近日,我院最新研究论文“Fractionation of metals in soil for strawberry cultivation: Effect on metal migration in food chain and application in risk assessment”在Environmental Research (IF: 8.3)上在线发表。江苏大学为第一完成单位,我院教师杨岚钦为第一作者,杨岚钦和游文华为通讯作者。
尽管近年来土壤-草莓体系中的重金属受到了不断关注,然而对于草莓生产土壤中重金属的形态分布仍知之甚少。我们假设受草莓生产影响的土壤重金属形态分布不仅会影响土壤-草莓-人体系统中重金属的迁移转化,还会影响土壤中重金属的潜在生态和迁移风险。本研究中以长江三角洲的设施草莓生产基地为研究对象,采集土壤和草莓样本,验证上述假设。
结果表明,草莓生产土壤中酸溶态的Cr、Cd和Ni比露天大田土壤中的高出21.5%-88.3%(图1)。草莓生产土壤中增加的酸溶态Cr、Cd和Ni可增加草莓中这些重金属的吸收以及生物可给态含量。
图1. 草莓生产土壤和露天大田土壤中重金属的各形态含量
此外,70%以上土壤中存在高含量的生物可利用性Cd,可导致中等潜在生态风险。类似地,70%以上土壤中的Cd存在高的迁移风险(图2)。整体上,草莓生产土壤中增加的酸溶态Cr和Ni主要与草莓生产中大量施用氮肥导致的土壤酸化有关。而草莓生产土壤中增加的酸溶态Cd以及Cd引起的生态与迁移风险主要与草莓生产中大量施用有机肥引起的Cd和有机质累积有关。对草莓生产中氮肥和有机肥的施用进行优化,可改变土壤中重金属的形态分布,从而控制其食物链迁移及其风险。
图2. 草莓生产土壤中重金属的迁移风险
该研究成果得到了江苏省研究生实践创新项目、江苏大学高级人才科研启动基金以及江苏大学应急管理学院教育教改项目的资助。文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935124007448。