全 文 :根 际 环 境 中 铅 的 形 态 转 化 3
林 琦1 陈怀满2 郑春荣2 陈英旭1 3 3
(1 浙江大学华家池校区环境工程系 ,杭州 310029 ;2 中国科学院南京土壤研究所 ,南京 210008)
【摘要】 用根际箱试验研究了红壤植麦和植稻后根际中 Pb 的形态转化 ,讨论了与 Cd 复合处理对 Pb 形
态的影响. 结果表明 ,Pb 在红壤根际、非根际的主要形态为酸解态 + 碳酸盐态、交换态和铁锰氧化物结合
态. 交换态 Pb 都是根际 > 非根际 ;不同 Pb 处理浓度和 Pb2Cd 交互作用都对 Pb 的形态分布产生影响 ,小麦
根际随加入 Cd 浓度增大 ,根际交换态 Pb 和铁锰氧化物结合态 Pb 下降 ;水稻根际交换态 Pb 与 Cd 复合处
理浓度密切相关 ,5mg Cd·kg - 1复合处理 ,根际交换态 Pb 的活化较单元素弱 ,10mg Cd·kg - 1复合处理 ,根
际交换态 Pb 的活化较单元素要强.
关键词 铅 根际环境 镉 形态
文章编号 1001 - 9332 (2002) 09 - 1145 - 05 中图分类号 X171 文献标识码 A
Conformation transformation of lead in rhizosphere. L IN Qi1 ,CHEN Huaiman2 , ZHEN G Chunrong2 ,CHEN
Yingxu1 (1 Depart ment of Envi ronmental Science , Zhejiang U niversity , Hangz hou 310029 ; 2 Institute of Soil
Science , Chinese Academy of Sciences , N anjing 210008) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2002 ,13 (9) :1145~1149.
With rhizoboxes ,this study dealt with the distribution and conformation transformation of lead in the rhizosphere
and non2rhizosphere of wheat and rice grown on red soil. The results showed that the predominant forms of lead
were acid dissolved and Carb2Pb (bound to carbonates) , Exch2Pb (exchangeable2Pb) ,and FeMnO2Pb (boud to
iron and manganese oxides) . Exch2Pb in the rhizosphere of both rice and wheat was much higher than those in
the non2rhizosphere , which means that the activation process in the rhizosphere was very strong ,and bio2avail2
able Pb greatly increased. Various levels of Pb treatment and Pb2Cd interaction also had certain effects on the
distribution of lead. In treatment of low Pb concentration ,FeMnO2Pb was higher than Exch2Pb ,but the contrary
result was observed in treatment of high Pb concentration. Both Exch2Pb and FeMnO2Pb in wheat rhizosphere
decreased with an increase of Cd. Exch2Pb in rice rhizosphere was correlative to the Cd content in soil. Com2
pared with the treatment in the absence of Cd , the activation of Exch2Pb in rice rhizosphere was weaker in 5 mg
Cd·kg - 1 treatment , but stronger in 10 mg Cd·kg - 1 treatment .
Key words Lead , Rhizosphere , Cadmium , Conformation.3 国家自然科学基金项目 (29777020) 、浙江省自然科学基金项目
(297032)及中国科学院土壤圈物质循环开放实验室资助项目.3 3 通讯联系人.
2000 - 05 - 15 收稿 ,2000 - 09 - 04 接受.
1 引 言
长期以来 ,人们对土壤2植物系统中的重金属污
染行为研究十分关注. 20 世纪 70 年代以来 ,国内外
进行了大量的研究[5 ,6 ,11 ,16 ,17 ] ,主要集中在重金属
在土壤2植物系统中的迁移、转化和归宿的研究上 ,
但土壤生态系统中重金属元素污染研究上仍有许多
问题没有解决 ,特别是根际土壤重金属富集和解毒
机理的研究非常有限 ,且机理不清. 本实验用根际箱
试验方法研究了红壤种植水稻和小麦后其根际与非
根际土中各类形态 Pb 的状况 ,旨在探索土壤种植
水稻和小麦后根际 Pb 的形态转化及其与 Cd 的复
合影响.
