改良剂对农田土壤重金属镉修复的研究进展

农田土壤重金属镉污染问题日渐突出,使用改良剂修复土壤重金属是一种经济高效、简单易行的方法,被广泛应用于各种类型的土壤改良中。改良剂种类多样,不同的改良剂对土壤重金属镉的修复效果差异较大。文中综述了目前国内改良剂修复农田土壤镉污染的效果与作用机理,分析了存在的问题,并展望了今后的研究方向,以期为中轻度农田土壤重金属镉污染的修复提供参考。     

改良剂对Cd污染土壤的修复作用

将无机改良剂、有机改良剂、混合改良剂投入Cd污染土壤中培养42 d,研究Cd的形态以及土壤pH值变化情况,并结合土壤柱淋溶试验,探讨不同类型改良剂对Cd污染土壤的修复效果。结果表明:400℃制备的松木生物炭以2%投加量投入1 mg/kg Cd污染土壤修复效果良好。     

生物炭对镉污染土壤的修复研究

将自制生物炭作为改良剂投入镉污染土壤中培养42 d后进行分析对比,研究镉的形态以及土壤pH值的变化情况,探讨制备条件、投加条件对生物炭修复重金属污染土壤效果的影响及其修复机理。结果表明：400℃热解制备的松木生物炭以2．0％的投加量加入1 mg／kg镉污染土壤,培养42 d可使土壤中可交换态镉含量降低13．52百分点,残留态镉含量升高18．80百分点。     

农田土壤镉污染现状和修复技术简析

随着人类农业、工业活动的进行,农田土壤镉污染问题日趋严重。本文简析了现在我国农田镉污染现状和危害,简要阐述了当前修复技术的优缺点,并对未来修复技术进行展望,提出了联合修复和新材料修复技术的前景趋势,以期为农田土壤镉污染修复提供参考。     

镉污染农田的不同修复技术现状及展望

分析了我国镉污染现状,根据众多学者的研究总结得出,目前我国镉污染修复技术包括农业修复、工程修复、生物修复、化学修复的土壤镉污染修复措施及水稻品种的修复措施,探讨了不同修复措施的优缺点,并对镉污染修复治理提出了未来研究的发展方向,希望能为治理重金属镉污染提供参考依据。     

生物改良剂在修复水稻镉污染上的应用研究

为了探究生物改良剂在修复水稻镉污染中的应用效果,选取早稻品种株优819为研究对象,通过田间试验对其修复水稻镉污染能力和促生能力进行评价。共设置2个试验点,每个试点3个试验组,分别为常规施肥组、常规施肥+生石灰1 200 kg/hm²组、常规施肥+生物改良剂600 kg/hm²组,测定各组中水稻的株高、茎粗、叶宽、根粗、主根长、单株次生根数量、各小区单收单打测产、稻米中的镉含量和秸秆中的镉含量,对比各试验组间的差异。结果表明,施用生物改良剂后,水稻的株高、茎粗、叶宽、主根长、根粗和单株次生根数量相比常规施肥+生石灰1 200 kg/hm²组和常规施肥组均有显著提升。在产量上,相比常规施肥+生石灰1 200 kg/hm²组和常规施肥组,施用生物改良剂后分别增加了6.33%～7.59%和7.71%～7.81%。同时,施用生物改良剂还能有效降低水稻植株和稻米中的镉含量,相比于常规施肥+生石灰1 200 kg/hm²组和常规施肥组,稻米中的镉含量分别下降30.43%～36.00%,水稻秸...     

