土壤外源钴对大麦根伸长的毒害及其预测模型
2021-01-05李金瓶王学东马虹马义兵
李金瓶,王学东*,马虹,马义兵
(1.首都师范大学资源环境与旅游学院,北京 100048;2.澳门科技大学澳门环境研究院,澳门 999078)
钴(Co)是自然存在的元素,广泛存在于岩石、土壤、水和植被中。Co的用途广泛,被誉为战略金属,是生产高强度、耐高温、耐腐蚀合金的重要原料,也是石油工业催化剂的重要来源[1-4]。Co能够参与维生素B12的合成,对人体、动物、植物都有积极作用[5]。我国土壤背景值全Co含量为0.01~93.9 mg·kg-1,算术平均值和几何平均值分别为 12.7 mg·kg-1和 11.7 mg·kg-1,约95%的土壤全Co含量范围为4~31.2 mg·kg-1,北方土壤较南方高,且变化范围小,大部分地区为12~35 mg·kg-1[6-7]。随着社会发展,我国Co用量逐渐增加,从2004年的8 050~9 050 t上升为2016年的46 000 t[8],Co的大量使用为环境带来了潜在风险[9-10]。Co通过采矿冶炼、污水污泥以及肥料的使用等途径进入土壤[11],土壤中过量的Co能够经迁移转化过程进入植物和人体,抑制植物生长,并对人的健康造成极大的损害[12-13]。因此,土壤中Co风险评价及相关的基准阈值研究对Co污染防控至关重要。国外对Co生态风险研究起步较早,例如美国生态土壤筛选值(Eco-SSLs)中涵盖了Co对植物、鸟类和哺乳动物的筛选值,分别为13、120、230 mg·kg-1,荷兰土壤环境质量标准中Co离子干预值为240 mg·kg-1(土壤干质量)。但我国最新发布的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)尚未涵盖Co元素。
土壤性质是影响重金属毒性和风险的重要因素,不同性质土壤通过吸附、沉淀、表面络合等作用会对重金属的生物有效性产生不同影响。据报道,Cu、Ni在我国不同性质土壤上对大麦的毒性阈值EC10分别相差了14.3、89.6倍,EC50相差16.9、52.5倍[14-15]。……
