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Journal of Soils and Sediments:薄膜扩散梯度法(DGT)与传统方法在农业土壤植物有效态重金属预测中的比较

发表时间:2023-11-09 14:37



文章信息:

**作者:白秀玲

通讯作者:周云凯

通讯单位:河南大学

期刊:Journal of Soils and Sediments

DOI:10.1007/s11368-022-03410-w


摘要:

目的:

(1)采用不同的方法分析玉米和小麦根、叶、茎和籽粒中的重金属(Cr、As、Cu、Zn、Cd和Pb);(2)评价薄膜扩散梯度技术(DGT)预测重金属生物利用度的优势;(3)比较DGT与其他方法的特征。

材料与方法:

在开封市不同污染梯度的区域采集了玉米和小麦样品及其根际土壤。采用DGT法、EDTA法、土壤溶液法和总量法分别测定了根际土壤6种重金属(Cr、As、Cu、Zn、Cd和Pb)的含量。对玉米和小麦的根、叶、茎和籽粒中的重金属含量进行了分析。采用统计学方法分析了不同分析方法检测出的6种土壤重金属浓度与小麦、玉米不同部位重金属含量之间的关系。评价了不同方法的特点和适用范围。

结果与讨论:

玉米和小麦根系重金属积累量普遍高于地上部分(茎、叶和籽粒)。土壤溶液法中,小麦和玉米不同部位的土壤As含量与土壤As含量呈显著正相关。在EDTA法和土壤总量法中,小麦和玉米不同部位的As、Zn、Pb含量与其含量呈显著相关。DGT检测的6种重金属浓度与小麦、玉米各部位重金属含量均呈极显著正相关。DGT法受土壤pH值的影响小于EDTA。


图片

植物籽粒与土壤重金属浓度的关系


图片

玉米叶片与土壤重金属浓度的关系

结论:

玉米和小麦根系重金属积累量普遍高于地上部分(即茎、叶和籽粒)。结果表明,DGT法对玉米和小麦各部位重金属浓度的预测效果较好,尤其是对籽粒的预测效果**。将pH值纳入玉米和小麦DGT和EDTA方法的回归模型后,预测出DGT法受pH值的影响较小,DGT具有同时预测多种重金属生物利用度的主要优势。同时,在预测土壤中单一重金属(如砷或锌)的生物可利用性时,也可以考虑其他方法,如EDTA、土壤溶液和总量法。


Bai, X., Ye, W., Zhou, Y. et al. Comparison between diffusive gradients in thin film technology (DGT) and traditional methods for prediction of plant available heavy metals in agricultural soil. J Soils Sediments 23, 1501–1510 (2023). https://doi.org/10.1007/s11368-022-03410-w

文章链接:

https://link.springer.com/article/10.1007/s11368-022-03410-w#citeas


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