2 材料与方法
211 材料
21111 供试植物 小麦 (郑州 8329) 、水稻 (8129222) .
21112 供试土样 红壤采自江西鹰潭荒地 ,属第四纪红色粘 土母质. 其有机质为 0157g·kg - 1 ,pH( H2O) 416 ,CEE 8137cmol( + )·kg - 1 ,Cd 0104mg·kg - 1 ,Pb 2418mg·kg - 1 ( Pb、Cd 采用日立原子吸收光谱仪测定) .212 研究方法21211 土样处理 土样磨细并过 60 目筛 ,拌入尿素和磷酸二氢钾作底肥 ,N、P 含量均为 0. 4g·kg - 1 ,放置 3d ,过 60 目筛并混匀 ,将土样分成 13 份 ,Cd 的添加量为 0 ,1 ,5 ,10mg·kg - 1土 (以 CdCl2 水溶态加入) , Pb 的添加量为 0 ,125 ,250 ,500mg·kg - 1土 (以 PbCl2 水溶态加入) ,共 13 种处理 (Cd0 +Pb0 ,Cd0 + Pb125 ,Cd0 + Pb250 ,Cd0 + Pb500 ; Cd1 + Pb125 ,Cd1 + Pb250 ,Cd1 + Pb500 ;Cd5 + Pb125 , Cd5 + Pb250 ,Cd5 +Pb500 ;Cd10 + Pb125 ,Cd10 + Pb250 ,Cd10 + Pb500) ,混匀 ,风干 ,15d 后又过 60 目筛 ,再次混匀 ,以保证其均匀性.21212 栽培试验 栽培试验在温室进行. 将上述土样置于根际箱中[8 ] ,小麦根际土为 200g ,非根际土为 300g ,生长期为 4
应 用 生 态 学 报 2002 年 9 月 第 13 卷 第 9 期
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Sept . 2002 ,13 (9)∶1145~1149
表 1 分析不同形态 Pb的连续提取法
Table 1 Sequential extraction procedure for the fractions of Pb
组分名称
Fraction
提取剂
Extraction agent
操作条件
Operation condition
交换态
Exchangeable
0. 5mol·L - 1 Mg(NO3) 2 25 ℃振荡 2h ,液∶土 = 20∶2
25 ℃,shaken for 2 h ,liquid∶soil = 20∶2
酸解态 + 碳酸盐结合态
Acid dissolved and carbonate bound
1mol·L - 1 NaOAc + HOAc (p H5) 25 ℃振荡 2h ,液∶土 = 20∶2
25 ℃,shaken for 2 h ,liquid∶soil = 20∶2
铁锰氧化物结合态
Iron manganese oxide bound
0. 175mol ·L - 1 ( NH4 ) 2C2O4 + 0. 1
mol·L - 1H2C2O4
25 ℃,水浴 85 ℃加热 2h ,补充水分 ,振荡 2h ,液∶土 = 20∶2
25 ℃,heated for 2 h in bathing with 85 ℃;after complemented with wa2
ter ,shaken for 2 h ;liquid∶soil = 20∶2
有机结合态
Organic matter bound
0. 02mol ·L - 1 HNO3 + 30 % H2O2
0. 8mol·L - 1 NH4OAc ( 0. 0075mol·
L - 1HNO3)
加入 3ml 0. 02mol·L - 1 HNO3 + 5ml 30 %H2O2 ,水浴 85 ℃,蒸干 ,加入
0. 8mol·L - 1NH4OAc (0. 0075mol·L - 1HNO3) 20ml ,振荡 1h
25 ℃,added with 3 ml of 0. 02 mol·L - 1 HNO3 and 5 ml of 30 %H2O2 ;
heated in bathing with 85 ℃; after the water evaporated ,20 ml of 0. 8
mol·L - 1 NH4OAc containing 0. 0075 mol·L - 1 HNO3 was added ,then
shaken for 1 h
个月. 收获后 ,将土样混匀 ,并补充一些土 ,其重金属施加浓
度如前处理 ,同时追加 N、P 和 K ,改种水稻 ,根际土为 300g ,
非根际土为 400g ,并保持一定的淹水层. 生长期为两个月.
