基于薄膜扩散梯度技术对耕地土壤砷生物有效性评价及影响因素研究.pdf

基于薄膜扩散梯度技术对耕地土壤砷生物有效性评价及影响因素研究收稿日期:2 0 2 3 0 5 2 2;修订日期:2 0 2 3 0 8 1 6;编辑:王敏基金项目:山东省物化探勘查院院控项目(Y K 2 0 2 0 0 2)作者简介:王成明(1 9 7 9),男,甘肃敦煌人,高级工程师,主要从事地球化学及水文地质工作;Em a i l:2 5 2 9 1 3 4 2 8q q.c o m*通讯作者:辜洋建(1 9 9 4),男,江西南昌人,工程师,主要从事地球化学及岩矿测试工作;Em a i l:g y j g e o 1 6 3.c o m王成明,辜洋建*,高玉花,毕建玲,陈璐,张同生(山东省物化探勘查院,地下资源环境高精度探测山东省工程研究中心,山东 济南 2 5 0 0 1 3)摘要:通过采集耕地土壤样品及盆栽农作物(小白菜)试验,基于薄膜扩散梯度技术(D G T)研究了耕地土壤砷生物有效性。研究结果表明:通过回归分析比较传统T e s s i e r法和D G T技术评价A s生物有效性,两种方法测定耕地土壤A s含量与农作物A s含量都呈显著相关关系,但D G T技术相关性更高,能够更科学地反映出耕地土壤中A s的生物有效性及耕地土壤的环境质量。温度为1 52 5时,A s生物有效性随温度升高而升高,温度为2 53 0时,A s生物有效性随温度升高略有降低。土壤p H与A s生物有效性呈显著正相关关系,随着土壤p H的升高,土壤中A s生物有效性增强,植物中A s含量也随之增加。固化剂可以降低土壤A s生物有效性,对降低土壤A s污染具有一定作用。本研究进一步提升了对耕地土壤中A s生物有效性的认识,可为耕地土壤A s治理及农产品安全种植开发提供参考。关键词:薄膜扩散梯度技术(D G T);砷;耕地土壤;生物有效性中图分类号:X 8 3 0.2 文献标识码:A d o i:1 0.1 2 1 2 8/j.i s s n.1 6 7 2 6 9 7 9.2 0 2 3.1 0.0 0 5引文格式:王成明,辜洋建,高玉花,等.基于薄膜扩散梯度技术对耕地土壤砷生物有效性评价及影响因素研究J.山东国土资源,2 0 2 3,3 9(1 0):3 1 3 7.WAN GC h e n g m i n g,GU Y a n g j i a n,G AO Y u h u a,e ta l.E v a l u a t i o na n dI n f l u-e n c i n gF a c t o r so fA r s e n i cB i o a v a i l a b i l i t yi nC u l t i v a t e dS o i lB a s e do nT h i nF i l m D i f f u s i o nG r a d i e n tT e c h n o l o g yJ.S h a n d o n gL a n da n dR e s o u r c e s,2 0 2 3,3 9(1 0):3 1 3 7.0 引言耕地土壤是生态环境中的基本要素,随着城市化、工业化的快速发展,耕地土壤重金属污染日益严重,土壤重金属以多种方式直接或间接地影响生态环境和人类健康,如通过农作物吸收后进入食物链、通过地表径流或向下淋失污染水源等,其潜在危害及防治工作已引起广泛关注14。其中,耕地土壤中砷(A s)易累积在水稻中,而A s经食物链传导至人体后,可能导致膀胱癌和皮肤癌56。因此。准确、快速分析耕地土壤A s生物有效性,对于保障农产品安全及人体健康具有重要意义。传统土壤重金属的生物有效性评价方法较多,如总量预测法、化学提取法等7。总量预测法是通过对比土壤中重金属元素总量与该地区元素含量背景值来评价土壤污染程度8,该方法仅考虑元素总量对比,评价不够准确;化学提取法包括单一提取法和连续提取法,其中单一提取法常用酸、鳌合剂、中性盐和缓冲剂等作为提取剂9,连续提取方法主要有T e s s i e r法1 0、F o r s t n e r法1 1、B C R法1 2,化学提取法由于提取剂不同,测定结果会出现差异,且一种提取剂不能用于多种重金属元素1 3。近年来,梯度扩散薄膜(D G T)技术逐渐成为土壤重金属生物有效性热门研究方法1 31 7,D G T技术操作简单、结果可靠,且适用于原位测量、多元素同时测量,目前已应用于土壤、沉积物、水体等重金属生物有效性分析1 5。土壤中重金属生物有效性影响因素主要有p H、有机质含量、土壤矿物学、阳离子交换量、氧化13第3 9卷第1 0期 山 东 国 土 资 源 2 0 2 3年1 0月还原条件、金属量、生物和微生物条件等,本文选取耕地土壤样品并进行盆栽农作物实验,结合D G T技术、T e s s i e r法、电感耦合等离子体质谱仪、原子荧光光谱仪进行耕地土壤A s生物有效性影响研究,并比较传统T e s s i e r法和D G T技术评价耕地土壤A s生物有效性,为评价耕地土壤A s生物有效性提供一定的理论依据。