探討鎵和銦兩種新興污染物共存下被酸性土壤吸持和水稻的累積

Abstract

鎵和銦被廣泛地應用於半導體及光電產業，在高科技產業園區附近污染地區發現兩者共同存在於環境中。由於鎵、銦擁有相似化學性質，兩者存在於酸性土壤中會和鋁競爭吸附位置而釋出鋁，導致植物受到鋁毒害。然而，鮮少有研究探討鎵、銦共存時，鎵、銦的動態變化及植體的累積量。因此，本研究欲探討鎵和銦共存下，在不同土壤環境中的交互作用。本研究使用有效性鋁含量高的平鎮系土以及有效性鋁含量低的翁子系土為試驗土壤。利用人為方式分別於鎵處理組、銦處理組及鎵銦共處理組中添加 0、717.5、1435、2870 μmol kg-1 的氯化鎵和氯化銦。以土壤孵育實驗探討鎵、銦共存時土壤溶液中的動態變化。以水稻幼苗試驗 (50天) 探討鎵、銦對台梗 9 號幼苗生長及累積量之影響。土壤孵育之結果顯示，在鎵銦共處理組，兩試驗土壤之銦濃度與銦處理組相比有上升的趨勢，顯示鎵銦共存的情況下，土壤溶液中的鎵、銦會競爭土壤的吸附位置，鎵易被土壤吸持而銦則存留於溶液中。平鎮系土壤溶液的鋁濃度為：鎵銦共處理組 > 鎵處理組 > 銦處理組。翁子系土壤溶液的鋁濃度在三種處理組間沒有顯著差異。水稻生質量的結果顯示，翁子系水稻在 In-H、GaIn-M、以及 GaIn-H 處理下，水稻根部生長受到抑制。在三種處理下，平鎮系水稻之生長皆隨著處理濃度增加而受到抑制。翁子系水稻植體之鎵、銦濃度結果顯示，水稻對鎵、銦可能不存在競爭吸收的關係。在鎵銦共處理組，平鎮系水稻地上部之鎵、銦、鋁濃度與鎵處理組及銦處理組相比皆有下降的趨勢。本研究結果指出，當鎵、銦共存於酸性土壤中，應較注意環境中銦對植物造成的毒害，若土壤之有效鋁含量高，亦應注意鋁毒害。