基于薄膜扩散梯度的玉米Cd、Ni、Zn生物积累预测与估算模型

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摘要
食用被镉、镍和锌等重金属污染的玉米会威胁到人类的健康。对于原位测量重金属的生物利用度,薄膜扩散梯度法(dgt)优于其他传统方法,因此寻找一种基于dgt方法的玉米重金属富集预测方法具有重要意义。本研究在天津市玉米主产区进行了田间调查,将dgt与传统提取方法相结合,对玉米籽粒重金属浓度进行了预测。结果表明,dgt与土壤溶液耦合可显著提高预测精度(cd-r2= 0.908, ni-r2= 0.903, zn-r2= 0.904)。这表明dgt和土壤溶液是玉米重金属浓度的可行预测因子。采用dgt诱导土壤/沉积物通量(difs)模型模拟dgt对重金属的吸收过程,较好地揭示了土壤中重金属的解吸过程,表征了土壤重金属的再补给能力。dgt和difs参数的耦合预测精度最高(cd-r2= 0.920, ni-r2= 0.928, zn-r2= 0.908)。zn的预测值略弱于cd和ni (cd- p < 0.01, ni- p < 0.01, zn- p < 0.05)。原因是cd和ni在土壤中的平均补给方式是部分维持的,而zn只通过扩散补给。解吸速率k−1能很好地提高dgt的预测精度,避免了土壤溶液法不考虑解吸的缺点。dgt和difs参数的耦合为玉米重金属富集预测提供了准确可靠的方法。
摘要图
玉米籽粒中重金属含量与不同方法测定值的关系
测量值和预测值之间的相关性

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