (%)Ni添加濃

18、度添加濃度 /mgkg-1b水稻秸稈和籽粒對(duì)水稻秸稈和籽粒對(duì)Cu和和Ni毒性的敏感程毒性的敏感程度相近（低濃度時(shí)度相近（低濃度時(shí)秸稈比籽粒敏感）秸稈比籽粒敏感）；Cu、Ni對(duì)油菜的毒對(duì)油菜的毒害作用相近。害作用相近。25/45研究結(jié)果研究結(jié)果-CuNi毒害與累積（水稻毒害與累積（水稻）水稻地上部分中Cu、Ni的累積（mgkg-1 ）（嘉興）020040060080045610152025 Cu 含量Cu 含量 /mgkg-1Cu添加濃度添加濃度 /mgkg-1 籽粒籽粒 秸稈 秸稈a02004006008000.00.51.01.52.02.5y = 2.118-1.87010(-0.0047

19、4x)a籽粒Ni含量籽粒Ni含量/ /mgmgkgkg-1-1Ni添加濃度Ni添加濃度 /mgkg-1(r2 = 0.994, n= 7, p 0.001)020040060080001020304050 秸稈Ni含量 秸稈Ni含量/ /mgmgkgkg-1-1Ni添加濃度Ni添加濃度 /mgkg-1by = 0.496+0.051x(r2 = 0.908, n = 7, p 0.001)水稻對(duì)Cu的累積先增加后降低（在400-800 mgkg-1出現(xiàn)峰值） ；秸稈Cu的平均含量為籽粒的2.23倍，可見Cu更容易在水稻秸稈中累積。秸稈11.8 mgkg-1籽粒5.3 mgkg-1籽粒籽粒Ni的

20、含量變化符的含量變化符合合Mitscherlich方程方程（r2 = 0.994, n=7, p 0.001）；）；秸稈秸稈Ni的含量隨著土的含量隨著土壤外源壤外源Ni的增加而線的增加而線型增加（型增加（r2 = 0.908, n=7, p 891(-)-(-)毒性降低毒性降低毒性降低毒性降低29/45研究結(jié)果研究結(jié)果-老化作用老化作用n小結(jié)n德州和祁陽(yáng)土壤中外源Cu的毒性先增強(qiáng)，再降低，外源Ni在德州土壤中生物毒性迅速失活，而在祁陽(yáng)土壤中毒性增加；n在嘉興土壤中外源Cu、Ni對(duì)油菜的毒性先增強(qiáng)后趨于穩(wěn)定，而對(duì)水稻的毒性不斷降低。 n外源Cu、Ni進(jìn)入土壤后，其毒性變化的規(guī)律并非隨著時(shí)間的增加

21、而呈簡(jiǎn)單的減小，與土壤性質(zhì)、受試植物類型有關(guān) 。30/45研究結(jié)果研究結(jié)果-干濕交替實(shí)驗(yàn)干濕交替實(shí)驗(yàn)土壤溶液土壤溶液pH值的變化與干濕交替周期數(shù)無(wú)明顯關(guān)系值的變化與干濕交替周期數(shù)無(wú)明顯關(guān)系;土壤溶液電導(dǎo)率隨周期數(shù)先增加后降低土壤溶液電導(dǎo)率隨周期數(shù)先增加后降低;土壤溶液土壤溶液DOC濃度隨干濕交替周期數(shù)先降低后增加濃度隨干濕交替周期數(shù)先降低后增加;31/45研究結(jié)果研究結(jié)果-干濕交替實(shí)驗(yàn)干濕交替實(shí)驗(yàn)采集地點(diǎn)采集地點(diǎn)添加量添加量周期數(shù)周期數(shù)WS/mgkg-1EXC/mgkg-1EDTA/mgkg-1土壤土壤Cu全量全量/mgkg-1德州德州000.000.000.130.036.850.2321.

22、366.9110.000.000.150.083.750.2030.000.000.000.005.232.205000.000.000.190.0016.820.4459.416.0010.000.000.290.0218.870.9830.000.000.000.0019.050.2510000.000.000.270.0434.250.07114.1113.0510.000.000.4610.0240.260.6830.000.000.060.0236.552.4220000.000.000.360.01109.4011.56191.8543.9010.020.030.600.00119

23、.0913.4030.000.000.170.02107.888.2940000.110.020.530.08247.817.13646.34489.9010.140.060.930.04237.7412.8530.150.010.450.10219.7014.4680000.230.030.650.06301.3419.84794.51159.2510.560.101.300.00356.175.8630.380.000.890.13372.464.35160000.630.171.050.231118.904.462046.06192.9610.600.041.820.041017.331

