全 文 ：第 13卷第 3期
2 0 0 5年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．13 NO．3
July， 2005
三峡库区柑橘园土壤重金属行为特征研究*
黄 昀 周优 良
(重庆市农产品质量安全中心 重庆 400020)
李道高 王三根 谢金峰
(西南农业大学 北碚 400716)(重庆大学 重庆 400030)
摘 要 试验研究三峡库区奉节县 、忠县、长寿湖和江津市柑橘园土壤重金属行为特征结果表 明，0～30cm土层土
壤全 CA、有效镉含量显著高于 30～60cm 土层，说 明三峡库 区柑橘园土壤 已受到 CA 污染；三峡库 区柑橘 园土壤重
金属源于成土母岩，柑橘园黄壤全 cu、全 cr、全 Zn和全 As含量显著高于紫色土，而有效锌、有效镉、有效铜和有效铅含量
显著低于紫色土。柑橘园紫色土中有效镉占全量百分比达30．39％，黄壤中有效镉占全量百分比仅为2．30％。
关键词 三峡库区 柑橘园 土壤 重金属行为特征
Study On heavy metal behavior characteristics of soil in citrus orchards of the Three Gorges Reservoir Region．HU~NG
Yun，ZHOU You—Liang(Chongqing Agri—Food Quality and Safety Center，Chongqing 400020，China)，LI Dao—Gao，
WANG San-Gen(Southwest Agricultural University，Chongqing 400716，China)，XIE Jin—Feng(Chongqing University，
Chongqing 400030，China)，CJEA，2005，13(3)：45～47
Abstract The heavy metal behavior characteristics of soil in citrus orchards in Fengjie County，Zhong County，Changshou
Lake，Jiangjin City of the Three Gorges Reservoir Region were studied．The results show that the content of CA in 0～
30cm soil is obviously more than that in 30～60cm so il．It proves that the soil has been poluted by CA ．The heavy metal of
the citrus soil in the Three Go rges Reservoir Region comes from the rock．The total content of Cu，Cr，Zn，and As in the
yellow soil is much more than that in the purple so il in the citrus orchard，while the available content of Zn，CA ，Cu，and Pb
in the yelow soil is much smaler than that in the purple soil in the citrus orchards．The propo rtion of available content to
total content of CA in the purple soil in the citrus orchards is 30．39％ ．while that in the yellow soil is 2．30％ ．
Key words The Three Go rges Reservoir Region，Citrus orchards，So il，Heavy metal behavior characteristic
(Received June 30，2004；revised July 31，2004)
1 试验材料与方法
试验在三峡库区奉节县 、忠县 、长寿湖和江津市 4个柑橘主产地(海拔高度 200～600m问)进行 ，按蛇形
法共布设 19个土壤采样点，用竹削刀分层采样，每采样点采集混合土样约 lkg(由 5个分样组成)，共采集
0～30cm和30～60cm土层土壤混合样各 19个(除奉节县 6个黄壤采样点外，其余采样点该层均为紫色砂页
岩)。用塑料袋包装土样，去掉其砾石、植物残体及其他杂物 ，经 自然风干、木棒压磨，全部过 2mm筛并取
100g均匀土样 ，用玛瑙乳钵研磨 、过 100目筛并混合均匀 ，装磨 VI玻璃瓶备测。分析土壤样品 pH值 ，以原子
吸收分光光度法测定土壤 Pb、Cd、Cu、Ni和 zn含量，用原子荧光分光光度法测定土壤 Hg和 As含量 ，用二
苯碳酰二肼分光光度法测定土壤 Cr含量，以0．1mol／L盐酸浸提法_l 提取后用 日立 Z一5000型原子吸收分光
光度计测定土壤有效铜、有效锌 、有效铅和有效镉含量。
2 结果与分析 ‘
