贵州植烟区土壤重金属污染分析

时间：2024-05-25

□吴传振

（贵州大学贵州贵阳 550025）

土壤不仅是人类赖以生存的重要资源，也是生物圈不可或缺的组成部分，更是为陆地上所有植物提供营养、水分、进行光合作用的主要场所。常见的重金属有铅、铜、汞等，其中汞容易挥发，极易形成具有较强毒性的有机化合物。

1 土壤重金属污染的来源和特征

土壤是一个开放的体系，可以和其他环境要素进行物质交换。土壤中的微生物来源多样，土壤中的重金属主要来源于自然、工业污染、农业污染和人类生活污染。土壤中含有大量重金属是由于人类生产活动使得土壤污染日趋普遍。土壤中的重金属元素大多残留在土壤耕作的表层，很少会向下移动，因此可以抑制重金属的迁移能力治理污染。

2 贵州植烟区土壤重金属污染情况

2.1 研究方法

2.1.1 土壤样品的采集

5—9月是烟苗移栽后的生长时期，按照网格法定点采样，分别选取了贵州省最具代表性的烟地进行土样采集。为了使土样达到点多、点匀、真实性的目的，对贵阳、遵义、六盘水这3个植烟区的土壤进行采样，见表1、表2。将所采集的土壤放于塑料袋中，贴好标签将其带回室内风干。

2.1.2 土壤样品制备

将所采集的土壤样品均匀地放在干净的滤纸上，用木棍将其均匀地压碎，并除去土壤中的石块和杂物，来回翻动避免土壤被灰尘污染。接着将土壤放置于阴凉处，采用风干的方式分别选取100～200g样品，并用玻璃棒对其进行碾压。在经过处理后，将其保存到玻璃瓶中备用。

2.1.3 供试土壤样品的测定方法

该实验所采用的测量仪器均在硝酸中浸泡过，之后用清水对其进行反复清洗，且清洗时间超过10min，最后晾干使用。此次测试中使用国家标准的测定方法和分析试剂，见表3。

表1 样品采集地基本情况表

表2 样品采集基地基本情况

表3 土壤理化性质和重金属检测方法

2.2 结果与分析

2.2.1 贵州植烟区土壤pH值情况

通过采取供试土壤样品的测定方法，得出了贵州各个烟区土壤的pH值。从表4中可以得知，贵州植烟区的pH值范围在6.26～6.59之间，土壤较酸，符合种植优质烟的条件[1]。

表4 贵州各植烟区土壤pH值表

2.2.2 贵州植烟区土壤中的重金属含量状况

通过采取供试土壤样品的测定方法，得出了贵州各烟区中重金属的含量，见表5。

由表5可以看出，贵阳烟区的综合污染指数超出了土壤环境标准的要求，遵义、六盘水烟区的土壤处于安全水平，土壤较为安全，适宜种植烤烟。

3 贵州植烟区烟草对重金属的积累差异

3.1 实验材料与方法

选用贵州主要栽培品种云烟85，为了保证烤烟的正常生长，本次实验采用土壤为黏土质，耕层有机含量为18.55g/kg，全氮含量0.722g/kg，全磷含量26.54g/kg。

重金属浓度的选择和确定根据《土壤环境质量标准详解》要求进行，实验采用盆栽，土壤为风干后加以复合肥等一起移栽，且在移栽15d后将筛后的土壤全部装入盆中。每盆放干土15kg，在此基础上分别施入相对应的重金属，搅拌均匀后浇水，使土壤水量保持在85%，在移栽前几天要疏松土壤。

在盆栽的25d后，分别在根、茎、叶3个部位进行取样，取样后用专门的蒸馏水洗净，对其进行反复检测。

3.2 结果与分析

不同重金属对贵州植烟区的烤烟有不同的影响。随着浓度的不断增加，烟叶中的叶绿素会随之下降，见表6。

从表6可以看出，烟草的生存环境发生变化后，体内的重金属活性也会发生相应的变化，不利于生物的正常代谢。当土壤的汞浓度为10mg/kg时，利于烟叶SOD活性；当土壤浓度高于30mg/kg时，土壤活性汞浓度也会降低，在移栽25d后，正常生长的烟株POD活性变幅较小。

表5 贵州各个烟区土壤重金属检测结果

表6 不同重金属对贵州植烟区烤烟的影响

综上实验表明，土壤汞浓度低于30mg/kg时，可以提高烤烟叶的SOD活性，高于30mg/kg时，可以降低烤烟烟叶的SOD活性。由此可见，SOD和POD活性的提高对植物重金属毒害有一定的抗性，但这种抗性具有一定的限度，对酶自身的性质具有一定的抑制作用[2]。

4 烟草品种对重金属的积累量差异

4.1 实验的设计和方法

烟草品种对重金属的积累差异的实验设计方法同上。

4.2 取样及测定

通过对烟株上部茎和地下部进行称重，并对所称重的样品进行测量，在此基础上将所取样的烟株放入烘箱进行杀青，然后再次称重，对前后两次称重样品进行重金属测定，直至计算出取样烟株各部位所含的重金属量。

4.3 结果与分析

通过表7可知，烟草根及地上部的汞积累量有显著的品种差异。土壤添加10mg/kg时，根、地上部汞积累量最低的是云烟85；土壤添加汞100mg/kg时，根积累最低。换言之，云烟85比K326汞较不敏感。

由表8可知，烟草根部及地上部的铅积累量有着显著的差异，在同一处理下，地上部铅的吸收量均大于根的积累量，由此可以说明烟株对铅的吸收能力较强。

5 贵州植烟区土壤重金属污染的防治措施

5.1 贵州土壤重金属污染的防治措施

采取“预防为主、防治结合、综合治理”的方针，是避免土壤重金属污染的前提条件。预防的目的是控制和消除土壤的污染源，在预防的同时，应采取综合治理的措施对贵阳土壤进行治理。当前治理土壤污染的方法有物理治理法、化学治理法和生物治理法等[3]。

5.2 贵州植烟区重金属污染的防治措施

贵州是植烟区的重要区域之一，应降低贵州植烟区土壤的重金属污染，减少种植物对重金属的吸收，采取以下措施。①调整农艺措施和种植布局。农艺措施对烤烟吸收重金属有直接影响，因为烤烟在吸收土壤中重金属时，除了土壤中的重金属含量外，还需要受土壤中水分和施肥数量的影响。可以通过调剂土壤中的pH值来改变土壤重金属的活性，降低其生物有效性，减少植物对重金属的吸收。②积极推行无公害烟叶生产技术。严格按照规章对每个生产环节进行管理，可以有效防止工业及生活污染进入烟区。将农业污染源切断是保证植烟区烟叶安全生产的主要途径之一。