摘要：盆栽模拟试验，研究了在镉、铅单一污染及镉、铅复合污染的土壤中，施用氮肥 （CO(NH2)2）及其不同用量对土壤-小麦系统中镉、铅植物有效性的影响。 关键词：氮肥（CO(NH2)2）镉 铅 小麦 植物有效性
Abstract : According to the potted plant simulation test, this paper researches the nitrogen ( CO ( NH2 ) 2) and different dosages influence on the cadmium and lead plant effectiveness in the soil -wheat system in the cadmium, lead and cadmium single pollution and compound pollution soil
Key words: nitrogen ( CO ( NH2 ) 2) ;cadmium ;lead ;wheat ;plant availability
重金属污染已成为全球性环境问题，在我国随着工农业生产的发展，农业环境污染特别是土壤环境污染问题已越来越突出。
青岛张韶军
我们常说的重金属污染指的就是因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，并导致环境质量恶化。假如我们吃的食物重金属含量超标，而我们又经常吃这些食物，那么食物内的大量重金属进入人体消化系统后不能被排出，它们就会在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康。
1 土壤污染物的来源
1.1大气沉降；
1.2工业废水和生活污水排放；
1.3工业固废和城市垃圾；
1.4农药化肥施用。
2 重金属Cd、Pb及其监测分析方法
本实验测定方法采用的是原子吸收分光光度法。它是基于从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光,通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收,由辐射特征谱线光被减弱的
程度来测定试样中待测元素质量分数或质量浓度的方法。利用此种方法测定镉、铅的量具有干扰少、准确高，灵敏度高，测定范围广，操作简便、分析速度快等特点[1]。
3 材料与方法
3.1试验材料
供试土壤：草甸棕壤，采自中国科学院沈阳生态站，此地块未使用任何农业化学品已10年，属清洁土壤，采样的深度为0-20cm（表层土壤），其基本理化性质见表1。
表1供试土壤基本理化性质及重金属含量
供试植物：小麦（Triticum aestivum L.），品种为辽春10号，由辽宁省农科院提供。
供试药品：镉为CdCl2·2.5H2O(分析纯)；铅为Pb(NO3)2(分析纯天体物理学)；氮肥为CO(NH2)2 (分析纯)。
3.2 盆栽实验
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采用上述清洁土壤自制三种类型的污染土壤，即镉、铅的单一处理以及镉和铅的复合处理，在各处理中重金属的投加量分别是：Cd+Pb=25+0， 0+1000， 25+1000 mg/kg，记作T1, T2，T3。氮肥CO(NH2)2的施用水平为：0，100，200，400，800mg N /kg，记作N0，N1，N2，N3，N4，共计15个处理，每个处理3次重复。
试验采用的陶瓷盆钵高20cm，直径15cm ,土样过2mm筛后先将磷肥（Ca(H2PO4)2,分析纯）、钾肥（K2SO4，分析纯）作为基肥拌入，接着拌入重金属污染物和氮肥，土壤充分混匀后装入盆钵，每盆装土2.5kg，放置两周后再次混匀，以保证其均匀性。
小麦种子经过消毒催芽后，每盆播15粒，出苗后每盆保苗10株，土壤始终保持约60%田间持水量，成熟期收获取样。
收获后的植株先用自来水充分冲洗，以去除粘附于植物样品上的泥土和污物，然后再用去离子水冲洗，将样品放入烘箱中烘干至恒重后磨碎、称其干重。（植物样品的洗涤好坏直接影响着样品中的重金属含量的分析结果。在常用的洗涤措施中，用蒸馏水洗涤的结果最好，而用稀酸的洗涤则会浸析出植物样品中重金属元素。）
3.4 分析方法
土壤基本理化性质按土壤农化常规分析法测定[2]。
植物样品中镉、铅总量的分析：将小麦植株分为根、茎叶和籽实三部分，样品粉碎后，采用硝酸-高氯酸（3：1）消化，原子吸收分光光度仪（型号为SpectrAA-200）测定待测液中镉、铅的浓度[3]。
