菜地土壤重金属污染及降污修复技术研究进展

土壤重金属污染问题制约着我国农业生产的可持续发展,特别是重金属污染的菜地严重危害到食品安全,如何治理和修复土壤重金属污染是一个亟待解决的问题。文章综述了我国菜地土壤重金属的污染的现状与来源,阐述了物理工程治理、化学治理、农业治理、动植物修复、微生物修复,以及综合生态治理等土壤重金属污染降污的修复技术,并提出了防治对策,以期为我国菜地土壤重金属污染的治理修复提供参考。     

中国菜地土壤和蔬菜重金属污染研究进展

本文从菜地土壤和蔬菜重金属污染现状、土壤-蔬菜系统中重金属迁移转化规律及影响因素分析、重金属污染控制措施和研究展望4个方面概述了我国菜地土壤和蔬菜重金属污染的研究进展,为下一步开展菜地土壤和蔬菜重金属污染研究提供参考依据和经验借鉴,并结合我国的实际情况提出今后在这一领域的工作重点。     

菜地土壤重金属污染及降污修复技术研究进展

土壤重金属污染问题制约着我国农业生产的可持续发展,特别是重金属污染的菜地严重危害到食品安全,如何治理和修复土壤重金属污染是一个亟待解决的问题。文章综述了我国菜地土壤重金属的污染的现状与来源,阐述了物理工程治理、化学治理、农业治理、动植物修复、微生物修复,以及综合生态治理等土壤重金属污染降污的修复技术,并提出了防治对策,以期为我国菜地土壤重金属污染的治理修复提供参考。     

设施菜地和露天菜地的土壤重金属含量及累积特征

【目的】比较分析不同种植年限的设施菜地和露天菜地土壤重金属的污染特征,为菜地管理及土壤重金属污染治理提供科学依据。【方法】以豫西洪积平原洪庄杨乡附近的露天菜地和设施菜地土壤为研究对象,大田土壤为对照,以种植年限(0～4,5～9,10～19,≥20年)为采样依据,测定8种土壤重金属(Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、As、Hg)的含量,并运用地累积指数和内梅罗指数,对研究区设施菜地和露天菜地的土壤重金属含量及其累积特征进行综合分析。【结果】①2类菜地土壤重金属Cu、Ni、Pb、Cd和Hg含量存在不同程度的超标,而大田对照土壤除Ni外,其他各重金属含量均不超标;除Ni元素外,露天菜地和设施菜地土壤重金属含量均具有随种植年限增加而增大的趋势,而露天菜地则由于易受外界条件影响而在总体增大趋势之下呈现一定的波动性。②露天菜地和设施菜地土壤均存在Pb、Hg、Cd的累积污染,其程度大小均为Hg>Cd>Pb,且随种植年限的增加累积污染程度增大。③露天菜地和设施菜地土壤均达到了重金属强度污染水平,且均随种植年限的增加而呈加重态势,露天菜地土壤重金属综合污染指数较设施菜地高。【结论】研究区菜地土壤已产生不同程度的重金属累积污染,露天菜地和设施菜地具有大致相似的污染特征,累积污染均随种植年限增加而加重,但外源性因素对露天菜地重金属污染的影响更广泛。     

金华富硒区菜地土壤重金属污染程度模糊综合评判

为研究富硒区菜地土壤的重金属污染状况,对金华市蒋堂镇富硒区9个主要菜区土壤重金属污染程度进行了模糊综合评判,结果表明:该区土壤重金属污染程度Cd＞Pb＞Zn＞Cu;39％的样点土壤是较清洁的,31％的样点土壤重金属为轻度污染,18％的样点土壤重金属为中度污染,有12％的样点土壤重金属达到重度污染程度.建议该区合理使用生活垃圾肥料,并加强城乡主要蔬菜基地环境的监测与管理.     