农田土壤镉污染现状和修复技术探析

本文对我国农田镉污染现状和危害进行了阐述,总结了当前用于修复农田镉污染的方法,并分别分析了其优缺点,提出了联合修复和新材料修复技术的应用前景,以期为农田土壤镉污染修复提供参考。     

土壤镉污染现状及修复研究进展

分析了土壤镉污染状况,包括镉污染来源,其对人体、动物和植物的危害,镉的赋存状态与活性的关系,并对植物修复技术进行了讨论,提出了其他的土壤修复措施。     

我国土壤镉污染及其修复研究

镉是污染人类生存环境毒性最大的重金属元素之一。本文概述了我国土壤镉污染现状以及对我国农业生产与居民健康状况的潜在影响,并提出了四种有效修复土壤镉污染的措施。     

镉污染土壤修复技术研究进展

简单描述了镉污染对粮食安全、生活环境和人体健康的危害;详细介绍了国内外包括农业生态修复、物理修复、化学修复和生物修复在内的镉污染土壤修复技术的概念、优势及制约因素;着重阐明了植物修复技术的研究现状和应用前景,为镉污染土壤修复提供参考和基础。     

我国农田土壤重金属污染修复技术、问题及对策诌议

我国农田土壤重金属污染和农产品重金属超标问题突出,引起了全社会的广泛关注,随着《土壤污染防治行动计划》等各项政策措施的出台,重金属污染农田的修复治理和安全利用迫在眉睫,全国各地启动了多个修复试点工程。基于我国农田土壤重金属污染修复技术,分析了存在的主要问题,探讨今后重点研究方向和对策建议。目前农田重金属污染修复技术有工程修复、物化稳定—低吸收作物联合阻控、农艺(水分等)调控、植物吸取修复、化学淋洗修复、替代种植与安全利用等。存在的主要问题有,鲜有考虑土壤自净能力,修复目标极少考虑土壤的自然与肥力属性,修复前调查评估难以细致、修复方案可行性不强,修复实施过程监理、第三方检测需规范,以及影响修复成败的非技术因素。因此,针对我国农田土壤重金属污染修复,提出应当加强修复技术基础创新,加快修复技术集成与模式创新,加强污染调查和修复过程管理与评估。     

基于时空不确定性分析的北京市农田土壤重金属镉含量等级划分

为了从时空角度探讨耕地土壤环境质量的类别划分并为差别化利用和管理土地提供可参考信息,针对多年期采样数据,采用基于时空指示克里金的方法对北京市2013年农田土壤重金属镉含量进行等级划分。其中通过自适应方法确定了等级划分最适宜的概率阈值,并基于等级错划指数估计了等级划分的不确定性。结果表明:相较于基于时空普通克里金的方法,基于时空指示克里金方法划分的等级具有更高的准确率。2013年北京市镉含量等级为超过背景值的农田区域主要分布在昌平大部分地区、平谷中部地区、大兴南部地区、房山南部等靠近城镇中心的地带,等级为低于背景值的农田区域则主要分布在延庆西部地区、怀柔北部等远离城镇中心的地带。镉含量等级的错划指数分布反映了北京市农田土壤重金属镉含量等级划分的不确定性程度。等级划分的不确定性在一定程度上受点位分布及概率阈值的影响。基于时空指示克里金的等级划分方法可为开展耕地土壤环境质量类别划分工作提供辅助支撑。     

多金属污染农田土壤固化／稳定化修复研究进展

固化／稳定化剂修复农田土壤重金属污染简单易行、成本低廉且不破坏土壤结构,但不同的固化／稳定化剂对土壤、作物及重金属离子的修复效果各不相同。文章概述了几种固化／稳定化剂的修复效果及优缺点,探讨了固化,稳定化修复重金属污染的作用机制以及影响重金属固化／稳定化修复效果的主要因素,分析了固化／稳定化修复农田土壤重金属污染的局限性,并从不同角度提出了今后的发展方向。     