24、0.7230.570.081.430.081095.1316.47320002.450.231.850.451451.4914.203690.2895.8212.420.392.050.281472.377.4931.950.151.990.271465.0647.11占土壤全占土壤全Cu量量17.86%-53.33% 32/45研究結(jié)果研究結(jié)果-干濕交替實(shí)驗(yàn)干濕交替實(shí)驗(yàn)101102103104105020406080100120140土壤Cu添加量 (mg/kg)土壤Cu添加量 (mg/kg)德州德州 新鮮土樣新鮮土樣 1個(gè)周期 1個(gè)周期 3個(gè)周期 3個(gè)周期相對(duì)長(zhǎng)度（%）相對(duì)長(zhǎng)度（%）CK

25、Cu1Cu7Cu2Cu3Cu5Cu6Cu4山東德州大麥根伸長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)大麥根伸長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)3個(gè)周期的個(gè)周期的干濕交替處理，干濕交替處理，大麥根伸長(zhǎng)毒性大麥根伸長(zhǎng)毒性測(cè)試的測(cè)試的EC50不不斷增大斷增大，說(shuō)明，說(shuō)明Cu發(fā)生老化，毒性發(fā)生老化，毒性降低。降低。周期數(shù)周期數(shù)EC10EC50EC900386（1271180)1520(9452443)5985(222316113)192(43197)706(502993)5436(279010592)3131(43401)1090(6831739)9057(361722682)33/45研究結(jié)果研究結(jié)果-干濕交替實(shí)驗(yàn)干濕交替實(shí)驗(yàn)n小結(jié)n3個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)位

26、的土壤經(jīng)過(guò)干濕交替處理之后，個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)位的土壤經(jīng)過(guò)干濕交替處理之后，土壤孔隙水土壤孔隙水pH、電導(dǎo)率（、電導(dǎo)率（EC）和土壤孔隙水）和土壤孔隙水可溶性有機(jī)質(zhì)濃度（可溶性有機(jī)質(zhì)濃度（DOC）并無(wú)明顯規(guī)律。）并無(wú)明顯規(guī)律。n3個(gè)周期的干濕交替處理對(duì)個(gè)周期的干濕交替處理對(duì)Cu、Ni的形態(tài)分布的形態(tài)分布無(wú)明顯影響，經(jīng)過(guò)干濕交替處理，土壤外源無(wú)明顯影響，經(jīng)過(guò)干濕交替處理，土壤外源CuNi的生物毒性變化無(wú)明顯規(guī)律的生物毒性變化無(wú)明顯規(guī)律。34/45研究結(jié)果研究結(jié)果-田間和盆栽比較田間和盆栽比較田間和溫室盆田間和溫室盆栽實(shí)驗(yàn)栽實(shí)驗(yàn)用log-logistic方程進(jìn)行擬合，得出的Cu的劑量效應(yīng)曲線比較。0.01

27、0.1110100 1000100000306090120Cu添加濃度/Cu添加濃度/mgmgkgkg-1-1毒性響應(yīng)毒性響應(yīng) /%德州田間德州田間祁陽(yáng)田間祁陽(yáng)田間德州實(shí)驗(yàn)室德州實(shí)驗(yàn)室祁陽(yáng)實(shí)驗(yàn)室祁陽(yáng)實(shí)驗(yàn)室小麥小麥0.01 0.1110100 1000100000306090120Cu添加濃度/Cu添加濃度/mgmgkgkg-1-1毒性響應(yīng)毒性響應(yīng)/%嘉興田間嘉興田間嘉興實(shí)驗(yàn)室嘉興實(shí)驗(yàn)室油菜油菜0.01 0.1110100 1000100000306090120Cu添加濃度/Cu添加濃度/mgmgkgkg-1-1毒性響應(yīng)毒性響應(yīng) /%祁陽(yáng)田間祁陽(yáng)田間祁陽(yáng)實(shí)驗(yàn)室祁陽(yáng)實(shí)驗(yàn)室玉米0.01 0.1110

28、100 1000100000306090120Cu添加濃度/Cu添加濃度/mgmgkgkg-1-1毒性響應(yīng)毒性響應(yīng) /%嘉興田間嘉興田間嘉興實(shí)驗(yàn)室嘉興實(shí)驗(yàn)室水稻水稻35/45研究結(jié)果研究結(jié)果-田間盆栽比較田間盆栽比較結(jié)果：結(jié)果：1）以以盆栽盆栽試驗(yàn)試驗(yàn)EC10作作為指標(biāo)對(duì)為指標(biāo)對(duì)田間田間Cu污污染進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)染進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)價(jià)時(shí)，對(duì)Cu毒害風(fēng)毒害風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)不會(huì)出現(xiàn)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)不會(huì)出現(xiàn)顯著差別。顯著差別。2、以相同方法得出的、以相同方法得出的EC50作為評(píng)價(jià)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，則會(huì)顯著時(shí)，則會(huì)顯著低估低估土壤中土壤中Cu對(duì)田間小對(duì)田間小麥、油菜、玉米和麥、油菜、玉米和水稻生長(zhǎng)的毒害。水稻生