紫色土区重金属污染与迁移

采用野外调查、室内分析和定期监测相结合的方法,研究了紫色土区Cu、Pb、As、cd的污染来源与迁移。结果表明,紫色土区已存在重金属污染问题,尤以矿区和大城市近郊最为明显。污染途径主要是大气降尘、废水灌溉、城市垃圾和农药的施用等。大气降尘带来的重金属有Hg、Cd、Pb、As;农药施用掺入土中的重金属为Pb、As;废水中以Cd、Cr为主;渣肥以Cu突出。重金属迁移受其种类,土壤性质、污染途径和其它环境条件的影响。     

哈尔滨市西郊菜地土壤重金属污染评价

以哈尔滨市西郊菜地土壤为研究对象,经过野外调查和室内分析对哈尔滨市西郊菜地土壤的理化性质,重金属的含量及空间分异性进行研究.采用单因子和综合因子指数法对土壤中重金属的污染现状进行评价.结果表明:哈尔滨市西郊菜地土壤未受到重金属污染,土壤尚清洁,污染未超过警戒线.     

兰州市设施菜地土壤重金属污染程度及污染源

【目的】对兰州市设施菜地土壤重金属进行测定,明确兰州市设施菜地土壤重金属的污染程度及其污染来源.【方法】测定了兰州市三县五区的设施菜地土壤重金属(Cr、Pb、Cd、Hg、As)的含量,采用单因子污染指数和综合污染指数对设施菜地土壤重金属污染状况进行评价,运用主成分分析和因子分析对所采集的样品重金属污染程度及污染来源进行了评价.【结果】单因子污染指数结果表明,重金属Cr在西固区和红古区超标,其他县(区)未超标,重金属Pb、Cd、Hg和As在8个研究样地均超标;比较8个研究样地5种重金属的综合污染指数,皋兰县的设施菜地土壤重金属污染最严重,安宁区的最轻;进一步通过主成分分析研究土壤重金属的来源,发现前3个主成分的贡献率分别为33.83%、23.32%和18.09%,表明重金属主要来源为工业排污和农业源;因子分析显示,研究区土壤中的Pb、Cd和Hg主要来源为工业活动,而农业生产活动则对Cr和As的贡献较大.【结论】本研究结果可对兰州市设施菜地土壤重金属污染的防治与修复提供基础数据和指导.     

贵州乌蒙山区设施土壤重金属污染风险评估与来源解析

为评价贵州乌蒙山区设施蔬菜基地土壤重金属污染程度和生态风险，选取研究区种植面积较大的4个设施蔬菜基地为研究对象，共采集144个大棚土样和68个露天土样，测定土壤pH及Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni含量，分析研究区设施菜地土壤重金属的污染程度和生态风险，并运用多元统计（简单相关分析和主成分分析）与剖面分异法综合分析研究区设施菜地耕层土壤重金属污染的主要来源。结果表明，研究区设施蔬菜种植会加速土壤酸化，与露天菜地土壤相比，设施菜地耕层土壤pH降低了0.24。研究区设施菜地与露天菜地耕作层土壤重度污染样点占比分别为53.57%与42.86%，中等以上生态风险样点占比分别为82.14%与57.14%，土壤Cd是研究区最主要的污染因子与生态风险因子。研究区设施菜地耕层土壤中As、Pb、Cr、Cu、Ni主要来源于成土母质风化，Cd、Hg、Zn主要来源于成土母质风化与农业投入品。综上所述，研究区设施菜地受重金属污染程度高于露天菜地，尤其应控制外源Cd、Hg、Zn的投入，并加强农产品重金属监测，为贵州乌蒙山区设施农产品安全生产提供了理论支撑。     