1 材料与方法为准确评价土壤砷生物有效性及影响因素,本文通过土壤及农作物样品的采集、处理及检测,确定土壤中砷元素总量及农作物体内砷含量,并进行D G T和T e s s i e r法提取对比试验,确定土壤中A s的生物有效性最佳评价方法,同时研究不同温度、p H酸碱度及土壤固化条件对土壤砷生物有效性的影响。1.1 土壤及农作物样品采集1.1.1 土壤样品采集土壤样品采集区域为河流冲积平原,温带季风气候,土壤类型主要为潮土,耕地类型主要为旱地,粮食作物主要为小麦和玉米。土壤样品采集过程严格执行 土地质量地球化学评价规范(1 5 00 0 0)(D Z/T0 2 9 52 0 1 6)相关要求,用小木铲采集耕地深度为02 0 c m的耕层土壤,每件土壤样品均采集5件等量子样品混合而成,用四分法选取5k g样品装入样品袋中,共采集耕地土壤样品3 0件。1.1.2 农作物样品采集在1 0组花盆中分别加入等量(1k g)的耕地土壤样品,所用土壤样品p H为7.2 87.5 5,A s元素含量为5.93 1.1m g/k g,播撒农作物(小白菜)种子进行盆栽实验,种植期间使用蒸馏水补水,使土壤含水率保持在田间最大持水量的8 0%左右,以保障农作物(小白菜)的正常生长。生长约6 0d后收获。1.2 样品处理与检测1.2.1 土壤样品处理及检测土壤样品置于阴凉通风处自然风干,用木槌敲打防止结块,并经过锤击碾细后过2mm尼龙筛,使用玛瑙研钵研磨至小于2 0 0目(粒径小于7 4m)。土壤p H的测定参照 区域地球化学样品分析方法第3 4部分:p H测定 离子选择电极法(D Z/T 0 2 7 9.3 42 0 1 6),称取1 0.0g(精确至0.1g)土壤样品,用无二氧化碳的水浸提,土与水之比为1 2.5,加水后经充分搅匀,平衡3 0m i n,然后将p H玻璃电极插入浸提液中,用p H计直接测定出p H结果。土壤A s总量的测定参照 区域地球化学样品分析方法第1 3部分:砷、锑和铋量测定氢化物发生原子荧光光谱法(D Z/T 0 2 7 9.1 32 0 1 6),准确称取0.5 0 00g(精确至0.0 0 01g)土壤样品,使用5 0%(体积分数)王水消解,加入盐酸和硫脲 抗坏血酸混合溶液稀释后静置,采用原子荧光光谱仪测定土壤样品中A s元素,样品分析测试工作由山东省物化探勘查院岩矿测试中心承担。A s形态分析采取T e s s i e r法顺序提取,并用原子荧光光谱仪测定土壤样品中A s离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态及残渣态。1.2.2 农作物样品处理及检测收获的新鲜农作物样品用蒸馏水冲洗,在6 5烘箱中干燥 至恒重,磨 碎,并在微波 消解仪中用HNO3H2O2消解。农作物中A s的测定参照 食品 安 全 国 家 标 准 食 品 中 多 元 素 的 测 定(G B 5 0 0 9.2 6 82 0 1 6),采用电感耦合等离子体质谱法(I C PM S)测定。1.2.3 D G T提取D G T装置购自南京智感环境科技有限公司,主要由固定膜、琼脂糖扩散膜和P V D F滤膜组成1 8。称取5 0.0 0g过2mm尼龙筛的风干土壤样品放入样品杯中,在保持6 0%最大持水量的条件下平衡4 8h,在保持1 0 0%最大持水量的条件下平衡2 4h。然后将D G T装置小心地压入土壤表面,确保D G T滤膜与土壤完全接触。放置2 4h后,从土壤样品中回收所有D G T装置,用蒸馏水洗涤以除去粘附在装置上的土壤颗粒,并将装置拆分。提取树脂凝胶(固定膜)用1m L硝酸(1m o l/L)振荡洗脱8h,将提取液用1%硝酸稀释1 0倍后上机测试。1.2.4 T e s s i e r法提取运用传统T e s s i e r法对耕地土壤A s进行分析测试,各形态的顺序提取分别为离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态及残渣态。1.3 数据统计分析D G T测定的A s质量比为1 92 0:CD G T=MgDA tCD G T-D G T测定的A s质量比(m g/k g);M-固定23第3 9卷第1 0期 山 东 国 土 资 源 2 0 2 3年1 0月膜中离子的累积量(g);g-扩散层厚度(c m);D-离子在扩散层中扩散系数(c m2/s);A-每个圆片膜的面积(3.1 4 c m2);t-D G T装置的放置时间(s)。