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随着社会、科技和经济的发展,人类生活水平提高的同时对环境的影响也日益加剧。经国家环保总局调查显示,我国的土壤环境,特别是城市近郊土壤遭受到了严重的重金属污染,而在这一区域存在着大量农业用地,因此农田重金属污染土壤修复研究是我国土壤污染修复研究的重要课题之一。我国农田土壤重金属污染常表现为中轻度复合污染,如何在保证农田正常生产的前提下,实现对农田土壤重金属复合污染的修复,是我国土壤污染修复需要解决的迫切性问题。本研究以现有的土壤重金属污染植物修复理论和技术为依据,选择岷江下游五通桥区为研究地点,在不改变耕地用途的前提下,利用当地现有农作物组成的四种农业种植模式(M1:玉米+生姜-小白菜;M2:玉米-芥菜:M3:水稻-休耕;M4:生姜-葱-莴笋)对重金属污染农田进行重金属迁移、分配和形态转化研究,分析不同农作物种植模式条件下重金属Cd、Pb、Zn在农作物与土壤中的含量变化、分配比例;农作物各部分组织的重金属分配比例、富集系数、可食用部分含量及与土壤重金属及其形态的相关性;生产过程中对重金属在土壤中各形态比例及分布的影响,以期为下一步筛选在特定重金属污染强度下修复效果、生态效益、经济效益等都较好的作物组合,寻找有效的重金属污染农田修复途径,提供参考数据。研究结果如下:1、研究证明,合理安排的农业种植模式能有效降低土壤中重金属的含量,对于Cd、Pb污染的农田土壤,M1模式降低其土壤Cd含量效果显著;若农田土壤中Cd含量较高,应用M3模式来降低其Cd含量效果十分显著;M4模式对于Cd、Pb、Zn复合污染较为突出的土壤,作用明显,尤其是对土壤Pb、Zn含量的降低作用显著。2、M2模式对植物最易吸收的重金属可溶态Cd和Zn含量都有显著降低作用,不利于植物吸收的Fe-Mn氧化物结合态Cd和Pb的含量显著增加,M1模式可使可溶态Cd含量显著下降;M4模式可使Zn有机物和硫酸盐结合态含量显著增加,这对通过控制重金属形态阻止或延滞重金属向农作物迁移具有指导作用。3、禾本科作物(玉米、水稻)的可食用部分的Cd、Pb、Zn含量均显著低于食根类作物(生姜)和蔬菜类作物(小白菜、芥菜、葱、莴笋),小白菜的Cd、Pb、 Zn由根部向可食用部分的迁移率均较大,分别为84.49%、92.04%、153.06%,在土壤遭受Cd、Pb、Zn污染时应避免种植小白菜一类的蔬菜作物,芥菜对于Pb、Zn由根部向可食用部分的迁移率也较大,在重金属污染土壤中种植选种时也应该引起足够注意。4、除生姜外其他各种农作物的根系Cd富集系数均大于100%,其中以水稻根系(324.37%)和玉米根系(215.80%)的富集系数为最,但是农作物根系在收获的过程中往往未进行移除,因此,部分吸收的重金属很容易随着植物根系的分解重新回归农田生态系统,如何有效的降低这一部分重金属的回归,为日后深入研究的一个方向。同时Cd、Zn在禾本科作物中其他非可食用部分的富集系数要高于其他农作物,这对于通过采收转移降低土壤中重金属具有积极意义,可以作为一种降低土壤重金属的途径进一步探索。同时加强其后续处理的探索,防止引起二次污染,造成污染扩散。5、通过对农作物各器官特别是可食用部分与土壤重金属含量及形态间建立相关性模型,进而预测在不同程度重金属Cd、Pb、Zn污染下播种农作物,将来收获的粮食或蔬菜等经济作物的食品安全性,将有利于重金属污染土壤的规划利用,达到食品安全与经济效益和生态效益的兼顾。