3.5 数据处理
采用Microsoft Excel 和 SPSS11.5在计算机上进行有关数据的计算、统计与处理。
4 结果与分析
4.1 施氮对小麦干重的影响
氮肥不同用量下小麦的干重见表2所示。
在镉单一污染T1处理中，小麦地上部干重随着N肥用量的增长而逐渐增加，在N3处达到
最大值，当进一步增长用量至N4时，小麦干重急剧下降，小麦发生严重烧苗现象；在N0至N3之间N肥用量的增长增加了小麦根的干重，而N4用量产生烧苗现象；小麦的总干重（地上干重与根干重之和）在N0至N3用量下随N肥用量增长逐渐增加，在N3处达到最大值，而N4用量下总干重急剧下降。
在铅单一污染T2处理中，随着N肥用量的增长小麦地上部干重先增加，在N1处达到最大值，随后逐渐下降，至N4时，小麦干重急剧下降，小麦发生烧苗现象；小麦根的干重随N肥用量增长先增加，最大值在N1处，而后逐渐下降，在N4处干重急剧下降；小麦的总干重随N肥用量增长先增加，在N1处达到最大值，随后逐渐下降，至N4时，小麦干重急剧下降。
在镉和铅复合污染T3处理中，随N肥用量的增长小麦地上部干重、根干重和总干重的变化趋势相同，即先增加，在N1处取得最大值，而后逐渐下降，在N4处由于发生烧苗现象，干重急剧下降。
国家海洋局第一海洋研究所 通过上述三组处理（T1，T2，T3）的比较可以发现：相同N肥施用水平下，T2处理小麦的干重（包括小麦地上部干重、根干重和总干重）最高，其次为T1处理，而T3处理的干重
最小，说明镉和铅的复合污染对小麦的毒害远远大于镉、铅单一污染时的情况。
表2 氮肥不同用量下小麦的干重（g/pot）
4.2 施氮对小麦吸收重金属的影响
4.2.1施氮对小麦吸收Cd的影响
在氮肥不同用量下，镉单一污染T1与镉、铅复合污染T3条件下小麦对Cd的吸收情况如表3所示。首先，这两组处理中小麦不同部位对Cd的吸收顺序均为：根〉茎叶〉实，此结果与吴燕玉汉日互译[4]、莫争[5]报道的结果一致，即重金属在植物体内的分布规律是在新陈代谢旺盛的器官蓄积量较大，而营养储存器官，如籽实、茎叶中的蓄积量则较少。
表3 氮肥不同用量下小麦对Cd的吸收（mg/kg）
T1和T3处理中，根、茎叶和实中Cd的浓度均随着N肥用量的增长而显著或极显著（P<0.05或P<0.01）提高，其中N4处理由于用量过多而导致这两组处理的小麦无籽实产生。通过比较T1和T3在相同N肥水平下Cd的浓度可以发现，T3处理的小麦不同部位Cd的浓度均要高于T1处理，表明镉、铅复合污染与镉单一污染相比促进了小麦对Cd的吸收。
4.2.2施氮对小麦吸收Pb的影响
在氮肥不同用量下，铅单一污染T2与镉、铅复合污染网络新闻编辑T3条件下小麦对Pb的吸收情况如表4所示。
表4 氮肥不同用量下小麦对Pb的吸收（mg/kg）
两组处理中小麦不同部位对Pb的吸收顺序均为：根〉茎叶〉实。重金属进入小麦体后，在体内不同部位进行再分配。可以看出Pb从土壤迁移到根、茎叶是比较容易的，而继续向上迁移至籽实则非常困难。杨崇洁[6]的研究证明，Pb主要以化学吸附占优势，生成稳定的络合物，使其不易迁移，这也是为什么铅大部分集中在根部而很少向地上迁移的原因。
T2和T3处理中，根、茎叶和实中Pb的浓度均随着N肥用量的增长而显著或极显著（P<0.05或P<0.01）增高，其中N4处理由于用量过多而导致这两组处理的小麦无籽实产生。
通过比较T2和T3在相同N肥水平下Pb的浓度可以发现，T3处理的小麦不同部位Pb的浓度均要低于T2处理，表明Cd-Pb复合污染时，Pb元素促进了小麦对Cd元素的吸收，而Cd
元素抑制了小麦根、茎叶和籽实等部位对Pb的吸收，原因是Cd比Pb元素易向地上部迁移，Pb元素大部分积累于小麦根部。Cd、Pb共存时，Pb可夺取Cd在土壤中的吸附点位，而且土壤对Pb具有很强的吸持能力，使得Pb更易于固定在土壤中，难于迁移，不易被小麦所吸收[7,8,9]。
5.结束语
研究结果表明，N肥对镉，铅单一污染及镉、铅复合污染小麦干重的影响有所不同，增施N肥提高了镉单一污染处理中小麦总干重（N4用量除外），而在铅单一污染及镉、铅复合污染处理中小麦总干重均随着施N量的增加先增大再逐渐减小。在镉，铅单一污染及镉、铅复合污染三种处理中，增加N肥的施用水平均显著（P<0.05）提高了小麦不同部位（根、茎叶、实）Cd, Pb的浓度。此外，镉、铅复合污染与镉，铅单一污染相比，镉、铅的共存抑制了小麦对铅的吸收，但促进了小麦对镉的吸收。
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