29、長(zhǎng)的毒害。根據(jù)log-logistic方程進(jìn)行擬合計(jì)算得出的Cu的毒性閾值比較作物作物地點(diǎn)地點(diǎn)EC10EC50田間田間實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室田間田間實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室小麥小麥德州德州201(150270)122(30 495)771(678877)1559(997 24379)祁陽(yáng)祁陽(yáng)40(2175)297(149 593)81(61107)689(544871)油菜油菜嘉興嘉興33(10114)23(2 234)132(76230)1102(4062991)玉米玉米祁陽(yáng)祁陽(yáng)94(51173)23(3 204)132(108161)220(98494)水稻水稻嘉興嘉興40(2175)51(15 167)81(

30、61107)286(162506)36/450.01 0.1110100 1000100000306090120150Ni添加濃度/Ni添加濃度/mgmgkgkg-1-1毒性響應(yīng)/毒性響應(yīng)/%德州田間德州田間祁陽(yáng)田間祁陽(yáng)田間德州實(shí)驗(yàn)室德州實(shí)驗(yàn)室祁陽(yáng)實(shí)驗(yàn)室祁陽(yáng)實(shí)驗(yàn)室小麥小麥0.01 0.1110100 1000100000306090120150Ni添加濃度/Ni添加濃度/mgmgkgkg-1-1毒性響應(yīng)毒性響應(yīng) /%嘉興田間嘉興田間嘉興實(shí)驗(yàn)室嘉興實(shí)驗(yàn)室油菜油菜10-210-11001011021031040306090120150Ni添加濃度/Ni添加濃度/mgmgkgkg-1-1毒性響應(yīng)毒性

31、響應(yīng)/%祁陽(yáng)田間祁陽(yáng)田間祁陽(yáng)實(shí)驗(yàn)室祁陽(yáng)實(shí)驗(yàn)室玉米玉米10-210-11001011021031040306090120150Ni添加濃度/Ni添加濃度/mgmgkgkg-1-1毒性響應(yīng)/毒性響應(yīng)/%嘉興田間嘉興田間嘉興實(shí)驗(yàn)室嘉興實(shí)驗(yàn)室水稻水稻研究結(jié)果研究結(jié)果-田間盆栽比較田間盆栽比較田間和溫室盆田間和溫室盆栽實(shí)驗(yàn)栽實(shí)驗(yàn)用log-logistic方程進(jìn)行擬合，得出的Ni的劑量效應(yīng)曲線比較。37/45作物作物地點(diǎn)地點(diǎn)EC10EC50田間田間實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室田間田間實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室小麥小麥德州德州-(-)-(-)-(-)-(-)祁陽(yáng)祁陽(yáng)14(921)161(57 452)23(1731)597(283126

32、0)油菜油菜嘉興嘉興24(1240)79(6991)49(3177)87(8193)玉米玉米祁陽(yáng)祁陽(yáng)18(1227)13(3 52)32(2738)104(61178)水稻水稻嘉興嘉興-(-)408(1211376)-(-)794(3601749)研究結(jié)果研究結(jié)果-田間盆栽比較田間盆栽比較根據(jù)log-logistic方程進(jìn)行擬合計(jì)算得出的Ni的毒性閾值比較結(jié)果：結(jié)果： 以以實(shí)驗(yàn)室盆栽實(shí)驗(yàn)室盆栽方方式評(píng)價(jià)土壤外源式評(píng)價(jià)土壤外源Ni污染時(shí)，會(huì)顯污染時(shí)，會(huì)顯著著低估低估土壤中土壤中Ni對(duì)祁陽(yáng)對(duì)祁陽(yáng)田間田間小麥小麥、玉米以及嘉興、玉米以及嘉興油菜的毒害，而油菜的毒害，而會(huì)會(huì)高估高估Ni對(duì)對(duì)嘉興嘉興水稻

33、的毒害。水稻的毒害。38/45n小結(jié)n以實(shí)驗(yàn)室盆栽試驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)室盆栽試驗(yàn)EC10作為指標(biāo)對(duì)田間作為指標(biāo)對(duì)田間Cu污染進(jìn)行污染進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)Cu毒害風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)毒害風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)不會(huì)出現(xiàn)顯著不會(huì)出現(xiàn)顯著差別差別；以相同方法得出的；以相同方法得出的EC50作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，則會(huì)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，則會(huì)顯著低估顯著低估土壤中土壤中Cu對(duì)田間小麥、油菜、玉米和水稻生對(duì)田間小麥、油菜、玉米和水稻生長(zhǎng)的毒害。長(zhǎng)的毒害。n以實(shí)驗(yàn)室盆栽方式評(píng)價(jià)土壤外源以實(shí)驗(yàn)室盆栽方式評(píng)價(jià)土壤外源Ni污染時(shí)，會(huì)污染時(shí)，會(huì)顯著低顯著低估估土壤中土壤中Ni對(duì)祁陽(yáng)田間小麥、玉米以及嘉興油菜的毒對(duì)祁陽(yáng)田間小麥、玉米以及嘉興