沈阳市新民设施菜地土壤重金属污染特征分析

为调查沈阳新民蔬菜基地土壤重金属污染状况,探讨蔬菜基地种植方式、种植年限等因素对设施菜地土壤重金属含量的影响,以沈阳市新民蔬菜基地不同种植年限的设施菜地土壤为研究对象,以露天菜地和玉米大田土壤为对照,采用原子吸收分光光度法和原子荧光法测定菜地土壤中镉(Cd)、铅(Pb)、镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)和汞(Hg)8种《温室蔬菜产地环境质量评价标准》(HJ/T 333—2006)中控制的重金属含量并分析污染特征,同时,测定土壤pH值、有机质、总氮和总磷含量等土壤基本理化指标。对不同种植年限的设施菜地土壤重金属的污染状况进行评价,对土壤重金属含量与土壤理化性质进行相关性分析。结果表明,新民地区设施菜地的重金属平均含量从大到小顺序为ZnCrCuNiPbAsHgCd,其中Cu、Cd和Hg含量存在超标现象,超标率分别为2.4%、26.8%和22.0%。与露天菜地和大田相比较,设施菜地土壤中Cd、Cu、Zn、As和Hg的平均含量高于露天菜地和大田对照,而Pb、Ni、Cr的平均含量低于露天菜地土壤。设施菜地土壤重金属污染的内梅罗综合污染指数约为0.87,评价等级为警戒限,重金属Cr、Cd含量与种植年限具有极显著正相关关系(P0.01);相关分析表明,土壤中Cu、Zn、Cd、Cr的含量与土壤有机质含量显著正相关(P0.05),Cu、Zn、Cr的含量同时又与总氮含量显著正相关(P0.05);土壤中重金属Cu与Zn,Cr与Zn,Cd与Zn,Pb与Ni,Cr与Ni,Cd与Cr具有极显著的正相关关系(P0.01)。研究表明,新民设施菜地土壤呈微酸性至酸性,Hg含量达到污染水平,其他重金属处于尚清洁状态,重金属含量处于警戒和污染等级的点位占53.7%,重金属污染问题应引起重视。     

钼矿区交通运输干线周边菜地土壤重金属污染分析与评价

选择采集钼矿区交通运输干线周边菜地土壤样本180个,采用HNO3-HF-HClO4混酸对土壤样品进行处理,运用等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定土壤样品中Mo、Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu、Ni的含量,全面系统地评价土壤重金属污染现状,并进行元素形态分析,同时对矿区周边水域中重金属元素的含量也进行了分析测定.结果表明,钼矿区交通运输干线周边菜地土壤污染属于多金属复合污染,其中土壤重金属Cd、Hg污染较为严重;污染强度以菜地距运输干线0～50m最高,内梅罗综合指数为17.35,随距离增加污染减轻.重金属元素形态分析表明,0～50 m菜地土壤范围Cd、Cr、Cu、Ni、Zn总量中化学形态分布为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态;As、Hg、Mo、Pb总量中化学形态分布为:有机结合态＞残余态＞氧化结合态＞酸可提取态;50～100 m范围内菜地土壤中重金属的化学形态分布大致为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态;100～150m范围内重金属总量中化学形态分布大部分为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态.土壤中Hg、Cd的有机结合态较高,可能主要来源于污灌及化学农药的施用以及塑料薄膜的使用.     

籽粒苋-钝化剂联合修复系统对菜地土壤和西蓝花重金属含量的影响

为了保障菜地土壤的安全利用,修复菜地土壤重金属污染、降低蔬菜重金属含量,对籽粒苋-钝化剂联合修复系统对菜地土壤和西蓝花重金属含量的影响进行研究.结果表明,籽粒苋种植可以显著降低菜地土壤Cd、Pb、Ni含量(P<0.05);籽粒苋-钝化剂联合修复系统可以显著降低西蓝花Cd、Pb含量(P<0.05);西蓝花种植可以显著降低土壤Hg、Cr、Ni含量(P<0.05),不宜在重金属污染土壤中种植.     

基于改进物元可拓模型评价设施菜地土壤重金属污染风险

为解决土壤重金属污染的不确定性和模糊性、传统方法评价结果失真度高、新标准下我国设施菜地土壤重金属风险状况未知等问题,在新出台的土壤环境质量评价标准下,利用改进的物元可拓模型对我国设施菜地土壤重金属污染风险状况进行评价,并将结果与传统评价方法进行对比分析。结果表明：我国绝大多数设施菜地土壤重金属含量处于较低水平;改进物元可拓模型评价结果表明我国设施菜地土壤污染等级以清洁（43.9%）、尚清洁（48.8%）为主,部分样点出现轻度（4.9%）、中度（0.8%）和重度（1.6%）污染,其中Cd、Cu为主要影响因子。在设施菜地土壤重金属污染评价中,改进物元可拓模型评价方法相比于传统评价方法结果更为合理,对进一步防控设施菜田土壤重金属污染更具实际指导意义,且具有可适用性。     