小麦和水稻均采用直播方法 ,每箱 6 株. 收获期同时取样供
分析用. 分析测定设 3 个重复.
21213 形态分析 各种处理土样 (根际、非根际土) 经栽培
后 ,全部取出 ,混匀 ,风干 ,分别过 60 目筛 ,供形态分析用.
形态分析采用连续提取法 ,将其分为交换态、酸解态 +
碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态 ,具体步骤
见表 1. 各形态 Pb 含量采用日立原子吸收火焰光度仪测定.
试验中 ,残留液误差的校正方法为 :设前一提取液中的
浓度为 C1 (mg·L - 1) ,后一提取液的浓度为 C2 (mg·L - 1) ,残
留液体积为 V 1 (ml) ,土壤风干重为 W (g) ,后一级提取液体
积为 V 2 (ml) ,则后一级中土壤含 Pb 量 ( X ,μg·g - 1)为 :
X =
C2 ( V 1 + V 2) - C1 V 1
W
3 结果与讨论
311 根际、非根际 Pb 的形态分布
单元素 Pb 处理红壤小麦根际与非根际各种形
态 Pb 的分布状况见图 1. 根际中 Pb 以交换态、酸解
态 + 碳酸盐态为主 ,其含量分别占总 Pb 的 34. 5 %
和 35. 9 % ,其次是铁锰氧化物结合态 ,占总 Pb 的
2117 % ,剩余残渣态约占 7. 9 % ;而非根际中 Pb 以
酸解态 + 碳酸盐态为主 ,占总 Pb 的 37. 5 % ,其次是
铁锰氧化物结合态 ,占 22. 3 % ,交换态占 19. 8 % ,残
渣态占 20. 4 %. 显然 ,种植小麦后 ,其形态发生了显
著变化 ,根际交换态 Pb 含量显著升高 ,酸解态 + 碳
酸盐态、铁锰氧化物结合态 Pb 略有下降 ,残渣态大
幅度下降 ,即小麦根际可能存在着残渣态 Pb 的强
烈活化过程. Pb 的生物可利用性增加 ,可能是该区
域生物毒性较大所致[1 ] .
单元素 Pb 处理红壤水稻根际与非根际各种形
态 Pb 的分布状况见图 2. 其基本形态与小麦一致 ,
图 1 红壤小麦根标与非根际各种形态 Pb 的分布 (仅添加 500mg Pb
·kg - 1土)
Fig. 1 Distribution of fractions of Pb in the rhizosphere and nonrhizo2
sphere of wheat in red soil (added 500 mg Pb·kg - 1 soil only) .
A)非根际 Nonrhizosphere ,B)根际 Rhizosphere ; Ⅰ1 交换态 Exchange2
able , Ⅱ1 酸解态 + 碳酸盐结合态 Acid dissolved and carbonate bound ,
Ⅲ1 铁锰氧化物结合态 Iron manganese oxide bound. 下同 The same
below.
图 2 红壤水稻根际与非根际中各种形态 Pb 的分布 (仅添加单元素
Pb)
Fig. 2 Distribution of fractions of Pb in rhizosphere and nonrhizosphere
of rice in red soil (added Pb only) .
1) 250 mg·kg - 1 soil ,2) 500 mg·kg - 1 soil.
