全 文 ：中国生态农业学报 2011年 3月 第 19卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2011, 19(3): 661−667
* 安徽高校省级自然科学研究重点项目(KJ2009A115)和国家自然科学基金项目(20877032)资助
童贯和(1960~), 副教授, 主要从事植物生理、生态方面的教学与研究。E-mail: guanhetong2007@sina.com
收稿日期: 2010-10-10 接受日期: 2011-01-19
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.00661
腐熟油菜秸秆、煤矸石组合的栽培基质重金属污染
及蔬菜安全评价*
童贯和 陈锦云 刘天骄 罗 勋
(淮南师范学院生命科学系 淮南 232001)
摘 要 以腐熟油菜秸秆、煤矸石等废弃资源为原料, 配制有机生态型无土栽培混合基质, 在人工光照室内以
盆栽的方法栽培白菜、生菜、苋菜和菠菜, 采用尼梅罗综合污染指数和 Hakanson潜在生态风险指数法对 5 种
混合基质以及此基质中生长的 4 种蔬菜的重金属污染和潜在生态风险进行综合评价。结果表明: 5 种混合基
质中, 煤矸石含量较少的 T1、T2、T3(即煤矸石与腐熟油菜秸秆的体积比分别为 2∶8、3∶7和 4∶6)基质的重
金属污染程度较小, 潜在生态风险程度较低, 在这 3 种基质上栽种的蔬菜重金属综合污染评价等级为优良或
安全, 符合蔬菜绿色食品标准。重金属对混合基质产生的污染中, Cd和 Hg是主要的重金属污染及潜在生态风
险因子, 其他重金属(Cr、Cu、Pb、Zn、As)的污染能力较低。此外, 影响混合基质重金属生物有效性的主要因
子是有机质, 除 Cd、As 外, 基质中的有机质含量与有效态重金属含量存在极显著负相关, 基质 pH 对其影响
较小。
关键词 油菜秸秆 煤矸石 无土栽培基质 重金属污染 潜在生态风险
中图分类号: X820.2; X712; S317 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)03-0661-07
Assessment of vegetable safety and heavy metal contamination risk
in decomposed rape straw and coal gangue soilless culture substrate
TONG Guan-He, CHEN Jin-Yun, LIU Tian-Jiao, LUO Xun
(Department of Life Sciences, Huainan Normal College, Huainan 232001, China)
Abstract Four species of vegetables, Chinese cabbage (Brassica chinensis), lettuce (Lactuca sativa), amaranth (Amarantus man-
gostanus), and spinach (Spinacia oleracea), were soillessly cultivated in biotron pots. The culture media were mixtures of decom-
posed rape straw and coal gangue in five volume ratios, which were 8∶2 (T1), 7∶3 (T2), 6∶4 (T3), 5∶5 (T4) and 4∶6 (T5), re-
spectively. The state of heavy metal contamination and potential ecological risk in the cultivation systems of the four species of
vegetables were assessed by using Nemerow Pollution Indices and Hakanson Indices, respectively. The results showed that three
cultivated media (T1, T2 and T3) containing less coal gangue exhibited low levels of heavy metal contamination and less potential
ecological risk. According to the green vegetable standards, vegetables cultivated in the three soilless media were valuated as good
quality or safe in relation to heavy metal contamination. Cd and Hg were the main heavy metal contaminant and potential ecological
risk factors in the compound media. The other heavy metals (Cr, Cu, Pb, Zn, As) had relatively low pollution capability. Furthermore,
bio-availability of heavy metals (except for Cd and As) were strongly negatively correlated with organic matter, though slightly in-
fluenced by pH of matrix.
