近期,廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所劉同旭研究員團(tuán)隊(duì)揭示了海水入侵活化稻田土壤重金屬的機(jī)制。相關(guān)研究分別發(fā)表在環(huán)境科學(xué)期刊《Environmental Science and Pollution Research》和《Chemosphere》上。
由周期性的潮汐和海平面上升帶來的海水入侵導(dǎo)致周邊土壤含鹽量增加,改變土壤性質(zhì)及污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程。稻田干濕條件下重金屬在土壤-水界面上的形態(tài)轉(zhuǎn)化過程已有大量研究,但是關(guān)于稻田中海水入侵引起重金屬活化機(jī)理及其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究較少。
團(tuán)隊(duì)圍繞海水鹽離子與土壤相互作用的科學(xué)問題,以稻田鎘為研究對(duì)象,采用室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M海水入侵稻田土壤的情景,研究了海水入侵對(duì)稻田鎘有效性的影響。研究揭示了海水入侵加劇稻田鎘污染的熱力學(xué)機(jī)制,發(fā)現(xiàn)鎘氯絡(luò)合物的形成和電荷零點(diǎn)的增加是導(dǎo)致鎘在土壤-水界面解吸的主要原因,明確了海水入侵對(duì)稻田土壤厭氧-好氧條件下鎘有效性的作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)海水顯著增強(qiáng)了鎘的再活化作用,特別是在好氧階段,這可能會(huì)增加鎘在稻米中的積累程度。
該研究結(jié)果闡明了海水入侵條件下的稻田土壤鎘形態(tài)的熱力學(xué)分配過程與動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)化過程,可為我國(guó)濱海海水倒灌區(qū)稻田土壤鎘污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與治理提供理論依據(jù)。
海水入侵條件下的土壤鎘形態(tài)轉(zhuǎn)化過程
論文信息:
[1] Wenting Chi#, Yang Yang#, Tongxu Liu, Yan Sun, Yanhong Du, Haoli Qin, Xiaomin Li*. Effects of water salinity on cadmium availability at soil–water interface: implication for salt water intrusion. Environmental Science and Pollution Research, 2022: 1-12. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20606-2
[2] Wenting Chi#, Yang Yang#, Ke Zhang, Pei Wang, Yanhong Du, Xiaomin Li, Yan Sun, Tongxu Liu*, Fangbai Li. Seawater intrusion induced cadmium activation via altering its distribution and transformation in paddy soil. Chemosphere, 2022. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653522022986
(省科學(xué)院土壤環(huán)境所土壤分子過程研究團(tuán)隊(duì)/供稿)