2 结果与分析2.1 原状耕地土壤研究采集3 0件耕地土壤样品,对原状耕地土壤p H、A s总量及有机质含量进行分析,结果如表1所示。表1 原状耕地土壤p H及A s总量测试结果样品号p HA s/(m g/k g)有机质/(g/k g)D G T 17.3 52 1.31 9.7D G T 27.4 42 4.71 5.3D G T 37.5 23 1.11 8.3D G T 47.4 33 0.61 3.9D G T 57.2 85.91 8.2D G T 67.7 16.11 5.1D G T 77.41 0.21 1.9D G T 87.3 91 0.61 9.2D G T 97.41 3.61 8.8D G T 1 07.4 21 7.12 0.1D G T 1 17.3 31 4.11 9.0D G T 1 27.4 51 3.21 8.1D G T 1 37.4 71 6.71 8.5D G T 1 47.5 58.91 9.4D G T 1 57.5 21 5.82 1.3D G T 1 67.3 82 1.22 2.8D G T 1 77.2 92 0.71 9.8D G T 1 87.5 11 5.81 8.7D G T 1 97.4 69.71 8.3D G T 2 07.55.01 3.5D G T 2 17.4 31 1.11 8.8D G T 2 27.2 21 2.91 9.2D G T 2 37.5 15.01 8.2D G T 2 47.51 5.61 9.5D G T 2 57.4 41 1.31 8.6D G T 2 67.61 4.31 9.7D G T 2 77.4 21 1.12 1.9D G T 2 87.4 61 0.92 0.1D G T 2 97.3 81 2.11 7.9D G T 3 07.5 52 8.91 5.6由表1可知,耕地土壤样品p H为7.2 27.7 1,A s总量为5.03 1.1m g/k g,有机质含量为1 1.92 2.8g/k g。选取耕地土壤样品进行传统T e s s i e r法分析测试时,应充分考虑A s总量高、中、低不同含量梯度的样品,因此分别选取D G T3、D G T5、D G T 7、D G T1 1、D G T1 4、D G T1 7、D G T1 9、D G T 2 4、D G T 2 5、D G T 2 9等1 0件不同含量梯度的耕地土壤样品,调节土壤样品p H为7、8,其他测试条件均一致,分别测定离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态及残渣态。对上述1 0件耕地土壤样品进行农作物(小白菜)栽培实验以测定农作物体内A s含量,并采用D G T技术(试验温度分别为2 5、3 0)对耕地土壤样品进行分析测试,D G T测试A s含量与农作物A s含量、T e s s i e r法非稳定形态A s含量与农作物A s含量线性拟合结果如图1所示,由图1可知,D G T技术与农作物A s含量线性回归的相关系数为0.9 3 290.9 5 79(显著性水平p0.0 1),T e s s i e r法与农作物A s含量线性回归的相关系数为0.9 0 810.9 2 31(显著性水平p0.0 1),具有较好的线性相关关系,表明两种方法均能较好地评估和预测农作物体内A s含量,但D G T技术相关性更高,能够更科学地反映出耕地土壤中A s的生物有效性及耕地土壤的环境质量。2.2 温度影响研究选取D G T 1、D G T 3、D G T 53件耕地土壤样品,每件样品平行3份分别设置温度 为1 5、2 0、2 5、3 0进行D G T试验,每件样品平行测定两次,测试数据如表2所示,不同温度条件下耕地土壤A s的D G T测试结果折线图如图2所示。由表2数据及图2可知,温度为1 52 5时,耕地土壤A s生物有效性随温度升高而升高,温度为2 53 0时,耕地土壤A s生物有效性随温度升高略有降低,在2 5事达到最大值,表明温度对耕地土壤A s生物有效性有一定影响,且温度为2 5时,耕地土壤A s生物有效性最强2 1。2.3 p H酸碱度影响研究耕地土壤p H在土壤 植物的重金属转移中起重要作用,是影响土壤物理和化学反应(如螯合,淋溶,转运,吸附和解吸等)的主要土壤性质。通过添加石灰(调节土壤至碱性)和硫酸亚铁(调节土壤至酸性)分别模拟p H为5.5、6.5、7.5、8.0、9.0下耕地土壤A s有效性的影响。选取上述D G T 1、D G T 3、D G T 53件耕地土壤样品,每件样品平行3份分别调节p H为5.5、6.5、7.5、8.0、9.0,进行D G T试验,每件样品平行测定两次,测试数据如表3所示,不同p H下耕地土壤A s的D G T测试结果折线图如图3所示。