土壤铅镉污染修复中植物修复技术的研究进展

近年来,由于工业"三废"治理不彻底、化肥农药的过量使用以及剩余污泥回用农田等原因,导致我国土壤重金属污染日趋严重。重金属无法被降解,易在土壤中累积,并通过生物富集和生物放大效应对环境和人类健康造成危害。土壤重金属污染修复与治理成为研究热点。重金属污染治理包括客土法、石灰改良法、化学淋洗法、植物修复等,这些方法各具特点,均有其适用范围,得到国内外学者的普遍关注。文章针对土壤铅镉污染的植物修复技术展开综述,并对可能影响植物修复的一些因素进行了介绍,最后对本领域的研究方向进行了展望,以期为同行业的从业者提供一定的借鉴。     

不同钝化材料对污灌农田镉污染土壤修复效果研究

为了探讨不同钝化材料对镉污染土壤修复效果及其差异性,利用田间小区试验研究了5种钝化材料(赤泥、海泡石、过磷酸钙、钙镁磷肥和生物质炭)对夏玉米生长及其吸收镉的影响。结果表明,5种钝化剂及其施用量均对玉米各部位干物质量及其含镉量以及根际土壤有效态镉量均产生极显著影响(P0.001)。高量施用钝化剂对玉米各部位干物质增加比例最大,其中又以钙镁磷肥增加比例最大,根、茎叶、籽粒干物质量分别增加9.6%、7.0%、1.1%。5种钝化剂低量和高量处理均显著降低了玉米根、茎叶、籽粒含镉量以及根际土壤有效态镉量,其降低范围分别为10.8%~26.3%、9.0%~34.8%、15.7%~37.1%、5.1%~20.5%,其中高量赤泥处理降低玉米对镉的吸收效果最显著。     

施用钾肥对稻田土镉污染钝化修复效应影响研究

【目的】在Cd污染农田钝化修复中科学、合理施用钾肥。【方法】采用盆栽试验的方法种植水稻,研究了施用不同量氯化钾和硫酸钾对Cd污染稻田土海泡石钝化修复效应的影响。钾肥分别为氯化钾和硫酸钾,试验中施用的氯化钾和硫酸钾分别设置高、中和低3个添加量,钝化剂为海泡石。【结果】海泡石(S)钝化修复可以增加糙米生物量,施用低量(K1L)、中量(K1M)和高量(K1H)KCl后水稻糙米生物量分别降低7.35%、11.47%和4.66%,但与CK相比无显著差异。施用低量硫酸钾(K2L)可使糙米生物量提高2.69%,施用中量硫酸钾(K2M)可使糙米生物量降低1.10%,但与CK无显著性差异,而施用高量硫酸钾(K2H)可使糙米生物量降低14.97%,且与CK差异显著。在Cd污染水稻土钝化修复下,土壤中Cd有效性随KCl施用量的增加而显著增加,与S处理相比增加幅度可达41.67%～58.33%,施用K_2SO_4同样可以增加土壤中有效态Cd质量分数,增加幅度为16.67%～33.33%,但相比KCl对土壤钝化的活化作用要弱。与S处理相比,SK1L、SK1M和SK1H处理可使糙米Cd质量分数分别增加53.38%、46.15%和200.00%;SK2L、SK2M和SK2H处理可使糙米Cd质量分数分别增加7.69%、38.46%和23.08%。在海泡石钝化修复下,KCl对水稻吸收累积土壤Cd的促进作用比K_2SO_4显著得多。【结论】在Cd污染水稻土钝化处理下,土壤中Cd有效性随KCl施用量升高而显著增加,施用KCl对水稻糙米Cd吸收累积具有明显的促进作用,特别是在施用高量KCl时,但施用低量K_2SO_4可以降低水稻根部的Cd累积量,对水稻糙米Cd吸收累积无明显影响,在施用中高量K_2SO_4时,虽然可以在一定程度上促进水稻根系对土壤中有效态Cd的吸收,但与KCl相比效果低很多。     

土壤修复治理中植物修复技术的应用

土壤是我们赖以生存的重要资源,但是近些年却因各方面的因素受到了严重污染,已经成为影响我国农业可持续发展的一大因素.土壤污染不仅会对自然环境造成较大危害,还会通过食物链间接对人类身体健康、生命安全带来威胁.因此,如何修复被污染的土壤成为了国家面临的重大难题.此时植物修复技术应运而生,其不仅成本低廉,操作方便,而且遗留问题...     