同样是以酸解态 + 碳酸盐态、铁锰氧化物结合态、交
换态为主. 交换态 Pb 根际大于非根际 ,酸解态 + 碳
酸盐态 Pb 是根际小于非根际 ,但剩余残渣态根际
略大于非根际 ,如 250mg Pb·kg - 1处理 ,根际、非根
际剩余残渣态分别占总 Pb 的 28. 7 %和 26. 9 % ;
500mg Pb·kg - 1 处理 ,分别占总 Pb 的 29. 3 %和
2712 % ,可能是由于这部分包含了有机结合态 Pb.
本实验中 ,采用 0. 02mol ·L - 1 HNO3 + 5ml 30 %
H2O2 ,水浴 85 ℃, 蒸干 , 然后加入 0. 8mol ·L - 1
6411 应 用 生 态 学 报 13 卷
N H4Ac 提取有机结合态 Pb 并不理想 ,提取量几乎
为零. 而实际上 ,根际微生物和水稻根系的有机分泌
物以及水耕栽培的还原环境使根际中存在较多的有
机酸、氨基酸和多糖类有机物[2 ,3 ] . 它们的存在会使
一定量的有机结合态 Pb 存在. 林琦等[9 ]对根际 Cd
的研究表明 ,根际的有机结合态 Cd 远高于非根际 ,
且 Pb2Cd 共存有机结合态 Cd 与单元素 Cd 处理相
比大大降低.
312 不同处理浓度对 Pb 形态分布的影响
不同处理浓度红壤中小麦根际与非根际交换态
Pb 和铁锰氧化物结合态 Pb 的分布见图 3. 随着 Pb
施入量的不同 ,铁锰氧化物结合态与交换态存在的
相对含量有所变化. 低浓度 125mg Pb·kg - 1处理时 ,
根际交换态 Pb 与铁锰氧化物结合态 Pb 分别为
23. 82和 37. 46mg·kg - 1 ,即根际铁锰氧化物结合态
Pb 远大于交换态 Pb. 中等浓度 250mg Pb·kg - 1处
理 ,根际交换态 Pb 与铁锰氧化物结合态 Pb 分别为
63. 56和 68. 70mg Pb·kg - 1 ,即根际铁锰氧化物结合
态 Pb 略大于交换态 ,而高浓度 500mg Pb·kg - 1处
理 ,根际交换态 Pb 与铁锰氧化物结合态 Pb 分别为
172178 和 108. 54mg Pb·kg - 1 ,即根际铁锰氧化物
结合态反而小于交换态. 125、250 和 500mg·kg - 1土
处理的铁锰氧化物/ 交换态分别为 1. 6、1. 1 和0. 63.
非根际铁锰氧化物结合态 Pb 则均大于交换态 ,如
125mg·kg - 1处理 ,非根际交换态 Pb、铁锰氧化物结
合态分别为 13. 79 和 44. 11mg·kg - 1 ,250mg·kg - 1
处理 ,非根际交换态 Pb、铁锰氧化物结合态 Pb 分别
为 32. 94 和 75. 13mg·kg - 1 ,500mg·kg - 1处理 ,非根
际交换态 Pb、铁锰氧化物结合态分别为 99. 09 和
111. 56mg·kg - 1 . 两者的比值也不同 , 125、250 和
500mg·kg - 1土处理的铁锰氧化物/ 交换态分别为
3. 2、2. 3 和 1. 1. 随着处理浓度增加 ,铁锰氧化物结
合态 Pb 与交换态 Pb 的比值下降. 即土壤中各形态
的比例与初始添加浓度密切相关. 同种处理浓度 ,根
际中铁锰氧化物与交换态比值均小于非根际. 即植
麦后 ,交换态 Pb 所占比重相对增大. 就根际铁锰氧
化物态和交换态 Pb 本身的变化而言 ,处理浓度越
高 ,根际铁锰氧化物结合态 Pb 下降越不明显 ,而交
换态 Pb 增加越明显 ,如 125mg Pb·kg - 1处理 ,根际
铁锰氧化物结合态 Pb 较非根际降低了 6. 65mg Pb·
kg - 1 ,交换态较非根际增加了 10103mg Pb·kg - 1 ;
250mg Pb·kg - 1处理 ,根际铁锰氧化物结合态 Pb 较
非根际降低了 6. 4mg Pb·kg - 1 ,交换态较非根际增
加了 30. 62mg Pb·kg - 1 ;500mg Pb·kg - 1处理 ,根际
铁锰氧化物结合态 Pb 较非根际降低了 3. 02mg Pb·
kg - 1 ,交换态较非根际增加了 73169mg Pb·kg - 1 ,根
际铁锰氧化物结合态 Pb 降低与根际交换态 Pb 增
加的不一致性 ,说明植麦根际交换态 Pb 的增加主
要由残渣态转化而来 ,处理浓度越高 ,残渣态的活化
过程越强烈 ,铁锰氧化物结合态 Pb 向交换态转化
相对较少.