33第3 9卷第1 0期 水文地质环境地质 2 0 2 3年1 0月a土壤p H为7,D G T试验温度为2 5;b土壤p H为7,T e s s i e r试验温度为2 5;c土壤p H为7,D G T试验温度为3 0;d土壤p H为7,T e s s i e r试验温度为3 0;e土壤p H为8,D G T试验温度为2 5;f土壤p H为8,T e s s i e r试验温度为2 5;g土壤p H为8,D G T试验温度为3 0;h土壤p H为8,T e s s i e r试验温度为3 0图1 D G T测试A s含量与农作物A s含量、T e s s i e r法非稳定形态A s含量与农作物A s含量线性拟合图43第3 9卷第1 0期 山 东 国 土 资 源 2 0 2 3年1 0月表2 不同温度条件下耕地土壤A s的D G T测试结果样品号温度/A s/(g/k g)D G T 11 50.6 60.6 72 00.7 20.7 22 50.8 30.8 23 00.7 50.7 3D G T 31 50.8 20.8 42 00.9 90.9 82 51.1 11.13 01.0 21.0 1D G T 51 50.2 10.2 22 00.3 10.3 22 50.3 80.3 83 00.3 50.3 41样品D G T-1;2样品D G T 3;3样品D G T 5图2 不同温度条件下耕地土壤A s的D G T测试结果折线图 由图3和表3可知,耕地土壤p H与A s生物有效性呈显著正相关,随着耕地土壤p H的升高,A s的生物有效性增加。一般来说,耕地土壤p H的升高导致阴离子从它们的交换位点释放,使得砷酸盐和亚砷酸盐被释放,这将导致农作物中对A s的富集量增加。耕地土壤p H和A s生物有效性的正相关关系表明碱性土壤对砷的缓冲能力比酸性土壤差。1样品D G T 1;2样品D G T 3;3样品D G T 5图3 不同p H下耕地土壤A s的D G T测试结果折线图表3 不同p H下耕地土壤A s的D G T测试结果样品号p HA s/(g/k g)D G T 15.50.1 90.1 96.50.5 10.5 17.50.8 30.8 280.9 20.9 291.1 01.1 0D G T 35.50.6 10.6 06.50.7 80.7 77.51.11.0 881.2 21.2 191.3 11.3D G T 55.50.1 60.1 76.50.2 70.2 67.50.3 90.3 780.5 50.5 790.7 70.7 72.4 土壤固化影响研究采用自主研发的土壤固化剂(氯化亚铁和硫化钠的混合试剂),分别设置施用固化剂(氯化亚铁和53第3 9卷第1 0期 水文地质环境地质 2 0 2 3年1 0月硫化钠)和原状耕地土壤对照组处理,进行D G T提取,检测耕地土壤A s有效态含量,以确定土壤固化的作用。选取D G T1、D G T3、D G T5、D G T7、D G T 3 0号耕地土壤样品进行固化剂实验。准备干净塑料小桶3 0个,每个小桶分别装入上述耕地土壤样品1k g,其中1 5个小桶分别加入5 0g土壤固化剂,另外1 5个小桶为不施加固化剂的原状耕地土壤作为对照,每件土壤样品平行3份加入固化剂,进行D G T试验,测试结果如表4所示,原状耕地土壤与施加固化剂后的耕地土壤A s有效性变化如图4所示。从表4和图4可以看出,施加固化剂后的耕地土壤A s生物有效性明显降低,表明固化剂的施用能明显降低耕地土壤重金属有效性。表4 原状耕地土壤与施加固化剂后的耕地土壤A s测试结果样品号原状土壤A s/(g/k g)施加固化剂A s/(g/k g)D G T 10.8 30.6 50.8 20.6 50.8 30.6 3D G T 31.1 10.8 21.1 00.8 31.1 00.8 3D G T 50.3 80.2 00.3 80.1 90.3 70.2 1D G T 70.3 00.2 20.3 10.2 10.3 10.2 2D G T 3 01.1 20.9 91.1 30.9 41.1 20.9 51原状土壤A s/(g/k g);2施加固化剂A s/(g/k g)图4 原状耕地土壤与施加固化剂后的耕地土壤A s生物有效性变化3 结论(1)通过T e s s i e r法、D G T技术及农作物(小白菜)栽培实验研究,发现两种提取方法均能较好地评估和预测农作物体内A s含量,但D G T技术相关性更高,能够更科学地反映出耕地土壤中A s的生物有效性及耕地土壤的环境质量。(2)温度对耕地土壤A s生物有效性有一定影响,温度为1 52 5时,耕地土壤A s生物有效性随温度升高而升高,温度为2 53 0时,耕地土壤A s生物有效性随温度升高略有降低。(3)耕地土壤p H与A s生物有效性呈显著正相关关系,随着土壤p H的升高,土壤中重金属元素A s的生物有效性增加,植物中A s含量也随之增加。