我国城郊菜地土壤和蔬菜重金属污染研究现状与展望

对我国城郊菜地土壤和蔬菜重金属污染现状、重金属污染研究以及重金属污染土壤的治理对策进行了论述，并结合我国国情提出了今后这一领域的研究工作重点。     

重金属污染对土壤的破坏和对策

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是人类生态环境的重要组成部分。但是随着我国工业、城市污染的加剧和农用化学物质的施用,土壤重金属污染日益严重。从定义上讲,土壤重金属污染是指比重大于5.0g·cm3的金属或其他化合物在土壤环境中造成的污染。目前来看,我国土壤受镉、砷、铬、铅等重金属污染较为严重。     

生活垃圾和污泥对土壤肥力及油菜生长的影响

通过盆栽试验研究了不同用量垃圾和污泥对土壤养分和油菜生长的影响。结果表明:施用3%、5%、8%的污泥和6%、8%、10%的垃圾,土壤有机质和速效N、P、K都显著高于对照,且随着用量的增大,效果增加。施用垃圾和污泥处理的油菜显著地比对照、施化肥处理生长旺盛,叶片大而绿,产量增加。测定各处理土壤中的重金属含量,其中Cr含量差异不显著,Pb、Cu差异显著,虽然施用不同用量垃圾和污泥不同程度地增加了土壤中重金属的含量,但都没有超出污染标准。因此,合理利用垃圾和污泥能提高土壤肥力,增加作物产量。     

福州仓山工业密集区周边菜地土壤重金属的含量与评价

为研究工业密集区菜地土壤重金属的污染特征,选取福建省福州市仓山工业密集区周边8片菜地为研究对象,分析土壤Zn、Pb、Cr、Ni、Cu的含量特征,以福建省土壤环境背景值和食用农产品产地环境质量标准为评价标准进行菜地土壤重金属污染现状评价和潜在生态风险评价.结果表明:供试菜地土壤中,Ni含量超标最严重,平均含量达297.5...     

皖北地区菜地土壤铅镉铬汞污染调查与评价

通过对安徽省沿淮淮北地区菜地土壤Pb、Cd、Cr、Hg含量分析测定,用内梅罗综合指数法评价了该地区菜地土壤的环境质量,结果表明:皖北地区菜地土壤Pb、Cd、Cr、Hg平均含量为22.5、0.247、63.2、0.040mg/kg,综合污染指数平均为0.64,皖北地区菜地土壤整体环境质量良好,少数蔬菜种植时间较长的日光温室土壤受到重金属污染,主要无机污染物是镉和汞。菜地土壤镉和汞的含量与土壤全磷、有效磷含量和菜地种植时间呈极显著相关。     

济南城郊菜园土壤和蔬菜中重金属污染状况调查与评价

对济南东北郊菜地土壤及两种常见蔬菜（萝卜、白菜）中的重金属（镉、铅、汞）含量进行调查与分析。结果表明：菜地土壤中重金属单项污染指数为汞〉镉〉铅,值均小于1,超标率均为8.3%,综合污染指数为0.560,土壤属安全;蔬菜中重金属含量均未超标;蔬菜对镉的吸收能力远大于铅,且白菜对重金属的吸收能力较萝卜强。     

和县有机蔬菜基地土壤重金属监测与评价

以安徽省主要有机蔬菜生产地(巢湖市)土壤为研究对象,经过野外调查和室内分析对棚室及露天菜地土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Ni、Cr、Cd)的总量分别进行分析测定,并用单因子指数法,内梅罗综合污染指数法以及模糊数学综合评价法对棚室及露天菜地土壤重金属污染状况进行了综合评价和比较。结果表明,镉为各研究区的主要污染物,铅次之。按照国家土壤环境质量二级标准,应用内梅罗综合污染指数进行评价,露天研究区92%的样点属于清洁级,土壤环境质量良好;而棚室研究区19%的样点属于轻度污染。模糊数学评价结果与综合指数类似,露天菜地研究区土壤重金属环境质量良好;棚室菜地研究区一级占96%,二级占4%。总体而论,棚室菜地较露天菜地污染严重。