图 3 红壤中小麦根际与非根际交换态 Pb 和铁锰结合态铅
Fig. 3 Content of Exch2Pb and FeMnO2Pb in rhizosphere and nonrhizo2
sphere of wheat in red soil with various treatment .
1) 125 mg Pb·kg - 1soil ,2) 250 mg Pb·kg - 1soil ,3) 500 mg Pb·kg - 1soil.
不同处理浓度对水稻根际、非根际 Pb 形态的
影响 ,基本与小麦相似 (图 2) ,中等浓度 (250mg Pb·
kg - 1)处理时 ,根际铁锰氧化物结合态大于交换态 ,
高浓度 (500mg Pb·kg - 1)处理时 ,根际交换态 Pb 大
于铁锰氧化物结合态 ;而非根际都是铁锰氧化物结
合态大于交换态. 但是两者也有区别 ,中等浓度处理
(250mg Pb·kg - 1) ,水稻根际、非根际铁锰氧化物结
合态分别为 64. 89 和 59. 56mg·kg - 1 ,即根际大于非
根际 ,高浓度处理 (500mg Pb·kg - 1) ,水稻根际、非
根际铁锰氧化物结合态分别为 97. 94 和 111. 31mg·
kg - 1 ,即根际小于非根际. 而小麦都是根际小于非
根际. 该现象反映了根际环境的复杂性 ,既可能活化
了微量重金属元素 ,又活化了其他常量元素 ,如 Fe、
Mn 等 ,根际土无定形 Fe 的增加[13 ] ,将会导致铁锰
氧化物结合态的增加. 据研究 ,无定形氧化物吸附的
p H50值小于针铁矿和赤铁矿[15 ] ,即无定形铁对 Pb
的吸附能力大于针铁矿和赤铁矿. 同时 ,根际微生物
和根系的分泌作用[4 ,8 ] ,又可能使根际积累较多的
有机物质 ,从而促使吸附态 Pb 解吸出来 ,或成为有
机结合态. 因此 ,在根际中存在交换态、酸解态 + 碳
酸盐态、铁锰氧化物结合态 ,以及有机结合态的动态
平衡变化过程. 水稻和小麦由于栽培环境不同 ,一为
水耕 ,一为旱耕 ,因此 Pb 的活化 ,吸收强度也有所
不同 ,从图 1、2 可看到 ,水稻根际交换态 Pb 与非根
际的差值较小 ,如 500mg Pb·kg - 1土处理 ,根际与非
根际交换态 Pb 分别为 121. 63 和 103. 13mg Pb·
kg - 1土 ,其差值为 18mg Pb·kg - 1土 ,而小麦根际与
74119 期 林 琦等 :根际环境中 Pb 的形态转化
非根际交换态 Pb 分别为 172. 28 和 99. 05mg Pb·
kg - 1土 ,其差值可达 73. 21mg Pb·kg - 1土 ,即实验条
件下小麦根际交换态 Pb 的活化程度远大于水稻.