Key words Rape straw, Coal gangue, Soilless culture media, Heavy metal contamination, Potential ecological risk
(Received Oct. 10, 2010; accepted Jan. 19, 2011)
我国每年的社会生产活动都要形成大量的工农
业废弃物, 如农作物秸秆、煤炭开采和洗选过程中
产生的煤矸石等。这些废弃物的不断堆积和排放不
仅占用大量土地, 还会破坏当地的生态环境[1−2]。目
前我国工农业废弃物的利用率均不高, 每年都有大
量的农作物秸秆被焚烧 [3], 堆积如山的煤矸石也只
662 中国生态农业学报 2011 第 19卷
有少量用于制砖、烧制水泥及充填塌陷区复田[4], 综
合利用率不到 30%, 且大量堆积的煤矸石还会导致
土壤重金属污染[5−7]。因此, 如何充分有效地利用工
农业废弃物, 对于减少资源浪费, 改善当地生态环
境质量和农业可持续发展都具有十分重要的意义。
有机生态型无土栽培是以有机、无机物为原料,
构成混合基质, 并在该基质上栽培蔬菜的设施农业
技术[8]。有机物一般为农作物秸秆、农产品加工后
的废弃物等; 无机物种类较多, 如珍珠岩、蛭石、炉
渣、河沙等。煤矸石是煤炭生产过程中的废弃物, 煤
矸石中除含有丰富的钾外, 还含有一定量的氮和磷,
同时煤矸石还具有吸热、贮热和较耐风化的特点[9]。
若用煤矸石为无机物配制混合基质, 将能更好地促
进栽培植物的生长发育, 促进作物高产、稳产。
但是农作物秸秆、煤矸石等废弃物中含有一些
微量有害重金属元素(如 Cr、Cu、Pb、Zn、Cd、As、
Hg 等)[10−13], 当用这些废弃物组成的混合基质栽培
作物时, 其中的微量重金属元素可被植物吸收, 并
通过食物链的放大作用, 危害到人类健康。故农作
物秸秆、煤矸石等废弃资源能否作为配制栽培基质
的原料, 关键在于这些有害重金属元素是否会造成
基质的重金属污染以及产生的污染程度。然而以煤
矸石、农作物秸秆为无机有机原料, 配制混合基质
栽种蔬菜, 国内外至今尚少见有关报道。鉴于此, 本
研究以油菜秸秆、煤矸石和猪粪等废弃资源为原料,
配制有机生态型无土栽培基质, 并在该基质上种植
白菜(Brassica chinensis L.)、生菜(Lactuca sativa var.
romana Gars)、苋菜(Amarantus mangostanus L.)、菠
菜(Spinacia oleracea L.)等 4种叶菜类蔬菜, 采用尼梅
罗(N. L. Neiow)综合污染指数法和 Hakanson潜在生态
风险指数法对该基质的重金属污染、潜在生态风险以
及在此基质中栽培的蔬菜安全进行综合评价, 判断该
栽培基质的应用可能性及安全性, 以期为农作物秸
秆、煤矸石等废弃资源的再利用寻找一条新的途径。
1 材料与方法
1.1 试验材料
油菜秸秆取自安徽省淮南市三河乡曹庵镇第 2
村民组当年秸秆, 风干后分别粉碎至 l~5 cm, 添加
15%(质量分数)消毒猪粪(取自淮南市曹庵农业综合
开发公司养猪场)和 l%(质量分数)尿素, 含水量约为
60%, 碳氮比约为 30, 进行高温静态堆制, 以塑料
薄膜密闭。通过翻堆补充水分与 O2, 第 1 次翻堆于
堆制后第 4 d进行, 之后每 7 d翻堆 1次(共 5次), 再
每 15 d翻堆 1次(共 2次), 后期保持自然状态, 堆制
腐熟结束后风干。煤矸石采自淮南市谢家集第二矿
井, 经人工破碎成 1~10 mm的不同粒径。主要原料
基本理化性质见表 1。
供试作物白菜、生菜、苋菜和菠菜 4 种蔬菜的
种子由淮南市种子公司提供。
1.2 试验设计
试验共设 5 个处理, 按下列配方(体积比)配制混
合基质: T1, 腐熟油菜秸秆∶煤矸石= 8∶2; T2, 腐熟
油菜秸秆∶煤矸石= 7∶3; T3, 腐熟油菜秸秆∶煤矸石
= 6∶4; T4, 腐熟油菜秸秆∶煤矸石= 5∶5; T5, 腐熟油
菜秸秆∶煤矸石= 4 ∶6。将 5 种混合基质分别装入高
30 cm、直径 30 cm的花盆中, 装盆高度 28 cm。4种
