基于CNKI文献分析的镉污染土壤钝化技术概况及效果评估研究

为探讨目前国内针对镉污染土壤的钝化修复研究进展,以CNKI数据库中1980—2018年的镉污染土壤钝化修复的文献为数据源,利用CiteSpaceⅤ和Excel 2013等软件工具,运用文献计量法,对文献从多个维度(即年代分析、研究机构、核心作者、研究热点、钝化剂的种类数量、钝化剂用量及效果评估等)进行文献数据整理和分析,并利用累积概率分布模型初步建立了效果评估和分级方法。结果表明:近年来发表相关文献的数量呈指数增长趋势,主要为高等院校和科研院所;钝化剂以生物炭、石灰和海泡石研究较多。通过概率分布计算:农产品镉降低率大于57.1%或有效态降低率大于50.1%时,效果可初步评估为优;当农产品镉降低率小于34.5%或有效态降低率小于26.9%时,效果可初步评估为差。论文指出钝化修复技术应加强机理方面研究,建立全面科学化、标准化成效评估方法。     

基于污染土壤基础性状的镉钝化材料选择与应用探讨

重金属污染农田治理实施中钝化剂的选择应充分考虑土壤pH、阳离子交换量(CEC)、有机质和有效磷等基础性状。本文从影响农田土壤镉生物有效性的关键因素分析、常用钝化剂种类及其主要作用机理和钝化剂的选择与施用量的确定等方面介绍了在实际农田镉污染治理中钝化剂选择的思路与程序。根据钝化材料的性状和作用机理,把钝化材料分为碱性材料、含磷材料、含硅材料、有机钝化材料和生物炭等5类;认为钝化剂的选择应遵循高效持久、价格低廉、避免二次污染及因缺补缺等4个原则。钝化剂的施用量应结合钝化剂种类与土壤性状进行考虑,其中,石灰施用应以调控pH的要求结合土壤缓冲性确定;含硅材料用量可根据土壤中镉污染程度确定。     

五种钝化剂施用水平对稻田镉污染土壤的修复效果研究

筛选高效价廉的土壤重金属钝化剂是农田重金属污染防控的关键。在大田试验条件下,研究了5种钝化剂（石灰+沸石、凹凸棒土、硅-钙钝化剂、硅-钙-铝钝化剂、硅-钙-镁钝化剂）在不同添加量的情况下对稻田土壤镉（Cd）的钝化效果以及对水稻中镉含量的影响。结果表明,5种钝化剂均能提高土壤pH,其中石灰+沸石处理对土壤pH影响最大。硅-钙钝化剂处理的稻田土壤有效态镉含量最低,最大降幅为15.9%。当硅-钙钝化剂、凹土、石灰+沸石3种钝化剂的添加量为4 500 kg/hm2时,所有处理糙米样品镉含量均达到GB 2762—2017安全标准,可安全食用。硅-钙钝化剂对该镉污染水田具有较好的钝化效果,能改善土壤理化性质并促进作物生长,可作为镉污染水田的安全利用措施。     

组配钝化剂对复合污染蔬菜地土壤重金属的钝化效果

通过盆栽试验,研究了不同用量钙镁磷肥、坡缕石、生物质炭及由钙镁磷肥、坡缕石和生物质炭组配(比例为2∶3∶1)的钝化剂对复合污染蔬菜地土壤重金属的钝化效果。结果表明:施用以上钝化剂均可显著降低土壤中水溶性、生物有效性Cd、Cu、Zn和Pb含量,减少蔬菜对以上重金属的吸收,但不同类别钝化剂降低不同重金属元素生物有效性的效果有所不同,降低效果随钝化剂用量的增加而增加。坡缕石对土壤中Cd、Cu和Zn的稳定作用最佳,但对土壤中Pb的稳定效果一般;钙镁磷肥对土壤中Pb的稳定作用最佳,但对土壤中的Cu和Zn稳定效果一般。对蔬菜中Cd和Cu积累的降低效果以坡缕石和组合钝化剂最好,对Zn和Pb积累的降低效果以钙镁磷肥和组合钝化剂最好。由此可知,组合钝化剂对全方位修复重金属复合污染土壤的效果好于单一钝化剂,合适的钝化剂施用量为10 g/kg。     

不同钝化剂对镉污染黄壤和棕壤的钝化效果

为了解钝化剂对不同性质镉污染土壤的钝化效果,分别选取模拟镉污染的广西黄壤和江苏棕壤为研究对象.利用盆栽试验研究碳酸钙、硅酸钙、磷酸二氢钙和硫化钠4种常见钝化剂对2种土壤pH值、可交换态镉含量、小麦地上部生物量、籽粒产量和籽粒中镉含量的影响.结果表明,在2种土壤中添加碳酸钙、硅酸钙、硫化钠均可以使土壤pH值上升,而添加磷...     

