铅冶炼已经导致河南省某些农田土壤重金属含量超标,并且威胁到农产品质量安全。本研究的主要目的是探讨河南省铅冶炼企业对土壤和小麦重金属含量的影响及铅冶炼污染土壤的植物修复方法。研究得出主要结果和结论有:(1)对铅冶炼企业附近农田生长的25个小麦(Triticum aestivum Linn)品种的重金属含量的调查表明,25个品种籽粒Cd和16个籽粒品种籽粒Pb都超过了食品卫生标准的最大容许含量(MPC)。小麦籽粒平均污染指数MPI(籽粒中元素含量/MPC)在0.562-2.15,9个品种的MPI<1.0,这些品种是较为安全的小麦品种。对于25个籽粒品种的MPI,As、Pb和Cd含量在其中所占比例分别为5.2%、40%和54.8%。(2)田间筛选对镉低积累的小麦品种的试验表明,在参与筛选的100个目标品种或品系中,相对于其他品种,洛麦23、洛旱6号、新麦26、百农3217、08H277-18-7、平安7号、洛旱8号、淮05155、西农979、洛麦24和花培1号,这11个品种或品系对镉的积累量较低(变化范围为0.147-0.185 mg·kg-1),平均值为0.168 mg·kg-1。郑103、周麦23、华育198、花培3号、百农160、花培8号、新麦2111、郑119、周麦18、郑102、周麦11和FY189是对镉积累较高的品种或品系,其籽粒镉含量范围是0.301-0.383mg·kg-1,平均值为0.327 mg·kg-1。假设当地一个体重60 kg的居民每天吃500 g小麦粉制品,分别食用洛麦23和FY189时,每周摄入的镉分别超过其每周可摄入镉量的22%和219%。(3)在未污染潮土中加入0.02 mol·kg-1的硝酸铅、硫酸铅或氧化铅(20 oC时在水中的溶解度分别为520、0.0443和0.017 g·L-1),并加入0.005 mol·kg-1的乙酸、苹果酸或柠檬酸,培养100 d后对土壤性质进行测定。结果表明,不同处理土壤DTPA-Pb含量的范围为1100-2800 mg·kg-1,仅加硝酸铅处理的土壤DTPA-Pb含量显著高于仅加硫酸铅或氧化铅处理(p<0.05)。对于加入硝酸铅处理,土壤DTPA-Pb含量依仅加入硝酸铅、加入乙酸、苹果酸和柠檬酸次序依次下降。以上结果表明,溶解性不同的铅化合物在土壤中均可转化为有效性较高的铅形态,有机酸对水溶性铅化合物的有效性存在抑制作用,且其羧基数越多,抑制作用越强。(4)在铅冶炼厂附近污染土壤中施用磷肥、NaCl或灰渣,并种植伴矿景天,结果表明,各处理伴矿景天产量的变化范围为3601-4026 kg·hm-2(干重),伴矿景天对Cd、Pb、Cu和Zn的吸收量变化范围分别为168-221、173-267、17.4-26.8和6498-7855 g·hm-2。加入磷酸盐后,土壤中Pb、Cu和Zn的有效含量分别降低2.23、0.389和0.182 mg·kg-1,伴矿景天地上部Pb的含量降低2.48%,Cd和Zn的含量分别增加13.4%、10.6%。与单独磷酸盐处理相比,加入高量NaCl时,土壤中铅有效性降低,土壤镉的有效性升高。灰渣处理使土壤有效铅含量降低了4.31%。各处理景天地上部对土壤Cd的植物修复效率在4.11%-5.45%之间,对Zn的修复效率在35.8%-43.7%之间,对Cu和Pb的修复效率较低。以上结果表明,磷酸盐和蜂窝煤灰渣对河南省铅冶炼污染土壤中的重金属有一定的稳定作用,而氯化钠对土壤重金属有效性和植物修复效果影响较小。