蔬菜盆栽试验于 2009年 5月初开始至 2010年 2月底
结束, 试验在淮南师范学院生命科学系实验中心栽培
室中进行, 将4种蔬菜分别种植在 5种混合基质上, 采
用完全随机区组设计, 每种处理 4 次重复, 常规栽培
管理。
1.3 样品处理方法和测定方法
煤矸石、混合基质重金属含量: 分别取煤矸石、5
种混合基质样品, 用玛瑙球磨机研磨过 100目尼龙筛,
于 80 ℃烘箱内烘干, 采用 HCl-HNO3-HF-HClO4全
分解法消煮, 消解定容后待测。同时做平行全空白样。
蔬菜、油菜秸秆和猪粪重金属含量: 蔬菜长至
可食用时取其可食用部分, 将新鲜蔬菜用自来水冲
洗 3 遍, 再用去离子水冲洗 2 遍, 凉干后于烘箱内
75 ℃烘干, 用玛瑙研钵磨碎, 过 100 目尼龙筛。蔬
菜、油菜秸秆和猪粪用玛瑙研钵磨碎, 过 100 目尼
龙筛, 采用 HNO3-HClO4 法消煮, 消解定容后待测。
每 10个样品做 1个平行全空白样。
混合基质交换态重金属含量: 称 5.0 g混合基质
样品于 50 mL 塑料瓶中 , 加 25.0 mL(1 mol·L−1)
MgCl2, 恒温(25 ℃)水浴摇床水平振荡(70 r·m−1)2 h,
取出, 静置 10~15 min, 过滤后待测。
表 1 试验用混合基质主要原料及其基本性质
Table 1 Basic qualities of main materials used in the mixed culture media of the experiment
重金属含量 Heavy metal content (mg·kg−1) 材料
Material
pH 有机质
Organic matter (g·kg−1) Cr Cu Pb Zn Cd As Hg
煤矸石 Coal gangue 8.18 3.2 67.21 45.82 48.56 74.29 0.136 2.44 0.097
油菜秸秆 Rape stalk 7.68 343.7 12.04 11.76 9.54 21.38 0.057 2.51 0.106
猪粪 Pig manure 7.62 298.8 31.41 331.62 15.85 355.19 1.025 12.64 0.727
第 3期 童贯和等: 腐熟油菜秸秆、煤矸石组合的栽培基质重金属污染及蔬菜安全评价 663
表 2 混合基质重金属含量测定的精密度和准确度
Table 2 Precision and accuracy in determining the contents of heavy metals in the mixed culture media
重金属
Heavy metal
样品中含量
Content in sample
(mg·kg−1)
加入量
Added
(mg·kg−1)
测得值
Measured value
(mg·kg−1)
相对标准偏差
Relative standard deviation
(%)
回收率
Recovery rate
(%)
Cr 42.88 40.0 81.05 2.45 97.79
Cu 26.01 20.0 47.96 3.13 104.23
Pb 27.52 20.0 45.83 1.89 96.44
Zn 47.07 40.0 77.71 2.53 89.25
Cd 0.10 0.1 0.21 2.75 105.76
As 2.46 2.0 4.38 1.64 98.18
Hg 0.10 0.1 0.20 3.09 98.59
煤矸石、混合基质、蔬菜、油菜秸秆和猪粪消
解液以及混合基质交换态提取液重金属含量测定 :
用原子吸收分光光度计(美国 PE公司生产, PE-5000)
测定 Cd 和 Pb (石墨炉原子吸收分光光度法 ,
GB/T17171—1997)、Cr (火焰原子吸收分光光度法,
GB/T17137—1997)、Cu和 Zn (火焰原子吸收分光光
度法 , GB/T17138—1997)含量 , 用原子荧光光谱仪
(北京海光仪器公司生产 , AFS-1201)测定 Hg
(NY/T1121.10—2006)和 As (NY/T1121.1l—2006)含
