水稻对重金属元素的吸收与分配机理的研究进展(二)

2020-06-04 0

1.4 单一污染和复合污染的差异

1.4.1 单一污染 不同重金属元素在水稻体内迁移积累的特性凶元素种类的不同而异。研究认为,早稻和部分中稻籽粒 As 含量随土壤浓度升高而呈峰型变化。苏流坤和袁焕祥(1997)的单一污染试验表明,供试品种糙米对铜、砷的吸收累积量很少,均未超过食品卫生标准。王宏康和阎寿沧(1990)和杨居荣 等(1999)研究发现,当外源 Cu 大于某一浓度时,水稻籽粒 Cu 含量会稳定在一定水平上。徐加宽 等(2005)最近对武香粳14号的研究表明,土壤 Cu 含量在50~1000 mg·kg-1 之间时,糙米 Cu 浓度与土壤 Cu 含量呈单峰曲线,表现出先增后降再稳定的变化趋势,土壤 Cu 含量达200 mg·kg-1 时,糙米 Cu 浓度达到最大值 (11.3 mg·kg-1)。说明,糙米 Cu 浓度与土壤中 Cu 含量的关系可能因不同品种和环境条件而异。但已有的研究均表明,土壤中的 Cu 及 As 主要是对水稻生长发育和产量产生危害(苏流坤和袁焕祥,1997;徐加宽 等,2005a,2005b),而不易引起籽实的污染;多数研究表明糙米对 Pb 富集能力很差,但 Liu 等(2003b)及刘建国 等(2004)发现一些耐 Pb 性较强的水稻品种,在 Pb 未对水稻的生长发育造成明显影响时,糙米中的 Pb 含量已远远超过卫生标准。最值得关注的是,稻米对 Cd 的吸收累积能力很强,往往在水稻生长并未受到影响的情况下,其糙米含 Cd 量已超过卫生标准数倍,甚至十多倍(王凯荣和龚惠群,1996b;吴启堂 等,1999)。

重金属元素在水稻体内迁移积累的特性亦凶元素浓度的不同而异。有人研究发现水稻幼苗水培30天,不同处理浓度 Cu 由根向地上部的转移率不同。在低浓度 (0.002 mg·L-1、0.01 mg·L-1) 时,Cu 转移率较高 (52.3%、51.0%),高浓度 (6.25 mg·L-1) 时,转移率更高(73.8%)。Lindon 和 Henriques (1996)推断高浓度的 Cu 使植物受害可能是由于正常的铜转移机制被破坏所致。

人们对土壤中重金属含量的关注不仅在于总量,而更在其化学形态(或价态),因为土壤中重金属的形态与控制重金属迁移及转化的关系十分密切(陈怀满,1996)。夏增禄 (1989)研究发现水稻从 Cr(Ⅵ) 处理的土壤中吸收的 Cr 明显多于从 Cr(Ⅲ) 处理的土壤中吸收的铬,在1000 mg·kg-1 处理浓度内,两者吸收量的差异随浓度的增加而增大。董克虞和陈家梅(1982)发现,在淹水条件下,当土壤中 CdCl2 的加入量为66.5 mg·kg-1 时,糙米中的含 Cd 量可达0.4 mg·kg-1 (食用卫生标准)。而若以 CdS 和 CdSO4 的形式加入,即便当土壤中的加入量达200 mg·kg-1 时,也未见 Cd 在水稻体内明显积累。李勋光 等(1986)研究亦发现不同砷化物处理之间水稻各部位砷的吸收存在很大差异。

1.4.2 复合污染 由于土壤污染很少是单元素污染,更多是多元素复合污染,因而重金属元素对水稻的复合效应日益受到人们的关注。