(4)施加固化剂可以降低耕地土壤A s生物有效性,对降低耕地土壤A s污染具有一定作用。参考文献:1 肖文丹,叶雪珠,张棋,等.基于稳定同位素与多元素的土壤铅污染源解析J.中国环境科学,2 0 2 1,4 1(5):2 3 1 9 2 3 2 8.2 孙慧,毕如田,郭颖,等.广东省土壤重金属溯源及污染源解析J.环境科学学报,2 0 1 8,3 8(2):7 0 4 7 1 4.3 于剑峰,汤世凯,李金鹏,等.山东烟台南部海岸带地区土壤重金属来源、空间分布及潜在风险评价J.山东国土资源,2 0 1 9,3 5(9):4 1 4 7.4 王程松,王帅,李建,等.基于土壤地球化学特征的茶叶种植适宜性评价分析:以日照巨峰镇为例J.山东国土资源,2 0 2 1,3 7(1 1):7 2 7 8.5 宁涵,王梦雨,余广彬,等.钝化剂对土壤砷、铅、镉的人体生物有效性的影响研究J.生态毒理学报,2 0 2 1,1 6(6):2 0 1 2 1 2.6 彭瑜,王海娟,王宏镔.农田土壤砷、镉协同钝化修复的研究进展J.土壤,2 0 2 1,5 3(4):6 9 2 6 9 9.7 陈英旭.土壤重金属的植物污染化学M.北京:科学出版社,2 0 0 8:1 2 0.8 M a s s e yHF,B a r n h i s e lRI.C O P P E R,N I C K E L,AN DZ I N CR E L E A S E D F R OM A C I D C OA L M I N E S P O I L MA T E R I-A L SO F E A S T E R N K E N TU C KYJ.S o i lS c i e n c e,1 9 7 2,1 1 3(3):2 0 7 2 1 2.9 马薇,P a t o nGI,王夏晖.土壤重金属生物有效性评价方法研究进展J.环境保护科学,2 0 1 6,4 2(4):4 7 5 1.1 0 T E S S I E R A,C AMP B E L LPG C,B I S S ON M.S e q u e n t i a le x t r a c t i o np r o c e d u r ef o rt h es p e c i a t i o no fp a r t i c u l a t et r a c em e t a l sJ.A n a l y t i c a lC h e m i s t r y,1 9 7 9,5 1(7):8 4 4 8 5 1.1 1 F r s t n e rU,W i t t m a n nG.M e t a lP o l l u t i o n i n t h eA q u a t i cE n-v i r o n m e n tJ.J o u r n a l o fE c o l o g y,1 9 7 9(5):1 9 7 2 7 0.63第3 9卷第1 0期 山 东 国 土 资 源 2 0 2 3年1 0月1 2 R AUR E TG,L P E Z S N C HE ZJF,S AHUQU I L L O A,e t a l.I m p r o v e m e n to f t h eB C Rt h r e es t e ps e q u e n t i a le x t r a c-t i o np r o c e d u r ep r i o rt ot h ec e r t i f i c a t i o no fn e ws e d i m e n ta n ds o i l r e f e r e n c em a t e r i a l sJ.J o u r n a l o fE n v i r o n m e n t a lM o n i t o-r i n g,1 9 9 9,1(1):5 7 6 1.1 3 叶文娜.土壤重金属研究中D G T技术的优化及其应用D.郑州:河南大学,2 0 2 1:1 1 5.1 4 王艺.梯度扩散薄膜技术用于水体和土壤/沉积物中无机砷和溶解态活性磷的原位测定D.大连:大连理工大学,2 0 1 9:11 5.1 5 程静.基于薄膜梯度扩散技术的土壤重金属有效态提取分析方法的研究D.北京:北京交通大学,2 0 1 8:1 2 0.1 6 蒋天宇,余涛,侯青叶,等.基于D G T技术对土壤硒生物有效性及其影响因素的分析J.现代地质,2 0 2 1,3 5(3):6 3 7 6 4 6.1 7 陶春军,文宇博,李明辉,等.基于D G T技术分析土壤镉生物有效性及迁移动力学过程J.