量。分析过程中加入植物标准样品(GBW08513)进行
蔬菜质量分析控制。分析过程所用试剂均为优级纯,
所用水均为超纯水(亚沸水)。
由于混合基质既不同于土壤 , 也不同于岩石 ,
更不同于植物, 无法找到国际或国家标准参考样进
行分析质量控制, 故本试验对 T3处理的混合基质进
行加标连续 10次测定实验, 通过计算实验加标回收
率评价分析的精密度和准确度, 结果见表 2。
表 2 中样品加标回收率均在 89.25%~105.76%,
相对标准偏差小于 3.13%, 表明样品的测定结果具
有较高的准确度和精密度, 数据可靠。
用 PHS-2TC 酸度计测定 pH, 重铬酸钾外加热
法测定有机质含量。
1.4 评价标准
1.4.1 综合污染指数(尼梅罗综合污染指数)
计算公式为:
Pi=Ci/Si (1)
P=[(Pimax2+Piave2)/2]1/2 (2)
式中, Pi为 i污染物的污染指数, Ci为 i污染物的实测
值, Si为 i污染物的参比值, P 为综合污染指数, Pimax
为最大单项污染指数, Piave为平均单项污染指数。根
据 Pi 和 P 值变幅, 划分 5 个污染等级: Ⅰ优良级,
P(或 Pi)≤0.7; Ⅱ安全(警戒)级, 0.7
1.4.2 潜在生态风险指数
计算公式为:
Eri=Tri·Cfi=Tri·Ci /Si (3)
RI=∑Eri (4)
式中, Eri 为潜在生态风险单项系数; Tri为某一重金属
的毒性响应系数, Hakanson[14]给出的 7 种重金属的毒
性响应系数为: Zn=1
险指数, RI<150为轻微潜在生态风险, 150≤RI<300
为中等潜在生态风险, 300≤RI＜600 为强潜在生态
风险, RI≥600 为很强潜在生态风险。
1.5 数据处理
采用 SPSS和Microsoft Excel (Office XP)统计软
件分析。
2 结果与分析
2.1 混合基质中重金属总量及生物有效态含量
由表 3可知, 5种混合基质中, Cr、Cu、Pb、Zn、
Cd 的总量均随煤矸石比重的增加而增加, 表明煤矸
石是这 5 种重金属的主要来源; 而 As和 Hg 总量却
随煤矸石含量增加而减小, 表明这 2 种重金属主要
来自腐熟秸秆(见表 1)。与土壤环境质量一级标准相
比, 仅 Pb在 T4、T5处理中超标, 其他重金属总量低
于标准。
混合基质重金属总量虽然可以反映基质的重金
属污染状况, 但不能表明该元素在基质中的存在状
态、迁移能力以及植物吸收的有效性。许多研究表
明在重金属的赋存状态中, 水溶态和可交换态是可
被植物直接利用的形态, 一般把这两种形态称为生
物有效态[15−17]。本研究以中性盐为提取剂分析重金
属的生物有效性, 并以混合基质有效态重金属含量
与对应重金属总量之比的百分数(RH)来表征不同种
类重金属的有效性强弱。
表 3表明, 5种混合基质中, Cr、Cu、Pb、Zn、
Cd 的有效态含量均随煤矸石比重的增加而增加, 表
明混合基质中重金属有效态含量与对应重金属总量
的变化趋势相一致; 而混合基质中As的有效态含量
随煤矸石比重的增加而减小; 5种混合基质中均未检
出 Hg的有效态含量。
由表 3还可看出, 在 5种混合基质中, Cr、Cu、
Pb、Cd的 RH随煤矸石含量的增加基本呈下降趋势,
664 中国生态农业学报 2011 第 19卷
即与基质相对应的重金属总量及其有效态含量呈相
反的变化趋势, 表明随着重金属总量的增加基质中
重金属的解吸速率下降; 但 Zn的 RH值却随煤矸石
含量的增加而增大, 这可能与 Zn在重金属离子交互
作用中的移动性大有关[18], 而 As的 RH值与其总量
及有效态含量变化基本趋势相同。
2.2 混合基质重金属污染及潜在生态风险评价
本研究选择土壤环境质量一级标准值(GB15618—
1995)为参比, 对混合基质的重金属污染及潜在生态
风险进行评价, 评价结果见图 1。
表 3 混合基质的重金属总量和生物有效态含量
Table 3 Total contents and bio-available form contents of heavy metals in the mixed culture media