贝壳粉对农田土壤镉污染钝化修复效应

通过静态培养试验和盆栽试验,研究了贝壳粉对Cd污染农田土壤的修复效应及其对土壤质量的影响。结果表明：静态培养试验中,随贝壳粉施加量的增加,土壤pH上升,而土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量则降低。贝壳粉对土壤中TCLP-Cd的钝化率最高达64.13%,各处理较对照差异显著（P<0.05）。施加贝壳粉后土壤过氧化氢酶、过氧化物酶、脲酶活性增幅最高分别达到64.31%、30.26%、17.08%。盆栽试验中,施用贝壳粉可以使土壤中重金属Cd由水溶态和还原态向氧化态和残渣态转化。贝壳粉处理使油菜叶片叶绿素含量提高,但对植物鲜质量没有显著影响（P>0.05）,油菜地上部Cd含量较对照下降了3.13%~26.71%,地下部Cd含量较对照下降了12.22%~31.49%。当贝壳粉投加量达到1%时,油菜可食部分Cd含量符合国家食品中污染物限量标准（GB 2762-2017）。施用贝壳粉钝化修复Cd污染土壤切实可行,可进一步开展大田试验验证效果。     

重金属污染耕地农业安全利用研究进展与展望

日益加剧的土壤重金属污染问题是目前严重制约我国农业可持续稳健发展的重要因子。如何实现区域性大面积的重金属污染耕地农业安全利用,已成为全球农业环境科学研究领域的难题与热点。中国科学院亚热带农业生态研究所自2006年起,将其该领域的研究重点聚焦在以镉为代表的重金属污染耕地农业安全利用方面,按照"摸清家底、因地制宜、分区治理、科学施策"的总体思路和"边生产、边治理、边修复"的技术路径,系统地开展了重金属污染动态长期定位监测与典型重金属污染地区详查、重金属低积累型与强耐性的农作物主栽品种筛选、削减农作物重金属积累的农艺调控、阻控农作物重金属吸收的原位钝化,以及替代种植作物的耐受性及其修复潜力等研究,初步探明了湖南耕地环境和其主要农产品重金属污染的现状、成因与发展趋势,筛选出了一批适于不同污染程度耕地种植的农作物主栽品种供应急性应用,明确了肥水管理、叶面阻控、秸秆离田等农艺调控措施削减农作物重金属积累,和施用炉渣、生石灰、海泡石、农作废弃物生物质炭、腐植酸矿粉等单一物料及其复配制剂钝化土壤重金属的效果,阐明了以苎麻为代表的麻类作物对镉等重金属的耐受性及其修复潜力与机理,确立了南方稻田土壤有效态镉及镉污染稻田钝化效果评价的提取方法,构建了一套较完整的以"轻度污染农艺调控-中度污染钝化降活-重度污染断链改制"为核心的重金属污染耕地农业安全利用综合技术与多种实用模式,并在典型污染地区建成了"重金属污染耕地农业安全利用技术研究开放平台"和多处新技术新产品的中试基地,产生了巨大的社会反响。     

间作修复土壤重金属污染的研究进展

土壤重金属污染已成为亟待解决的环境问题。植物修复作为绿色经济的,能够有效的改善土壤重金属污染修复方式备受关注,且植物间作修复效率更高,更具实践意义。本文主要综述了重金属修复中常见的间作模式,以及间作系统中种间相互作用对土壤重金属修复的影响及其机制,并对今后的研究进行了展望。     

细河流域农田土壤重金属污染评价及来源解析

由于长期接纳沈阳市工业废水和生活污水,细河水质和周边土壤污染严重。2015年10月采集细河流域农田表层(0~20 cm)土壤样品134份,分析土壤中重金属Hg、As、Pb、Cd、Ni、Cr、Zn和Cu的含量分布特征并进行污染评价,首次采用正定矩阵因子分析法(PMF)对该地区8种重金属来源进行分析,为土壤重金属源解析方法学评价提供依据。结果表明:细河流域农田土壤中Hg、As、Pb、Cd、Ni、Cr、Zn、Cu含量范围分别为0.04~1.85、4.80~11.70、10.80~36.70、0.09~1.50、22.30~47.40、19.60~104.00、71.40~242.00、31.20~105.00 mg·kg~(-1),其中Hg、Cd、Zn、Cu、Ni和Cr含量均值是沈阳市土壤背景值的3.80、2.50、2.04、2.03、1.14倍和1.02倍,Cd、Cu和Hg的含量超过土壤环境质量标准(GB 15618—1995)样点比例分别为48%、9%、9%。单因子污染指数评价结果显示Hg和Cd污染最为严重,污染指数均值分别为4.52和2.96;内梅罗综合污染指数均值为4.13,说明研究区域总体为重度污染。PMF模型解析出重金属污染来源有:工业污染源贡献率36.5%,交通污染源和大气沉降综合污染源贡献率23.5%,农业污染源贡献率20.8%,自然成土母质源贡献率19.2%。     

