通过对湖南典型工矿区(郴州柿竹园、桂阳宝山、株洲清水塘和衡阳水口山)大豆种植土壤的采样及调查,为这些地区大豆及大豆种植土壤重金属污染情况做出分析及评价。同时本研究用碳酸钙和羟基磷灰石对郴州柿竹园和衡阳水口山现场污染土壤进行化学改良,并在实地改良土壤上种植大豆,研究了这两种改良剂对于重金属污染土壤中Pb、Cd、Zn交换态含量的影响,分析对比了不同改良剂用量对大豆植株生物量的影响以及大豆植株各器官这三种重金属元素的积累与分布。试验主要结果如下：(1)在湖南四个工矿区21个采样的土壤中,有11个采样点为单一的Cd污染,其他10个采样点为Pb、Cd复合污染,所有采样点均没有受到严重的Zn污染。重金属污染最为严重的为郴州桂阳宝山的5号采样点。所有采样点的大豆籽粒中有6个采样点的大豆籽粒受到了不同程度的Pb、Cd、Zn污染,其余15个采样点的大豆籽粒则受到了严重的Pb、Cd污染,且超过国家食品中污染物限量标准。(2)21个采样点中,土壤中交换态Pb、Cd、Zn含量与大豆植株各器官这三种重金属含量中基本存在着显著或极显著的线性相关关系,由此我们可以通过测定土壤中这三种重金属交换态含量,大致计算出大豆植株各器官中这三种重金属的含量,从而简单的进行大豆食品的安全性评价。(3)在郴州柿竹园和衡阳水口山土壤中施用碳酸钙和羟基磷灰石,能够降低土壤中Pb、Cd、Zn交换态含量,且随着碳酸钙施用量的增加,土壤中这三种重金属交换态含量呈明显降低趋势。在土壤中施用碳酸钙和羟基磷灰石改善了大豆植株的生长状况,有效地抑制大豆植株对这三种重金属元素的吸收,从而减缓了重金属对大豆植株的毒害作用,大豆植株生物量明显增加。(4)2.0 g·kg-1为碳酸钙的最佳添加量,能使郴州柿竹园土壤中大豆籽粒增产47.5%,籽粒中Pb含量降低73.0%,Cd含量降低53.8%；能使衡阳水口山土壤中大豆籽粒增产26.4%,籽粒中Pb含量降低51.8%,Cd含量降低47.5%。羟基磷灰石最佳添加量为4.0 g·kg-1,能使郴州柿竹园土壤中大豆籽粒增产57.8%,籽粒中Pb含量降低52.5%,Cd含量降低13.6%；能使衡阳水口山土壤中大豆籽粒增产23.9%,籽粒中Pb含量降低70.8%,Cd含量降低5.9%。但在这两个重金属污染矿区土壤中添加碳酸钙和羟基磷灰石仍无法使籽粒中的重金属含量达到国家粮食卫生标准中Pb、Cd低于0.2 mg·kg-1的标准。