34、油菜的毒害，而會(huì)害，而會(huì)高估高估Ni對(duì)嘉興水稻的毒害。對(duì)嘉興水稻的毒害。研究結(jié)果研究結(jié)果-田間盆栽比較田間盆栽比較39/45研究結(jié)果研究結(jié)果-全文結(jié)論全文結(jié)論40/45（1）隨著土壤中隨著土壤中Cu Ni的添加劑量的增加的添加劑量的增加,作物籽粒和秸稈的生物量逐作物籽粒和秸稈的生物量逐漸減??；漸減小； 小麥對(duì)小麥對(duì)Cu，水稻對(duì)，水稻對(duì)Ni的累積在籽粒中先增加后穩(wěn)定，在秸稈中為線性的累積在籽粒中先增加后穩(wěn)定，在秸稈中為線性增加，小麥對(duì)增加，小麥對(duì)Cu和水稻對(duì)和水稻對(duì)Ni的吸收機(jī)制相類似，均有的吸收機(jī)制相類似，均有阻止重金屬在生殖阻止重金屬在生殖部位中過(guò)量積累的機(jī)制部位中過(guò)量積累的機(jī)制; Cu、N

35、i在油菜籽粒和秸稈中的累積增加后穩(wěn)定于相應(yīng)值，說(shuō)明油菜有在油菜籽粒和秸稈中的累積增加后穩(wěn)定于相應(yīng)值，說(shuō)明油菜有阻止重金屬阻止重金屬Cu、Ni在在植株中植株中過(guò)量累積的機(jī)制；過(guò)量累積的機(jī)制； Cu在水稻籽粒和秸稈中的累積量先增加后減小，過(guò)量的在水稻籽粒和秸稈中的累積量先增加后減小，過(guò)量的Cu可能可能干擾干擾了水稻對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收了水稻對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，高濃度的，高濃度的Cu、Ni將影響水稻植株的正常發(fā)育；將影響水稻植株的正常發(fā)育；（2）德州、祁陽(yáng)和嘉興土壤中外源德州、祁陽(yáng)和嘉興土壤中外源Cu、Ni對(duì)小麥、油菜、玉米和水稻的對(duì)小麥、油菜、玉米和水稻的毒性，隨著老化時(shí)間的增加呈現(xiàn)出不同變化規(guī)律。毒性

36、，隨著老化時(shí)間的增加呈現(xiàn)出不同變化規(guī)律。外源外源Cu、Ni進(jìn)入土壤進(jìn)入土壤后，其毒性變化的規(guī)律并非隨著時(shí)間的增加而呈簡(jiǎn)單的減小，與土壤性后，其毒性變化的規(guī)律并非隨著時(shí)間的增加而呈簡(jiǎn)單的減小，與土壤性質(zhì)、受試植物類型有關(guān)質(zhì)、受試植物類型有關(guān) 。(3) 3個(gè)實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)的土壤經(jīng)過(guò)干濕交替處理之后，土壤孔隙水個(gè)實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)的土壤經(jīng)過(guò)干濕交替處理之后，土壤孔隙水pH、電導(dǎo)率（、電導(dǎo)率（EC）和可溶性有機(jī)質(zhì)濃度（）和可溶性有機(jī)質(zhì)濃度（DOC）的變化并）的變化并無(wú)明顯規(guī)律。無(wú)明顯規(guī)律。 3個(gè)周期的干濕交替處理對(duì)個(gè)周期的干濕交替處理對(duì)Cu、Ni的的形態(tài)分布形態(tài)分布及生物毒性及生物毒性無(wú)明顯影響。無(wú)明顯影響。(4) 以實(shí)驗(yàn)室盆栽試驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)室盆栽試驗(yàn)EC50作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，則會(huì)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，則會(huì)顯著低估顯著低估土壤中土壤中Cu對(duì)田間對(duì)田間小麥、油菜、玉米和水稻小麥、油菜、玉米和水稻的毒害和的毒害和Ni對(duì)祁陽(yáng)對(duì)祁陽(yáng)田間田間小麥、玉米以及嘉興油菜小麥、玉米以及嘉興油菜的毒害，而有可能會(huì)的毒害，而有可能會(huì)高估高估Ni對(duì)對(duì)嘉興水稻嘉興水稻的毒害。的毒害。41/45研究結(jié)果研究結(jié)果-