Cr Cu Pb
处理
Treatment
pH
有机质
Organic matter
(g·kg −1)
总量
Total
(mg·kg−1)
有效量
Available
(mg·kg −1)
RH
(%)
总量
Total
(mg·kg −1)
有效量
Available
(mg·kg −1)
RH
(%)
总量
Total
(mg·kg −1)
有效量
Available
(mg·kg −1)
RH
(%)
T1 7.82 161.1 18.62 0.11 0.59 12.22 0.16 1.31 15.94 0.13 0.82
T2 7.89 141.0 31.84 0.14 0.44 19.87 0.22 1.11 20.58 0.15 0.73
T3 7.86 123.2 42.88 0.17 0.40 26.01 0.28 1.08 27.52 0.20 0.73
T4 7.87 105.7 49.73 0.21 0.42 30.16 0.29 0.96 35.23 0.26 0.74
T5 7.95 91.5 57.43 0.24 0.42 34.66 0.34 0.98 41.44 0.30 0.72
标准值 Standard 90.00 35.00 35.00
Zn Cd As Hg 处理
Treatment
总量
Total
(mg·kg −1)
有效量
Available
(mg·kg −1)
RH
(%)
总量
Total
(mg·kg −1)
有效量
Available
(mg·kg −1)
RH
(%)
总量
Total
(mg·kg −1)
有效量
Available
(mg·kg −1)
RH
(%)
总量
Total
(mg·kg −1)
有效量
Available
(mg·kg −1)
RH
(%)
T1 28.89 0.14 0.48 0.073 0.015 20.55 2.50 0.017 0.68 0.104 0 0
T2 38.20 0.21 0.55 0.083 0.016 19.28 2.48 0.017 0.69 0.103 0 0
T3 47.07 0.29 0.62 0.095 0.018 18.95 2.46 0.015 0.61 0.101 0 0
T4 54.61 0.37 0.68 0.111 0.022 19.82 2.46 0.016 0.65 0.101 0 0
T5 60.75 0.42 0.69 0.119 0.024 20.17 2.45 0.015 0.61 0.100 0 0
标准值
Standard
100.00 0.200 15.00 0.150
RH为有效态比例, 即混合基质有效态重金属含量与对应重金属总量之比; 标准值为土壤环境质量标准(GB15618—1995)的一级标准值。T1: 腐熟
油菜秸秆∶煤矸石=8 2; T∶ 2: 腐熟油菜秸秆∶煤矸石=7 3; T∶ 3: 腐熟油菜秸秆∶煤矸石=6 4; T∶ 4: 腐熟油菜秸秆∶煤矸石=5 5; T∶ 5: 腐熟油菜秸秆∶煤
矸石=4 6∶ 。下同。RH is the proportion of bio-available form content to the total content of the heavy metal. The Standard is the first level of The Soil Environment
Quality Standard (GB15618—1995). T1: Decomposed rape straw coal gangue= 8 2; T∶ ∶ 2: Decomposed rape straw coal gangue= 7 3; T∶ ∶ 3: Decomposed rape
straw coal gangue=6 4; T∶ ∶ 4: Decomposed rape straw coal gangue=5 5; T∶ ∶ 5: Decomposed rape straw: coal gangue=4 6. The same ∶ below.
