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土壤中镍的植物毒害程度受土壤性质的影响。尽管有人研究了欧洲土壤理化性状和镍毒性阈值的数量关系,但是由于欧洲土壤主要由永久电荷矿物组成(如蒙脱石和伊利石等),而我国相当部分土壤具有可变电荷表面(如铝和锰的氧化物),所以,根据欧洲土壤提出的镍毒性阈值经验回归方程不能很好的应用到我国。据此,研究了我国土壤中镍的植物毒害程度与土壤性质的影响以及数量关系,以期建立适合我国乃至欧洲的土壤中镍毒性阈值经验回归方程。根据全国土壤pH值和有机质分布规律,选取全国17个位点的农田表层土壤,8个镍浓度水平,用淋洗(使用用两个孔隙体积模拟的人工雨水滤洗土壤样品)和非淋洗两种处理方法,分别以大麦5天的根长、西红柿和小白菜21天的生物量(干重)指标为评价终点。试验结果表明,在淋洗和非淋洗土壤中,镍对大麦根伸长50%抑制的毒性阈值(EC50为添加镍的浓度)范围分别从46 mg·kg-1~1729 mg·kg-1和从47 mg·kg-1~2519 mg·kg-1;镍对西红柿生长毒害的EC50范围分别从11 mg·kg-1~932 mg·kg-1和从7 mg·kg-1~2055 mg·kg-1;小白菜生物量试验的EC50范围分别从11.8 mg·kg-1~1768 mg·kg-1和从0.26 mg·kg-1~813 mg·kg-1;线性回归分析表明,pH值是影响土壤中镍对植物毒害的主控因子,其次是土壤有机碳。依据土壤性质和植物的镍毒性阈值之间的关系,建立了镍影响大麦生长的毒性模型:Log10 (EC50) = 0.363pH + 0.194Org-C - 0.195(R2 =0.829,非淋洗土壤),Log10 (EC50) = 0.392pH + 0.173Org-C - 0.222(R2 =0.794,淋洗土壤)。土壤EC50的预测完全位于2.5倍阈值范围之内;西红柿毒性模型:Log(EC50) = 0.459pH+0.178Org-C - 1.281(R2 =0.824,非淋洗土壤),Log(EC50) = 0.454pH + 0.165Org-C - 1.141(R2 =0.925,淋洗土壤),模型可以很好的预测3倍范围内的毒性阈值;小白菜毒性模型:Log10 (EC50) = 0.580pH + 0.348Org-C - 2.668(R2 =0.855,非淋洗土壤),Log10 (EC50) = 0.458pH + 0.174Org-C - 1.242(R2 =0.940,淋洗土壤),同样模型可以很好的预测3倍范围内的毒性阈值。大麦毒性模型的Log10 (EC50) = 0.357pH + 0.024CEC - 0.184够很好地预测欧洲土壤的大麦镍毒害阈值(R2 = 0.974),西红柿毒性模型的Log(EC50) = 0.459pH+0.178Org-C - 1.281同样能够很好地预测欧洲土壤的镍西红柿毒害阈值(R2=0.7925)。在所选的植物试验中,镍对植物毒性的敏感性依次为:小白菜>西红柿>大麦。因此,小白菜可以作为土壤中镍毒害风险评价的指示植物之一。淋洗土壤镍对植物的毒性明显低于非淋洗土壤,尤其是在pH大于8的土壤(廊坊砂质土壤除外)。此结果说明在田间土壤重金属镍的风险评价的过程中,需要考虑田间降雨淋洗对镍毒害的影响,同时也说明了一些实验室的研究结果与田间试验结果差别产生的原因。本文系统研究了影响土壤外源镍对植物毒性的土壤主控因子,并建立了相应的植物毒性预测模型。研究结果不仅为土壤生态系统的生物配体模型研制提供了大量基础研究数据,也为土壤镍污染的生态风险评价积累了研究经验。同时,为我国今后修订土壤镍的环境质量标准提供了科学依据。