锑对不同植物的毒理效应及其土壤生态基准研究

锑(Sb)是一种有毒致癌元素，破坏植物细胞代谢等活动。在土壤中被植物所吸收，积累于根茎叶中，继而进入到食物链，危害人体健康。当前，关于我国土壤中锑的生态毒理数据相对较少，并且试验设计及毒性测试方法等方面欠规范，所选物种敏感性不同、土质不同，真正能用于推导生态基准值的数据严重不足，目前获得的土壤生态毒理效应数据比较零星、分散、缺乏系统整理。导致土壤中锑的环境质量标准制订严重滞后，不利于国家的土壤环境管理。因此，应根据基于生态毒理实验获取污染物的剂量效应关系，建立基于不同评价终点的污染物的毒性阈值，对于不同的环境目标，不同土质及受体，考虑地域差别，对相应参数、评估因子就行校正调整，以适应本土环境条件及特点，最终用于土壤生态基准值的推导。
　　本研究以酒石酸锑钾为目标污染物，选取砂土、潮土、红壤及黑土四种不同类型土壤，向各个土样中添加一系列浓度的酒石酸锑钾溶液进行老化研磨筛分后，按照我国化学品测试方法及ISO标准化方法中相关步骤与原则，进行种子发芽、根伸长试验以及早期生长毒性试验，研究了锑对植物的生态毒理效应并得出锑对植物根伸长及株高10％抑制的毒性阈值(EC10);同时探讨了土壤性质对毒性阈值的影响，初步构建了可预测不同土壤性质土壤中锑的毒性阈值的模型，推导出锑的生态基准值。试验结果表明:随着锑浓度升高，大麦、小麦、黄瓜种子发芽率及根长呈现先升高后下降的趋势，低浓度锑显示出刺激生长的作用，黄瓜受抑制作用最显著;植物根伸长抑制试验得到大麦、燕麦及油菜的根长与株高，在一系列浓度的外源锑作用下，对根长和株高表现出相似的毒害作用规律，总体呈降低趋势，EC10的值略有不同，在不同土质中的抑制率与显著性有很大差别。通过小麦的早期生长毒性试验得知，植物生物量也会随着锑浓度的升高而降低，低浓度时生物量有所增加，植株干重及鲜重对锑毒害反应敏感，抑制率大，更适宜做评估指标。土壤pH、OC、CEC对锑的毒性阈值影响较大，基于pH、OC及CEC的3因子预测模型可用来预测不同类型土壤中锑的毒性阈值，但仍需大量不同类型土壤及不同植物的毒理试验数据去验证，通过本研究所得数据及查阅文献相关数据，构造物种敏感性分布曲线，推导出HC5值，得到土壤锑生态基准值为23.2mg/Kg，可在一定程度上为我国土壤中锑的生态基准值制定提供参考数据。