图 1 混合基质重金属单因子污染指数(Pi)和综合污染指数(P)(a)及污染潜在生态危害系数(Eri)和潜在生态风险指数(RI)(b)
Fig. 1 Single factor contamination index (Pi) and integrated contamination index (P) (a), potential ecological
hazard coefficient (Eri) and potential ecological risk index (RI) (b) of heavy metals in the mixed culture media
第 3期 童贯和等: 腐熟油菜秸秆、煤矸石组合的栽培基质重金属污染及蔬菜安全评价 665
表
4
蔬
菜
重
金
属
含
量
及
重
金
属
污
染
指
数
(P
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666 中国生态农业学报 2011 第 19卷
由图 1a 可看出, 5 种混合基质的综合污染指数
(P为 0.55~0.97)评价为优良至安全, 其中 Pb、Cu和
Hg对污染贡献较大, 其他元素贡献较小。
由图 1b 看出, 5 种混合基质的潜在生态风险较
小(RI<59.14), 生态风险等级评价为轻微程度, 7 种
金属元素的 Eri值也都较低(<40), 风险等级轻微。其
中 Cd 和 Hg 贡献最大, Cd 和 Hg 的 Eri值分别为
11.1~18.0和 26.8~27.6, 其他元素贡献较小。
2.3 4种蔬菜重金属含量及其污染评价
测定 4 种叶菜类重金属含量, 并采用单因子污
染指数和尼梅罗综合污染指数法对蔬菜重金属污染
程度进行评价, 结果见表 4。
由表 4 可知, 生长在 T1、T2、T3混合基质上的
蔬菜, 重金属含量较小, 综合污染评价为优良或安
全, 满足绿色食品的无污染、安全、优质、营养型
标准; 但生长在 T4、T5混合基质上的蔬菜重金属含
量稍高, 综合污染评价大多数为轻度污染。表明随着
煤矸石含量的增加, 蔬菜中重金属污染的风险加大。
3 讨论与结论
本研究以腐熟油菜秸秆、煤矸石等为原料, 配制
有机生态型无土栽培基质栽种蔬菜, 并对栽培基质
和种植蔬菜的重金属污染及潜在生态风险进行评价。
(1)以煤矸石为无机原料、以油菜秸秆为有机原
料配制混合基质时 , 煤矸石所占的体积比不宜过
大。尼梅罗综合污染指数和 Hakanson潜在生态风险
指数法评价结果表明, 煤矸石比例较低的 T1、T2和
T3 3 种混合基质的重金属污染程度较低, 潜在生态
风险很小, 基本符合《绿色食品产地环境质量标准》
(GB/T1840.1—2001)所规定的环境条件要求。在这 3
种基质上生长的 4 种蔬菜的重金属综合污染评价也
证明了这一点。而煤矸石比例较高的 T4、T5混合基
质的重金属污染程度有所增加, 潜在生态风险程度
有所加大 , 尤其是 T5 混合基质 , 重金属污染程度
(P=0.97)已接近轻度污染, 此基质中生长的 4种蔬菜
重金属污染综合评价均为轻度污染。故本研究认为,
在以煤矸石为无机原料, 油菜秸秆为有机原料配制
混合基质时, 煤矸石所占的体积比一般以不超过 1/2
为宜。
(2)混合基质中主要重金属污染及潜在生态风险
因子是 Cd 和 Hg, 其他重金属的污染能力较小。由
于 Cd和 Hg的生态毒性很强, Hakanson 给出的毒性