从元素质量平衡角度分析 ,小麦根际存在着酸解态
+ 碳酸盐态 (醋酸盐提取态) 、铁锰氧化物结合态 ,还
有残渣态向交换态转化. 水稻根际则不然 , 250mg
Pb·kg - 1土处理 ,可能以铁锰氧化物的活化和固定
为主. 对此 ,王建林等[13 ,14 ] 、Linehan 等[10 ]均报道过
根际铁锰氧化物活化现象 , Shuman 等 [12 ] 和林琦
等[9 ]均报道水稻根际存在富集铁锰氧化物结合态
Cd 和 Zn 的现象. 500mg Pb·kg - 1处理 ,根系渗漏加
剧 ,有机成分增多 ,活化过程加剧 ,水稻根际酸解态
+ 碳酸盐态 (醋酸盐提取态)以及弱铁锰氧化物结合
态可能均会向交换态以及有机结合态转化.
313 Cd 复合处理对 Pb 形态转化的影响
Pb、Cd 复合处理 ,红壤小麦根际 Pb 的主要形
态没有发生变化 ,但是在量上有所不同. 图 4a 为 Pb
500mg·kg - 1处理下 ,Cd 复合处理对小表根际交换
态 Pb 含量的影响 ,随着加入 Cd 浓度增大 ,根际交
换态 Pb 下降. 此外 ,Cd 对铁锰氧化物结合态 Pb 影
响显著 (表 2) ,Cd (5 和 10mg·kg - 1) 复合处理使根
际、非根际铁锰氧化物结合态下降 (图 4b) .
图 4 Cd 复合处理对小麦根际交换态 Pb(a)和铁锰氧化物结合态 Pb
(b)的影响
Fig. 4 Effect of Cd on Exch2Pb (a) and FeMnO2Pb (b) in wheat rhizo2
sphere (added 500 mg Pb·kg - 1 soil) .
表 2 Cd对铁锰氧化物结合态 Pb的影响( Duncan 法)
Table 2 Effect of Cd on FMO2Pb( 500mg Pb·kg - 1)
Cd
(mg·kg - 1 soil)
1
5
10
0 ns 3 3 3 3
1 3 3 3 3
5 33 P < 0. 05 , 3 3 P < 0. 01 ,ns :不显著 No significant .
同样 ,Pb2Cd 交互作用对水稻根际 Pb 形态转化
影响明显. 图 2 表明 , Pb 单元素存在时 ,250mg Pb·
kg - 1处理根际与非根际交换态无明显差别 ,500mg·
kg - 1处理根际大于非根际 ,根际交换态 Pb 的多少
可能取决于植物吸收以及活化和质流. 高浓度时 ,一
方面可能由于土体中可活化的 Pb 含量较高 (实验
中以 PbCl2 形式施入土体) ,另一方面也可能由于高
浓度 Pb 胁迫时 ,根系渗漏加剧[7 ] ,从而导致活化过
程强烈 ,使活化和从非根际向根际迁移的速率之和
大于植物吸收 ,低浓度时 ,两者几乎持平. 5mg Cd·
kg - 1复合处理 (图 5a) ,中等浓度 (250mg Pb·kg - 1)
根际交换态 Pb 小于非根际 ,高浓度 ( 500mg Pb·
kg - 1)虽然根际仍大于非根际 ,但差值由单元素的
18mg·kg - 1降至 3mg·kg - 1 . 10mg Cd·kg - 1复合处
理 (图 5b) ,无论中等浓度 (250mg Pb ·kg - 1) 还是高
浓度 (500mg Pb ·kg - 1) ,根际交换态 Pb 均大于非
根际 ,且根际、非根际的差值远大于单元素处理. 如
250mg Pb·kg - 1处理 ,复合处理根际与非根际的差
值为 7. 85mg·kg - 1 ,单元素处理为 0. 49mg·kg - 1 ;
500mg Pb·kg - 1处理 ,复合处理根际与非根际的差
值达 28. 27mg·kg - 1 ,单元素处理为 18mg·kg - 1 . 即
不同浓度 Cd 复合处理对根际 Pb 的形态转化影响
较大 ,5mg Cd·kg - 1复合处理 ,根际交换态 Pb 的活
化较单元素弱 ;10mg Cd·kg - 1复合处理 ,根际交换
态 Pb 的活化较单元素强. 铁锰氧化物结合态 Pb 随
Cd 元素的加入 ,也产生了明显的变化 ,如 250mg Pb
·kg - 1处理 ,单元素时根际、非根际分别为 64. 89 和
59. 56mg Pb·kg - 1 ,5mg Cd·kg - 1复合处理根际、非
根际分别为 59. 76 和 56. 28mg Pb·kg - 1 ,10mg Cd·
图 5 红壤水稻根际与非根际中各种形态 Pb 的分布
Fig. 5 Distribution of fractions of Pb in rhizosphere and nonrhizosphere
of rice in red soil.