安徽地质,2 0 2 2,3 2(4):3 1 83 2 4.1 8 D I N GS M,WAN GY,Z HAN GL P,e ta l.N e wh o l d e rc o n-f i g u r a t i o n sf o ru s ei nt h ed i f f u s i v eg r a d i e n t si nt h i nf i l m s(D G T)t e c h n i q u eJ.R S CA d v a n c e s,2 0 1 6,6(9 1):8 8 1 4 38 8 1 5 6.1 9 D I N GS M,XUD,S UNQ,e ta l.M e a s u r e m e n to fd i s s o l v e dr e a c t i v ep h o s p h o r u su s i n g t h ed i f f u s i v eg r a d i e n t s i nt h i n f i l m st e c h n i q u ew i t hah i g h c a p a c i t yb i n d i n gp h a s eJ.E n v i r o n-m e n t a lS c i e n c e&T e c h n o l o g y,2 0 1 0,4 4(2 1):8 1 6 9 8 1 7 4.2 0 XUD,WU W,D I N GS M,e t a l.Ah i g h r e s o l u t i o nd i a l y s i st e c h n i q u e f o rr a p i dd e t e r m i n a t i o no fd i s s o l v e dr e a c t i v ep h o s-p h a t ea n d f e r r o u s i r o n i np o r ew a t e ro f s e d i m e n t sJ.S c i e n c eo f t h eT o t a lE n v i r o n m e n t,2 0 1 2,4 2 1:2 4 5 2 5 2.2 1 仇浩.D G T技术评估化学固定对土壤重金属生物有效性影响研究D.广州:中山大学,2 0 1 0:1 1 5.E v a l u a t i o na n dI n f l u e n c i n gF a c t o r so fA r s e n i cB i o a v a i l a b i l i t y i nC u l t i v a t e dS o i lB a s e do nT h i nF i l mD i f f u s i o nG r a d i e n tT e c h n o l o g yWANGC h e n g m i n g,GUY a n g j i a n,GAOY u h u a,B I J i a n l i n g,CHE NL u,Z HANGT o n g s h e n g(S h a n d o n gG e o p h y s i c a l a n dG e o c h e m i c a lE x p l o r a t i o n I n s t i t u t e,S h a n d o n gE n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e r f o rH i g hP r e c i s i o nD e t e c t i o no fU n d e r g r o u n dR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t,S h a n d o n gJ i n a n2 5 0 0 1 3,C h i n a)A b s t r a c tT h eb i o l o g i c a l a v a i l a b i l i t yo f a r s e n i c i nc u l t i v a t e ds o i l h a sb e e ns t u d i e db a s e do n f i l md i f f u s i o ng r a-d i e n t t e c h n i q u e(D G T)b yc o l l e c t i n gs o i l s a m p l e sa n dp o tc r o p s(B o kc h o y).I t i ss h o w e dt h a t t r a d i t i o n a lt e s s i e rm e t h o da n dD G Tt e c h n i q u ea r ec o m p a r e dt oe v a l u a t e t h eb i o a v a i l a b