林下参土壤中重金属形态分布及生态风险评估

孙 海; 张亚玉; 孙长伟; 李腾懿; 徐成路; 杨 振

文章摘要

孙海,张亚玉,孙长伟,李腾懿,徐成路,杨振.林下参土壤中重金属形态分布及生态风险评估[J].农业环境科学学报,2014,33(5):928-934.

林下参土壤中重金属形态分布及生态风险评估

Form Distribution and Potential Ecological Risk Assessment of Heavy Metals in Understory Ginseng Soils

DOI：10.11654/jaes.2014.05.015

中文关键词: 林下参土壤重金属形态分布潜在风险

英文关键词: understory ginseng soil heavy metals form distribution potential risk

基金项目:

作者	单位
孙海	中国农业科学院特产研究所，长春 130112
张亚玉	中国农业科学院特产研究所，长春 130112
孙长伟	中国农业科学院特产研究所，长春 130112
李腾懿	中国农业科学院特产研究所，长春 130112
徐成路	中国农业科学院特产研究所，长春 130112
杨振	中国农业科学院特产研究所，长春 130112

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中文摘要:

为了解林下参护育土壤中重金属的形态分布，采用Tessier逐级提取法提取土壤中可交换态（S1）、碳酸盐结合态（S2）、铁锰氧化物结合态（S3）、有机结合态（S4）和残渣态（S5）含量，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定土壤中5种重金属（As、Cd、Cr、Cu、Zn）含量，并通过地累积指数法和潜在生态风险指数法评价林下参土壤环境风险。结果表明：林下参土壤中Cd含量为0.410 mg·kg-1，超过国家二级标准限值0.30 mg·kg-1（pH<0.65），其他元素在国家一级标准限值内，其中Cr、Cu和Zn的平均值虽低于国家一级标准限值，但部分样点最大值接近或超过国家一级标准限值，如Cr的最大值为105.623 mg·kg-1（限值为100 mg·kg-1），Cu最大值为32.554 mg·kg-1（限值为35 mg·kg-1），Zn最大值为93.447 mg·kg-1（限值为100 mg·kg-1），需要引起注意；土壤中重金属形态百分比组成均以残渣态最高， Cu和Zn的总含量虽较高，但有效态含量低，毒性较强的重金属As、Cd和Cr，只有Cd的有效态百分比最高，含量为0.282 mg·kg-1，接近国家二级标准限值，需特别警惕；土壤pH、有机质和重金属总量均影响重金属形态分布，特别是有机质与毒性较强的Cd达极显著正相关（P<0.01），相关系数为0.757。对林下参土壤中重金属潜在环境风险评估发现，土壤中重金属危害指数RI值为85.45，远小于低环境风险限定值150，但是单个元素Cd达中等风险水平。林下参土壤中重金属形态分布由土壤中pH、有机质及土壤中重金属总量共同决定，林下参土壤整体没有受到重金属污染，但仍需慎重选地，防止重金属Cd的积累。

英文摘要:

Heavy metals in ginseng soils may impact the quality of ginseng. A modified Tessier′s sequential extraction procedure and inductively coupled plasma optical emission spectrometer（ICP-OES） were used to investigate the distribution of five forms（S1, S2, S3, S4, S5） of heavy metals（As, Cd, Cr, Cu, and Zn） in understory ginseng soils. Average concentrations of heavy metals in the soils were all lower than the Level I of the State Soil Environmental Quality Standards（SSEQS, pH<6.5） except Cd, whose average concentration（0.410 mg·kg-1） exceeded the Level II of SSEQS. Heavy metals were present mainly as residual forms, with small proportions as available forms. Forms of heavy metals were affected greatly by soil pH, organic matter and total heavy metal contents. The whole potential ecological risk index of heavy metals was 85.45, far less than the RI limit（150）. However, Cd was at the medium risk level. In conclusion, understory ginseng soils have not yet been contaminated by heavy metals, but Cd pollution needs attention.

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