a)添加 5mg Cd·kg - 1 Added 5 mg Cd·kg - 1 soil ,b)添加 10mg Cd·kg - 1
Added 10 mg Cd·kg - 1 soil. 1) 250 mg Pb·kg - 1soil ,2) 500 mg Pb·kg - 1
soil.
8411 应 用 生 态 学 报 13 卷
kg - 1复合处理根际、非根际分别为 57. 35 和
57. 91mg Pb·kg - 1 ;500mg Pb·kg - 1处理 ,单元素根
际、非根际分别为 97. 94 和 111. 31mg·kg - 1 , 5mg
Cd·kg - 1 复合处理分别为 97. 67 和 102. 96mg·
kg - 1 ,10mg Cd·kg - 1 复合处理分别为 86. 94 和
94139mg·kg - 1 ,即复合处理根际、非根际铁锰氧化
物结合态均较单元素有所下降.
4 结 论
411 Pb 的存在形态在小麦、水稻土中没有明显不
同 ,根际为酸解态 + 碳酸盐态 > 交换态 > 铁锰氧化
物结合态 ;非根际为酸解态 + 碳酸盐态 > 铁锰氧化
物结合态 > 交换态. 其中 ,根际交换态 Pb 远大于非
根际 ,即水耕和旱耕的根际交换态 Pb 的活化过程
均较强烈. Pb 的生物可利用性增加 ,导致该区域毒
性可能较大.
412 不同处理浓度对 Pb 的形态分布产生明显影
响 ,低浓度处理 ,根际铁锰氧化物结合态大于交换
态 ,高浓度处理 ,根际交换态 Pb 大于铁锰氧化物结
合态. 而非根际都是铁锰氧化物结合态大于交换态.
413 Pb2Cd 交互作用对小麦、水稻根际 Pb 形态转
化的影响明显 ,具体表现在交换态 Pb 及铁锰氧化
物结合态 Pb 上. 小麦根际随加入 Cd 浓度增大 ,根
际交换态 Pb、铁锰氧化物结合态下降. 水稻根际交
换态 Pb 则与 Cd 复合处理浓度密切相关 ,5mg Cd·
kg - 1复合处理 ,根际交换态 Pb 的活化较单元素弱 ;
10mg Cd·kg - 1复合处理 ,根际交换态 Pb 的活化较
单元素强.