响应系数较大, 故其潜在生态风险指数(Eri)也较大。
通过计算混合基质中各种重金属元素的潜在生态风
险分担率 [19](基质中某项生态风险指数占各项生态
风险指数之和的比例)可知, Cd 和 Hg 的 Eri在 RI 中
的分担率分别达到 24.58%~30.44%和 45.32%~
61.12%。Cd 和 Hg 的分担率之和最高可达 85.70%,
最低也有 75.76%。可见在利用油菜秸秆、煤矸石配
制无土栽培混合基质时, 首先应考虑的是其中所含
的 Cd和 Hg是否会给环境带来潜在的生态风险。此
结论与刘慧力等[20]在对淮南矿区煤矸石堆积造成的水
体沉积物中金属污染及环境现状评价的结果相一致。
(3)影响混合基质中重金属生物有效性的物质主
要是有机质, 基质 pH对其影响较小。在混合基质中,
除 As 和 Hg 外, 其余 5 种重金属总量、有效态含量
均随基质中煤矸石含量的增加而增加, 但 Cr、Cu、
Pb、Cd的 RH却随煤矸石含量的增加而下降, 即 RH
与相对应的重金属总量、有效态含量呈相反变化趋
势, 仅 Zn的 RH呈相同变化趋势。产生这种现象主
要有以下 2个可能原因, 一是 Cr、Cu、Pb、Cd主要
以难溶态赋存于煤矸石的固相中, 固液介面交换容
量较小, 故随着混合基质中煤矸石含量增加, 重金
属的生物有效态含量虽有增加但增幅较之总量小 ,
因而 RH下降; 二是由混合基质中有机质的吸附、螯
合作用引起的。混合基质中含有大量的有机质, 这
些有机质在较高 pH(7.82~7.95)条件下带有负电荷,
能与重金属离子配合, 很大程度上限制了重金属在
环境中的化学活动能力, 而且有机质对重金属离子
的吸附能力会随着基质中有效态含量的增加而增加,
结果导致基质中重金属有效态含量增幅小于总量的
增幅, 因而 RH 下降。至于 Zn 的 RH 随基质中重金
属总量及有效态含量增加而增加的原因, 可能是因
为 Zn 的移动性大[18], 与有机质形成的络合物稳定
常数较低的缘故[21]。对混合基质中 Cr、Cu、Pb、Zn、
Cd、As 的有效态含量与有机质含量进行相关分析
(rCr= −0.996 7**、rCu= −0.983 1**、rPb= −0.982 5**、rZn=
−0.998 9**、rCd= −0.752 3、rAs= 0.790 5), 结果显示,
除 Cd、As外, 基质有机质与重金属有效态之间存在
极显著负相关, 表明有机质是影响混合基质中重金
属(Cr、Cu、Pb、Zn)生物有效态含量的主要因素。
另外, 由于本试验中混合基质的 pH(7.82~ 7.95)波幅
较小, 因而对基质中重金属有效态含量变化的影响
不明显。
综上所述, 本研究以油菜秸秆、煤矸石等废弃
资源为原料配制有机生态型无土栽培基质栽种蔬菜
是可行的, 也是安全的。但由于秸秆种类较多, 不同
秸秆在物质组成上有较大差异[10], 尚难确定该结论
是否适用于所有农作物秸秆。此外, 由于一般情况
下有机生态型无土栽培基质具有重复利用的特性 ,
在混合基质重复利用时, 基质的理化性质可能会发
生改变(如 pH 下降、有机质含量降低等), 这种改变
第 3期 童贯和等: 腐熟油菜秸秆、煤矸石组合的栽培基质重金属污染及蔬菜安全评价 667
是否会导致基质中处于非活化态的重金属转化为活
化态而易于被植物吸收和富集等尚须进一步研究。
参考文献
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