貴州植煙區(qū)土壤重金屬污染分析

□吳傳振

（貴州大學(xué) 貴州 貴陽 550025）

土壤不僅是人類賴以生存的重要資源，也是生物圈不可或缺的組成部分，更是為陸地上所有植物提供營養(yǎng)、水分、進(jìn)行光合作用的主要場所。常見的重金屬有鉛、銅、汞等，其中汞容易揮發(fā)，極易形成具有較強(qiáng)毒性的有機(jī)化合物。

1 土壤重金屬污染的來源和特征

土壤是一個開放的體系，可以和其他環(huán)境要素進(jìn)行物質(zhì)交換。土壤中的微生物來源多樣，土壤中的重金屬主要來源于自然、工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染和人類生活污染。土壤中含有大量重金屬是由于人類生產(chǎn)活動使得土壤污染日趨普遍。土壤中的重金屬元素大多殘留在土壤耕作的表層，很少會向下移動，因此可以抑制重金屬的遷移能力治理污染。

2 貴州植煙區(qū)土壤重金屬污染情況

2.1 研究方法

2.1.1 土壤樣品的采集

5—9月是煙苗移栽后的生長時期，按照網(wǎng)格法定點采樣，分別選取了貴州省最具代表性的煙地進(jìn)行土樣采集。為了使土樣達(dá)到點多、點勻、真實性的目的，對貴陽、遵義、六盤水這3個植煙區(qū)的土壤進(jìn)行采樣，見表1、表2。將所采集的土壤放于塑料袋中，貼好標(biāo)簽將其帶回室內(nèi)風(fēng)干。

2.1.2 土壤樣品制備

將所采集的土壤樣品均勻地放在干凈的濾紙上，用木棍將其均勻地壓碎，并除去土壤中的石塊和雜物，來回翻動避免土壤被灰塵污染。接著將土壤放置于陰涼處，采用風(fēng)干的方式分別選取100～200g樣品，并用玻璃棒對其進(jìn)行碾壓。在經(jīng)過處理后，將其保存到玻璃瓶中備用。

2.1.3 供試土壤樣品的測定方法

該實驗所采用的測量儀器均在硝酸中浸泡過，之后用清水對其進(jìn)行反復(fù)清洗，且清洗時間超過10min，最后晾干使用。此次測試中使用國家標(biāo)準(zhǔn)的測定方法和分析試劑，見表3。

表1 樣品采集地基本情況表

表2 樣品采集基地基本情況

表3 土壤理化性質(zhì)和重金屬檢測方法

2.2 結(jié)果與分析

2.2.1 貴州植煙區(qū)土壤pH值情況

通過采取供試土壤樣品的測定方法，得出了貴州各個煙區(qū)土壤的pH值。從表4中可以得知，貴州植煙區(qū)的pH值范圍在6.26～6.59之間，土壤較酸，符合種植優(yōu)質(zhì)煙的條件[1]。

表4 貴州各植煙區(qū)土壤pH值表

2.2.2 貴州植煙區(qū)土壤中的重金屬含量狀況

通過采取供試土壤樣品的測定方法，得出了貴州各煙區(qū)中重金屬的含量，見表5。

由表5可以看出，貴陽煙區(qū)的綜合污染指數(shù)超出了土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求，遵義、六盤水煙區(qū)的土壤處于安全水平，土壤較為安全，適宜種植烤煙。

3 貴州植煙區(qū)煙草對重金屬的積累差異

3.1 實驗材料與方法

選用貴州主要栽培品種云煙85，為了保證烤煙的正常生長，本次實驗采用土壤為黏土質(zhì)，耕層有機(jī)含量為18.55g/kg，全氮含量0.722g/kg，全磷含量26.54g/kg。

重金屬濃度的選擇和確定根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳解》要求進(jìn)行，實驗采用盆栽，土壤為風(fēng)干后加以復(fù)合肥等一起移栽，且在移栽15d后將篩后的土壤全部裝入盆中。每盆放干土15kg，在此基礎(chǔ)上分別施入相對應(yīng)的重金屬，攪拌均勻后澆水，使土壤水量保持在85%，在移栽前幾天要疏松土壤。