工业土壤重金属污染修复技术适用性评估

针对目前我国工业土壤重金属污染修复技术的研究和应用案例,对固化/稳定化、土壤淋洗、植物修复、电动修复和微生物修复等5种技术进行阐述和适用性评估。结果表明,固化/稳定化是工业土壤重金属污染最适宜的修复技术,其他4种技术存在局限性。其中淋洗技术成本高,电动技术对土质要求高,植物修复适合低浓度单一重金属污染土壤,微生物修复在实验室研究阶段。     

秸秆炭化物长期还田下农田镉风险研究

以中国科学院常熟农业生态试验站宜兴基地秸秆及生物质炭连续还田试验作为研究对象,研究该农艺措施进行7年后对麦季土壤及小麦不同器官中镉(Cd)含量的影响。结果表明,与不添加秸秆源的BC0处理相比,秸秆和生物质炭还田增加了土壤中总Cd浓度(均低于国家土壤环境质量二级标准),但与7年前相比无显著性差异。相较于对照处理(BC0处理),添加2.25 t·hm-2的秸秆(Straw2.25处理,1/3秸秆全量还田量)与11.25 t·hm-2的生物质炭(BC11.25处理,5倍秸秆全量还田量制备生物质炭)对小麦中Cd吸收量无显著影响;但添加22.5 t·hm-2的生物质炭(BC22.5处理,10倍秸秆全量还田量制备生物质炭)的小麦籽粒、秸秆和根部中Cd含量比BC0处理分别显著降低了88.7%、75.3%和52.8%(P0.05)。Straw2.25处理、BC11.25处理和BC22.5处理中土壤DGT-Cd含量与不添加秸秆源的BC0处理相比分别降低了71.2%、74.6%和83.4%(P0.05);且DGT-Cd含量与小麦Cd吸收量呈显著正相关性(P0.01)。该研究结果表明在清洁农田中秸秆资源还田下土壤总Cd短期内环境风险较小,土壤Cd的生物有效性显著降低。     

混合螯合剂的不同施加方式对重金属污染土壤套种修复效果的影响

【目的】开发具有应用前景的植物与化学联合修复重金属污染土壤的技术。【方法】通过盆栽试验,研究混合螯合剂（MC）的不同施用方式对东南景天Sedum alfredii和玉米Zea mays 套种系统的影响,探讨MC作为植物提取的强化剂和重金属的淋洗剂对土壤的修复效果。【结果】东南景天和玉米套种情况下,MC可以提高植物对重金属提取的效率,也可以淋洗出土壤中的部分重金属,其中MC分2次淋洗时淋出的重金属量显著大于单次淋洗。经过套种和MC淋洗后,土壤全量Cd、Zn和Pb含量降低幅度分别为30.7%~33.0%、11.9%~14.7%和13.3%~16.4%。东南景天和玉米套种的共有根际土壤微生物数量与单种植物的不同,施加MC后显著提高了套种共有根际的细菌和放线菌数量,然而,高剂量MC淋洗时共有根际的微生物数量又会下降。【结论】套种和MC淋洗联合技术对土壤重金属的去除量大于植物提取的;Pb的去除主要靠淋洗,Zn/Cd可以用植物提取去除,套种+淋洗可以加快对Zn/Cd/Pb复合污染土壤的修复。