i l i t yo fA sb yr e g r e s s i o na n a l y-s i s.T h e r e i sas i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o nb e t w e e nA sc o n t e n t i nc u l t i v a t e ds o i l a n dA sc o n t e n t i nc r o p sd e t e r-m i n e db y t h e t w om e t h o d s,b u t t h e c o r r e l a t i o nb e t w e e nA s c o n t e n t a n dD G Tt e c h n i q u e i sh i g h e r.I t c a nr e-f l e c t t h eb i o l o g i c a l a v a i l a b i l i t yo fA s i nc u l t i v a t e ds o i l a n d t h ee n v i r o n m e n t a l q u a l i t yo f c u l t i v a t e ds o i lm o r es c i e n t i f i c a l l y.Wh e nt h e t e m p e r a t u r e i s1 52 5,t h eb i o a v a i l a b i l i t yo fA s i n c r e a s e dw i t ht h e i n c r e a s eo ft e m p e r a t u r e,a n dw h e nt h e t e m p e r a t u r e i s2 53 0,t h eb i o a v a i l a b i l i t yo fA s s l i g h t l yd e c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo f t e m p e r a t u r e.T h e r e i sas i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e ns o i lp Hv a l u ea n dA sb i o a v a i l-a b i l i t y.W i t ht h e i n c r e a s eo f s o i l p Hv a l u e,A sb i o a v a i l a b i l i t y i ns o i l h a sb e e ne n h a n c e d,a n dA s c o n t e n t i np l a n t sa l s o i n c r e a s e d.T h ec u r i n ga g e n tc a nr e d u c et h eb i o l o g i c a la v a i l a b i l i t yo fs o i lA sa n dp l a yac e r t a i nr o l e i n r e d u c i n g t h ep o l l u t i o no f s o i lA s.T h i s s t u d yw i l l f u r t h e r i m p r o v e t h eu n d e r s t a n d i n go f t h eb i o l o g i c a la v a i l a b i l i t yo fA s i nc u l t i v a t e ds o i l,a n dp r o v i d e r e f e r e n c e s f o r t h em a n a g e m e n t o f c u l t i v a t e ds o i lA s a n d t h es a f ep l a n t i n ga n dd e v e l o p m e n to f a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s.K e yw o r d s:D i f f u s i v eg r a d i e n t s i nt h i nf i l m s t e c h n i q u e(D G T);a r s e n i c;c u l t i v a t e ds o i l;b i o a v a i l a b i l i t y73第3 9卷第1 0期 水文地质环境地质 2 0 2 3年1 0月