在盆栽的25d后，分別在根、莖、葉3個部位進(jìn)行取樣，取樣后用專門的蒸餾水洗凈，對其進(jìn)行反復(fù)檢測。

3.2 結(jié)果與分析

不同重金屬對貴州植煙區(qū)的烤煙有不同的影響。隨著濃度的不斷增加，煙葉中的葉綠素會隨之下降，見表6。

從表6可以看出，煙草的生存環(huán)境發(fā)生變化后，體內(nèi)的重金屬活性也會發(fā)生相應(yīng)的變化，不利于生物的正常代謝。當(dāng)土壤的汞濃度為10mg/kg時，利于煙葉SOD活性；當(dāng)土壤濃度高于30mg/kg時，土壤活性汞濃度也會降低，在移栽25d后，正常生長的煙株P(guān)OD活性變幅較小。

表5 貴州各個煙區(qū)土壤重金屬檢測結(jié)果

表6 不同重金屬對貴州植煙區(qū)烤煙的影響

綜上實驗表明，土壤汞濃度低于30mg/kg時，可以提高烤煙葉的SOD活性，高于30mg/kg時，可以降低烤煙煙葉的SOD活性。由此可見，SOD和POD活性的提高對植物重金屬毒害有一定的抗性，但這種抗性具有一定的限度，對酶自身的性質(zhì)具有一定的抑制作用[2]。

4 煙草品種對重金屬的積累量差異

4.1 實驗的設(shè)計和方法

煙草品種對重金屬的積累差異的實驗設(shè)計方法同上。

4.2 取樣及測定

通過對煙株上部莖和地下部進(jìn)行稱重，并對所稱重的樣品進(jìn)行測量，在此基礎(chǔ)上將所取樣的煙株放入烘箱進(jìn)行殺青，然后再次稱重，對前后兩次稱重樣品進(jìn)行重金屬測定，直至計算出取樣煙株各部位所含的重金屬量。

4.3 結(jié)果與分析

通過表7可知，煙草根及地上部的汞積累量有顯著的品種差異。土壤添加10mg/kg時，根、地上部汞積累量最低的是云煙85；土壤添加汞100mg/kg時，根積累最低。換言之，云煙85比K326汞較不敏感。

由表8可知，煙草根部及地上部的鉛積累量有著顯著的差異，在同一處理下，地上部鉛的吸收量均大于根的積累量，由此可以說明煙株對鉛的吸收能力較強(qiáng)。

5 貴州植煙區(qū)土壤重金屬污染的防治措施

5.1 貴州土壤重金屬污染的防治措施

采取“預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合治理”的方針，是避免土壤重金屬污染的前提條件。預(yù)防的目的是控制和消除土壤的污染源，在預(yù)防的同時，應(yīng)采取綜合治理的措施對貴陽土壤進(jìn)行治理。當(dāng)前治理土壤污染的方法有物理治理法、化學(xué)治理法和生物治理法等[3]。

5.2 貴州植煙區(qū)重金屬污染的防治措施

貴州是植煙區(qū)的重要區(qū)域之一，應(yīng)降低貴州植煙區(qū)土壤的重金屬污染，減少種植物對重金屬的吸收，采取以下措施。①調(diào)整農(nóng)藝措施和種植布局。農(nóng)藝措施對烤煙吸收重金屬有直接影響，因為烤煙在吸收土壤中重金屬時，除了土壤中的重金屬含量外，還需要受土壤中水分和施肥數(shù)量的影響?？梢酝ㄟ^調(diào)劑土壤中的pH值來改變土壤重金屬的活性，降低其生物有效性，減少植物對重金屬的吸收。②積極推行無公害煙葉生產(chǎn)技術(shù)。嚴(yán)格按照規(guī)章對每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，可以有效防止工業(yè)及生活污染進(jìn)入煙區(qū)。將農(nóng)業(yè)污染源切斷是保證植煙區(qū)煙葉安全生產(chǎn)的主要途徑之一。

6 結(jié)束語

要想提高貴州植煙區(qū)煙葉的質(zhì)量，保障優(yōu)質(zhì)煙葉的快速發(fā)展，應(yīng)采取有效的防治措施。可以通過對烤煙的根莖進(jìn)行處理，防止二次污染，為提高煙葉在國際的競爭力奠定基礎(chǔ)。

表7 云煙85、K326在不同處理下汞吸收量及煙草根與地上部汞積累量

表8 云煙85、K326在不同處理下鉛吸收量及煙草根部與地上部鉛積累量