表 1和表 2表明，不同土层土壤 pH和重金属含量及不同土壤类型土壤重金属含量均有一定差异。表 3
表明柑橘园同层土壤有效铜 、有效锌 、有效铅和有效镉含量 0～30cm和 30～60cm土层均显著相关，说 明柑
橘园土壤中有效铜、有效锌、有效铅和有效镉的解吸机理相 同，环境 因素对其影响完全一致 。有效铜、有效
锌 、有效铅和有效镉含量相关性 30～60cm土层强于 0～30cm土层 ，说 明 0～30cm土层受环境影响的程度
大 于30～60cm土层。柑橘 园不 同土层土壤重金属元素相关性分析结果表 明，30～60cm土层与0～30cm
*重庆市科学技术委员会项目资助
收稿 日期 ：2004-06—30 改回日期 ：2004-07—31
46 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
表 1 柑橘园不同土层土壤重金属含量变化比较
Tab．1 The heavy metal content of different soil depths in citrus orchards
异极显著。0～30cm土层土壤 pH值
明显低于30～60cm土层 ，这与酸雨沉
降、土壤淋溶及柑橘根系分泌有机酸
有关。0～30cm土层土壤全 Cd和有
效镉极显著高于 30～60cm土层，据
丁中元 2、郑泽群等[ 、张学询等[ ]
及 HasSanin【6 J对污灌区土壤研究结果
(金属污染物主要累积在 0～30cm 土
壤耕作层)判定 ，三峡库 区柑橘园 0～
30cm土层土壤已受 Cd污染。全 Cu、
有效铜 、全 Zn、有效 锌、全 Pb、有效
铅、全 Ni、全 As、全 Hg和全 Cr的实
际l t l<2．10即 t0．05(18)，其浓度 0～
30cm和 30～60cm土层差异不显著 ，
说明三峡库 区柑橘园土壤基本未受
Cu、Zn、Pb、Ni、As、Hg和 Cr污染 。对
三峡库 区柑橘 园 0～30cm 和 30～
60cm 土层 土壤 Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、
As、Hg和 Cr含量 进行 多元 方差 分
析 ，得 wilks’A为0．672295，自由度为
(12，36，1)，卡方值为 11．912，概率为
0．45279，表明三峡库 区柑橘 园不 同
土层土壤重金属 Cu、有效铜、Zn、有效锌、
Pb、有效铅、Cd、有效镉、Ni、I-Ig、As和 Cr
的相关 系数分别 为0．883 、0．689 、
0．752” 、0．882” 、0．225、0．725 、0．247、
0．970 、0．782 、0．802”、0．917 和
0．660-，其 中除 Pb和 Cd无显著相关
外，其余元素在 2层土壤间均极显著性
相关(相关水平达 0．01)，体现了土壤化
学成分与成土母岩间化学成分的继承
性。经成对样品 t检验(查 t表 自由度
=18，t0
．
05=2．10，t0
．
0l=2．88，实际 tpl-~
= 一6．95，￡全 = 一1．33，￡有效铜 = 一1．60，
￡全 一 1．25，￡有效锌 一0．13，tEPb
一 0．(107，￡有效铅 ～0．60，tEEd 3．84，
t有效镉 = 3．06，tENi= 一 1．52，tEHg
2．05，￡全A =一1．56，tEc =一1．48)可
知 ，pH值、全 Cd和有效镉实 际 l t l>
2．88即 t0 0l(18)，pH值、全 Cd和有效
镉浓度 0～30cm和 30～60cm土层差
表 2 柑橘园不同类型土壤重金属含量变化 比较’
Tab．2 The heavy metal content of diferent soil types in citrus orchards
*黄壤为 12个样本 ，紫色土为 26个样本。
土层土壤重金属含量无显著性差异，柑橘园土壤中的重金属源于成土母岩。柑橘园土壤重金属有效态含量
与全量比率研究表明，0-30cm土层土壤有效铜／全 Cu、有效锌／全 Zn、有效铅／全 Pb和有效镉／全 Cd分别
为 2．44％、2．48％、1．67％和 23．12％，30～60cm 土层土壤分别为2．29％、2．42％、1．58％和 19．17％，0～
30cm土层土壤重金属有效态含量高于 30 60cm土层 ，其原因是土壤表层 pH值均低于下层， 土壤酸性较
第 3期 黄 昀等 ：三峡库区柑橘园土壤重金属行为特征研究 47
强 ，有利于土壤中重金属的解吸。柑橘根系主要分
布在 0～40cm土层 ，根系分泌的有机酸也有利于表
层土壤重金属的解吸。柑橘园土壤有效镉与全 Cd
比率极高 ，2土层平均值为 21．15％，表明柑橘园土
壤中 Cd元素易被植物吸收富集，并通过植物进入
食物链，应严格控制外源 Cd向土壤一柑橘生态系统
的输入。柑橘园土壤重金属 Cu、Zn、Pb和 Cd有效
态与 全量 含 量 0～30cm 土层 相 关 系 数分 别 为
一 0．364、一0．391、一0．065和 0．192，而 30～60cm
土层相关系数分别为 一0．343、一0．427、0．350和
一 0．141。重金属元素有效态与全量含量呈负相关
表 3 柑橘 园同层土壤有效态重金属元素间相关性
Tab．3 Relativity of the available content among heavy