参考文献
1 Badura L , Piotrowska SZ , Szeligiewicz M. 1993. Lead2induced
changes of rhizospheric bacterium populations in different root
zones. Zent ralblatt Fur Mikrobiol ,148 (6) :432~440
2 Bouillant ML ,Jacoud C , Zanella I. 1994. Identification of 52( 122
heptadecenyl)2resorcinol in rice root exudates. Phytochemist ry ,35
(3) :769~777
3 Chang X2X(常学秀) ,Duan C2Q (段昌群) ,Wang H2X(王焕校) .
2000. Root excretion and plant resistance to metal toxicity. Chin J
A ppl Ecol (应用生态学报) ,11 (2) :315~320 (in Chinese)
4 Chen HM ,Lin Q , Zheng CR. 1998. Interaction of Pb and Cd in
soil2water2plant system and its mechanism Ⅱ. Pb2Cd interaction in
rhizosphere. Pedosphere ,8 :237~244
5 Chen HM and Ponnamperuma FN. 1982. Yield and cadmium con2
centration of wetland rice grain as affected by addition of cadmium ,
phosphorus and zinc compounds. Phili pp J Crop Sci ,7 :109~113
6 Chen H2M (陈怀满) . 1985. Yield and mineral concentration of rice
as affected by the content of Cd ,P and Zn in soils. Acta Pedol S in
(土壤学报) ,22 :85~92 (in Chinese)
7 Lin Q (林 琦) ,Chen Y2X(陈英旭) ,Chen H2M (陈怀满) . 2000.
Ecological effect of Pb and Cd in wheat rhizosphere. Acta Ecol S in
(生态学报) ,20 (4) :634~638 (in Chinese)
8 Lin Q (林 琦) ,Chen H2M (陈怀满) ,Zheng C2R(郑春荣) . 2000.
A study on the chemical behavior of Cd ,Pb and their interaction in
rhizosphere. J Zhejiang U niv ( A gric L if e Sci) (浙江大学学报 (农
业与生命科学版) ) ,26 (4) :524~532 (in Chinese)
9 Lin Q (林 琦) ,Zheng C2R(郑春荣) ,Chen H2M (陈怀满) . 1998.
Transformation of cadmium species in rhizosphere. Acta Pedol S in
(土壤学报) ,35 (4) :461~467 (in Chinese)
10 Linehan J ,Sinclair AH and Mitchell MC. 1986. Mobilization of Cu ,
Mn ,and Zn in the soil solution of barley rhizosphere. Plant Soil ,
86 :147~149
11 Qin T2C(秦天才) ,Wu Y2S(吴玉树) ,Wang H2X(王焕校) . 1994.
Effect of cadmium ,lead and their interactions on the physiological
and biochemical characteristics of B rassica chinensis . Acta Ecol S in
(生态学报) ,14 (1) :46~50 (in Chinese)
12 Shuman LM , Wang J . 1997. Effect of rice variety on zinc ,cadmi2
um ,iron and manganese content in rhizosphere and non2rhizosphere
soil fractions. Com m un Soil Sci Plant A nal ,28 (1~2) :23~36
13 Wang J2L (王建林) ,Liu Z2Y(刘芷宇) . 1992. Transformation of
iron species in rice rhizosphere. Acta Pedol S in (土壤学报) , 29
(4) :358~363 (in Chinese)
14 Wang J2L (王建林) ,Liao C2W (廖崇文) , Liu Z2Y (刘芷宇) .
1991. Status of Si , Fe ,Mn and Al in rhizosphere and its effect on
rice( Oryza sativa L . ) growth. Chin J A ppl Ecol (应用生态学
报) ,2 (3) :232~237 (in Chinese)
15 Zheng C2R(郑春荣) ,Chen H2M ( (陈怀满) . 1996. Lead. In :Chen
H2M (陈怀满) eds. Heavy Metal Pollution in Soil2Plant System.
Beijing :Science Press. 309~333 (in Chinese)
16 Zheng C2R (郑春荣) ,Chen H2M (陈怀满) . 1989. Rice growth as
affected by multiple pollution of heavy metals. Soils (土壤) , 21
(1) :10~14 (in Chinese)
17 Zheng C2R (郑春荣) , Chen H2M (陈怀满) . 1990. Transfer of
heavy metals through soil2plant system and its influence on the
growth of rice. Acta Sci Ci rc (环境科学学报) , 10 : 145~152 (in
Chinese)
作者简介 林 琦 ,女 ,1973 年生 ,讲师 ,在职博士生 , 主要
从事环境污染模拟与控制方面的研究 ,发表论文 17 篇. Tel :
0571286971424 ,E2mail :linqi @zju. edu. cn
94119 期 林 琦等 :根际环境中 Pb 的形态转化