湖南省衡东县稻田土壤、稻米镉污染及治理修复技术

通过对湖南省衡东县稻田土壤和稻米Cd的污染普查,分析了造成Cd污染的原因,提出了切断污染源、建立监测体系、推行物理修复方法、调整种植制度和采用综合农艺技术等修复治理措施。      

菊科植物对土壤重金属污染的修复研究

随着人类工业科技的不断发展,以及人们生活水平的不断提高,工农业生产的发展和现代化含有有毒有害物质的废气和废水等,通过大气排放和地下水渗透的方式污染着人类赖以生存的环境。重金属类有害物质渗入土壤层后不仅影响着土壤微生物、土壤酶活性以及土壤的理化性质,也会对农业产品的产量和质量产生危害,而其通过食物链的放大作用,最终将沉积至人体。重金属污染对土壤污染的普遍性和严重性决定了土壤的修复工程已经成为世界课题,而其中,又以植物的修复为发展重点之一。     

PCBs污染土壤的植物修复机制研究进展

多氯联苯(PCBs)是环境中存在的一类持久性有机污染物,具有难降解性和致畸、致癌、致突变的"三致"效应,其环境风险不容忽视。植物修复是PCBs污染土壤修复的有效途径之一,文章综述了植物对PCBs污染土壤的修复机制以及主要影响因素,以期为今后PCBs污染土壤的植物修复技术研究提供理论参考。     

小桐子修复镉污染土壤的水分调控效应

通过温室盆栽试验研究了小桐子幼树在不同灌水上限(W1:30%FC,W2:50%FC,W3:70%FC,W4:90%FC)和镉质量比(Cd0:0 mg/kg,Cd1:50 mg/kg,Cd2:100 mg/kg,Cd3:200 mg/kg)下的生长状况、灌溉水利用效率(WUE)及小桐子富集镉的特征.结果表明:小桐子体内镉的富集量随着镉质量比的增加而增大(P<0.01),而小桐子的生长、土壤镉转移系数(TF)、生物富集系数(BF)和灌溉水利用效率均随着镉质量比的增加而下降(P<0.05).小桐子体内镉的富集量,TF,BF均随着灌水量的增加呈现出先增大后减小的趋势,其各器官富集镉的能力由高到低依次为根系、茎杆、叶片.在本研究条件下,有利于小桐子修复镉污染土壤的最佳灌水量和镉质量比组合为W3Cd1.     

土壤重金属污染大生物量植物修复技术研究进展

分析了土壤重金属污染修复技术的研究现状及存在的问题,研究了大生物量非超富集植物修复技术进展。对当前大生物量非超富集植物的研究进展进行了综合分析,其中包括粮食作物、油料作物、蔬菜、杂草和树木、花卉、经济作物等大生物量植物受重金属污染情况下的非超富集修复技术,提出了土壤重金属污染植物修复的研究方向。研究成果对土壤重金属污染修复技术的发展具有重要参考价值。     

钝化修复对不同水稻品种镉累积效应及土壤特性的影响

为了探讨坡缕石钝化修复下不同水稻品种(T优272和丰优9号)吸收累积Cd差异,采用盆栽试验,研究了酸性Cd污染稻田土(PL1、PL2和PL3处理)对2种水稻品种重金属Cd累积效应,以及对土壤酶活性、氮磷有效性的影响。结果表明,种植的常规水稻品种T优272稻谷干物质量比低Cd吸收品种丰优9号高7.91%。坡缕石钝化修复下,T优272与丰优9号稻谷干物质量无显著差异,但土壤p H值分别较CK增加了0.33~0.46和0.40~0.53。与CK相比,PL1F、PL2F和PL3F处理土壤有效态Cd质量分数最大降低13.59%,稻米Cd质量分数降幅达20.51%~51.28%,其中PL3F处理的稻米Cd质量分数为0.19 mg/kg,低于食品安全国家标准限量值(0.20 mg/kg);PL1T、PL2T和PL3T处理土壤有效态Cd质量分数最大降低25.08%,糙米Cd质量分数最大降低37.50%,其中PL3T处理糙米Cd质量分数为0.35 mg/kg。土壤酶活性随着坡缕石添加量的增加而逐渐升高,而且种植T优272品种的土壤酶活性总体上高于丰优9号。随着坡缕石添加量的增加,钝化修复各处理间土壤碱解氮质量分数无显著差异,但土壤有效磷质量分数呈逐渐降低趋势;与CK相比,种植丰优9号和T优272品种的土壤有效磷质量分数分别降低了7.08%~18.08%和9.02%~19.59%。研究结果可为重金属Cd污染酸性水稻田土壤坡缕石钝化与低Cd吸收水稻品种联合修复提供一定的科学依据。     

生物炭施用对节水灌溉稻田土壤酶活性的影响

为探究生物炭施用对节水灌溉稻田土壤酶活性的影响,基于田间试验,分析了不同水碳调控情景下土壤酶随土层深度及水稻生长的变化规律。结果表明:节水灌溉条件下,施加生物炭对土壤酶活性有一定的提高作用,随着生物炭施用量的增加而增加,但在分蘖期的0~10cm土层出现了降低。同对照相比,中量(20t/hm^2)和高量(40t/hm^2)生物炭施用处理0~40cm土层的土壤过氧化氢酶活性分别增加了1.89%~4.64%和6.67%~8.75%,蔗糖酶活性分别增加了3.21%~23.38%和35.26%~73.43%;与常规灌溉相比,控制灌溉0~40cm土层土壤过氧化氢酶活性和土壤蔗糖酶活性均值分别提高了4.26%~12.44%和4.88%~20.98%。不同生物炭施加量处理的土壤蔗糖酶活性在分蘖期差异显著,在水稻生长的中后期逐渐减弱。稻田各生育阶段的土壤过氧化氢酶酶活性随土壤深度增加先增后减,土壤蔗糖酶活性基本上随土层加深逐渐降低。节水灌溉和生物炭施用的联合应用可以提高稻田土壤酶活性,且高量生物炭施用效果更加明显。     