meta1 elements in the same fiat soi1 in citrus orchards
项 目 ~~／cm 有效铜 有效锌 有效铅 有效镉
Items Soil depths Available Cu Available Zn Available Pb Available cd
有效铜 0～30 1．000
30～60 1．000
有效锌 0～30 0．793” 1．000
30～60 0．854” 1．000
有效铅 0～30 0．730“ 0．555 1．000
30～60 0．879” 0．746“ 1．000
有效镉 0～30 0．565 0．817” 0．598“ 1．000
30～ 60 0．545 0．825“ 0．605” 1．000
*相关水平为 0．05；**相关水平为 0．01。
或不显著正相关 ，这与土壤重金属有效态与全量含量显著正相关不一致 ，其原因是 自然状态下柑橘园土壤
重金属的解吸受土壤元素全量、pH值、土壤有机物与微生物、柑橘根系分泌物和气温等多种因素共同影响 ，
而这些影响因素不同区县亦不完全相 同。柑橘园土壤 pH值与有效铜、有效锌、有效铅、有效镉含量的相关
性0～30cm土层分别为 一0．325、一0．388、一0．236和 一0．262，30～60cm土层分别为 一0．461 、一0．630 、
一 0．299和 一0．451。相关分析表明柑橘园土壤 pH值与有效铜、有效锌、有效铅和有效镉含量0～30cm和 30
～ 60cm土层均呈负相关或显著负相关 ，即 pH值越低 ，有效铜、有效锌 、有效铅和有效镉含量则越高 ，表明复
杂的土壤一柑橘或土壤一微生物系统中低 pH值有利于土壤中重金属的解吸。
表 4 柑橘园紫色土与黄壤重金属含量 f检验
Tab．4 t-test br heavy Il l8l betw~ dtrus purple s0il and yelow s0il in d~usorchards
项 目 t 值 概 率 项 目 t 值 概 率
Items t value Probability Items t value Probability
PH 2．930 0．006 全 CA 0．904 0．372
全 Cu 7．916 0．000 有效镉 一3．941 0．000
有效铜 一1．430 0．161 全 Ni 一0．973 0．337
全 Zn 0．855 0．398 全 Hg 0．358 0．722
有效锌 一2．657 0．012 全 As 2．522 0．016
全 Pb 一0．154 0．878 全 Cr 3．614 0．001
有效铅 一1．914 0．064
表 4表明，t检验 J柑橘园紫色土与黄壤 pH
值 、全 Cu、有效锌、有效镉 、全 As和全 Cr含量差异
显著 ，有效铜 、全 Zn、全 Pb、有效铅 、全 CA、全 Ni和
全 Cr含量差异不显著。黄壤 pH值、全 Cu、全 As
和全 Cr含量显著高于紫色土 ，而有效锌、有效镉含
量显著低于紫色土，有效铜和有效铅含量也明显低
于紫色土，表明紫色土中重金属 比黄壤中重金属易
转化为有效态。且 Cu、Zn、Pb、Cd有效态含量占全
自由度为36，置信度为95％。 量的百分率黄壤有效铜／全 Cu、有效锌／全 Zn、有效
铅／全 Pb、有效镉／全 Cd分别为 1．13％、0．58％、0．O0％和 2．30％，紫色土分别为 3．67％、3．36％、1．74％和
30．39％，柑橘园紫色土中 Cu、Zn、Cd有效态含量 占全量的百分率分别 比黄壤高 3．25倍 、5．79倍和 13．21
倍 ，柑橘园紫色土有效镉 占全量的百分比为黄壤的 13．21倍 ，柑橘园黄壤有效铅含量也极低。适量 Zn有利
于柑橘生长和结果，应适量控制柑橘园黄壤有效锌含量，并严格控制外源 Cd进入柑橘园紫色土。
3 小 结
三峡库区柑橘园土壤已受 CA污染 ，不同土层土壤重金属含量无显著性差异 ，表明库区柑橘园土壤中重
金属源于成土母岩 ，且黄壤全 Cu、全 Cr、全 Zn和全 As含量显著高于紫色土 ，而有效锌 、有效镉、有效铜和有
效铅含量明显低于紫色土 ，说明柑橘园紫色土中重金属比黄壤中的重金属易转化为有效态。
参 考 文 献
1 皮广洁等．农业环境监测原理与应用．成都 ：成都科技大学出版社 ，1998．95～97
2 丁中元 ．重金属在土壤一作物中分布规律研究．环境科学，1989，10(5)：78～80
3 郑泽群 ，边淑萍，郑建民等．从西安的硼、铬污染农田论农业环境保护 ．西北农学院学报 ，1984(4)：82～91
4 张学询 ，吴燕玉等．张士灌区镉、铅等重金属迁移分布规律及其治理途径．环境科学 ，1982，3(6)：51-55
5 夏增禄．中国主要类型土壤若干重金属临界含量和环境容量区域分异的影响．土壤学报 ，1994，31(2)：161～169
6 Haasanin．Potential Pb，Cd，Zn and B contamination of sandy soils after different irrigation periods with sewage effluent．W aterAir Soil Polut．，
1993．66(3～4)：239～249