磷对铅、锌和镉在土壤固相-液相-植物系统中迁移转化的影响

在盆栽条件下,以磷酸二氢钾作为磷(P)添加剂,以空心菜为指示植物,借助模型Visual MINTEQ研究了P对污染土壤中铅(Pb)、锌(Zn)和镉(Cd)在土壤固相-液相之间以及土壤-根系-地上部的迁移累积的影响.实验设了6个P剂量水平:0(CK)、0.18(P0.18)、0.36(P0.36)、0.72(P0.72)、1.08(P1.08)、1.44(P1.44),P剂量水平是按照P/Pb物质量的比例(mol/mol)为基础而设计的.结果表明,与对照相比,添加P处理污染土壤后,显著(p<0.05)降低了空心菜地上部吸收的重金属Pb、Zn和Cd的含量,降低幅度分别为53%92%、35%71%和59%86%,降低了根系吸收累积重金属Pb的含量,增加了根系吸收的Zn的含量,但对Cd吸收量无显著影响.增加P的剂量水平,根系向地上部转运的Pb、Zn和Cd的量的呈指数级下降趋势.地上部吸收的各元素的相关分析结果表明,元素Pb与元素Zn、Cd是显著正相关关系,其中相关系数最高的是Pb与Zn(r=0.993,p<0.01),其次是Pb与Cd(r=0.986,p<0.01).说明Pb与Zn、Cd在空心菜从根系到地上部分转运的过程中是协作关系.添加P后,提高了土壤pH,从而降低了土壤水溶性Cd的含量,Zn变化不显著,增加了土壤水溶性总Pb含量.平衡液中Pb的主要存在形态是PbHPO4、PbOH+、PbH2PO4+等3种络合形态.结果还表明,根系吸收Pb的量与土壤水溶性Pb含量具有显著的负相关关系,相关系数-0.872(p<0.05).P处理降低了土壤水溶性Zn、Cd的含量,却促进了根系吸收,这是Zn、Cd与Pb的不同之处.P具有显著降低复合污染土壤中Pb、Zn和Cd植物毒性的作用.