含镉水灌溉对盆栽土壤镉及其在水稻中累积分布的影响

为研究含Cd水灌溉是否会对已受重金属Cd污染的土壤及污染土壤中种植的水稻各器官中Cd的累积产生影响,采用盆栽试验,种植中稻,设2个处理C1、C2,灌溉水中Cd~(2+)质量浓度分别为0.01、0.05 mg/L,同时以含Cd~(2+)极低的自来水灌溉作对照(CK),全生育期淹水培养。结果表明,含Cd水灌溉增加了土壤总Cd量、Cd有效态量、Cd毒性浸出量,且随着灌溉水中Cd~(2+)的升高而增加。与CK相比,C1和C2处理使水稻根、茎叶、壳、糙米中Cd的累积量分别增加1.11和3.02倍、1.84和2.57倍、0.15和1.48倍、0.15和1.53倍,糙米中Cd量均超过《食品安全国家标准》(GB2762-2012)(0.2 mg/kg)。含Cd水灌溉提高了水稻Cd累积量,应严格控制灌溉水中Cd进入土壤-水稻系统。     

蓄雨技术在贵州山区水稻节水灌溉中的应用

根据贵州省属典型工程性缺水的特点,在贵州山区对水稻进行了"科灌"("浅、薄、湿、晒"模式)、"科蓄"(蓄雨型节水灌溉模式)与常规灌溉方式的多组试验对比,最终前2者与后者相比水稻增产率分别为20%、17%,节水率为54%、59%,减少灌水次数为3次、5次。试验结果表明,"科蓄"灌溉方式比较符合贵州现状,是适合贵州省主要推广的节水灌溉模式。     

水稻节水高产灌溉模式及土壤水分能量调控标准研究

198 9～ 1998年在沈阳农业大学灌溉试验场通过盆载、蒸渗仪、小区及大田进行试验研究 ,分析了水稻的需水规律及稻田土壤水分能量的变化特点 ,论述了土壤水分状况与水稻腾发强度之间的关系、不同灌溉模式对水稻腾发量的调控作用以及水分胁迫对水稻产量的影响 ,提出了水稻节水高产灌溉模式和土壤水分能量调控标准。     

农田水管理下的稻田甲烷排放研究进展

从土壤水分状况与稻田甲烷排放的关系出发,对不同水管理措施,例如排水、烤田等对稻田甲烷排放的影响,以及不同水稻灌溉模式引起的甲烷排放变化等做一简要评述,特别指出节水灌溉模式下稻田甲烷排放的相关研究还很不足,提出今后应加强各种水稻节水灌溉模式对稻田CH4排放的调节效应、有针对性地开展关键水管理措施对稻田CH4排放的联合影响及机理、不同灌溉模式下稻田温室气体综合排放等方面的研究。     

稻田不同灌溉模式的节水减污效应分析——以浙江平湖为例

【目的】研究不同灌溉模式下水稻的节水及减污效应,探寻适合平原河网区的水稻节水灌溉模式。【方法】在浙江平湖灌溉试验站设定常规灌溉、薄露灌溉和适雨灌溉3种模式,测定了灌溉量以及排水和渗漏水样中的TN、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N和COD等。【结果】适雨灌溉灌水量相较于常规灌溉和薄露灌溉分别减少了67.4%和43.4%,节水效果最好;适雨灌溉排水量最少,相较于常规灌溉和薄露灌溉,适雨灌溉TN排放量分别减少了86.9%和90.7%,NH_4~+-N排放量减少了96.7%和98.3%,COD排放量减少了61.5%和62.5%,TP和NO_3~--N的减排效果不明显。【结论】在本研究条件下,适雨灌溉的节水减污效果更好。     

不同水肥制度下稻田氨挥发变化规律

通过田间对比试验,运用通气法观测分析了不同水肥制度下稻田氨挥发的变化规律。结果表明,在中等施氮水平与2次追肥的情况下,早、晚稻氨挥发总量分别为22.56kg/hm2和68.54kg/hm2,分别占当季施氮量的12.5%、38.1%;间歇灌溉模式下的稻田氨挥发总量大于淹灌模式,但差异不显著;穗肥施用后引发的稻田氨挥发量很小,通过把仅追施分蘖肥改为追施分蘖肥和拔节孕穗肥能显著减少稻田氮素氨挥发损失。不论是早稻、中稻还是晚稻,穗肥施用后产生的氮素氨挥发损失占穗肥的比例都明显小于分蘖肥。