5种蔬菜和基质对土壤重金属吸收量及土壤钝化的影响

通过5种蔬菜、基质、钝化剂、重金属浓度对4种重金属(汞、锌、铜、铅)吸附能力的正交试验,研究表明,蔬菜品种的重金属吸收浓度比蔬菜的生物产量在吸收重金属过程中更重要。吸收重金属量:冬苋菜大白菜甜菜小白菜排菜。菌渣最有利于减少蔬菜对重金属的吸收,5种基质对蔬菜重金属吸收量的抑制效果依次分别为:菌渣土壤炉渣沙珍珠岩。钝化能力:硅肥EDTA石灰,磷肥则增加蔬菜吸收重金属,没有钝化效果,只能用于净化土壤重金属。被污染土壤的重金属浓度较低时能促进植株生长,当重金属达到一定浓度时才会抑制植株的生长,浓度越高抑制作用越明显。     

不同土壤钝化剂对农田土壤中镉的钝化效果研究

[目的]农田土壤镉(Cd)污染影响着生态环境质量、农产品安全及人体健康,如何有效降低糙米镉含量是当前研究热点,研究不同类型土壤钝化剂对土壤-水稻系统重金属镉含量的影响,拟为镉污染土壤治理提供科学依据.[方法]在江西省典型稻田开展田间小区试验,比较了12种土壤钝化剂对土壤pH、有机质、阳离子交换量、土壤镉含量、水稻产量及...     

水稻土壤有机质提升效果对比试验

为验证秸秆还田腐熟技术的实施效果,开展秸杆还田加腐熟剂的效果对比试验,秸秆腐烂速度快效果明显,水稻的生物、产量性状提高,改变土壤理化性状,增加土壤有机质。 关键词:土壤 有机质 提升效果 试验     

黑麦草植物对农田重金属镉污染土壤的修复效果研究

本文主要采用黑麦草植物单独种植和黑麦草植物与大蒜套种2种种植模式研究黑麦草植物对重金属污染土壤中镉的吸收可行性和效果。结果表明,黑麦草植物单独种植时具有较大的富集系数(0.75);套种模式中大蒜会影响黑麦草植物对土壤中重金属镉的吸收,套种模式中黑麦草镉含量较单独种植模式减少7.10%。由此表明,采取合理的种植模式可有效地提高重金属富集植物对重金属的吸收效果。     

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。     

不同钝化剂对稻田镉污染修复和迁移的影响

通过对镉污染稻田的原位修复治理试验,对比研究了改性电厂灰（BFA）、生石灰（CaO）、石灰石（CaCO₃）、稻壳生物炭（BC）、硫酸亚铁（FeSO₄）和零价铁粉（Fe）对镉污染稻田土壤钝化修复效果及Cd在土壤—水稻体系迁移的影响。结果表明：6种钝化材料处理对土壤总Cd及有效态Cd降低率变化范围分别为0.519～6.25 mg·kg^-1（-5.31%～14.5%）、0.290～0.330 mg·kg^-1（-3.13%～12.5%）,但处理之间无显著性差异。在200～600 kg·acre^-1施加量下CaO和CaCO₃处理可以使土壤pH值分别提高0.38～0.80、0.25～0.48个单位,施加改性电厂灰能够使土壤pH提升0.21～0.28个单位,生物质炭和铁粉处理对土壤pH无明显影响。与对照组相比,6种材料可使水稻产量增幅-6.20%～32.2%,籽粒Cd含量降低3.35%～61.0%,其中400 kg·acre^-1 CaO、600 kg·acre^-1 FeSO₄、600 kg·acre^-1 BFA处理对水稻籽粒中Cd含量降幅最大,分别达到61.0%、55.4%、44.2%;在土壤-水稻体系中,水稻不同部位对Cd的富集表现为根>茎叶>籽粒,其中400 kg·acre^-1 CaO、600 kg·acre^-1 FeSO₄、600 kg·acre^-1BFA处理均可降低水稻各部位对Cd的富集系数。     

纳米羟基磷灰石钝化修复重金属污染土壤的稳定性研究

为评估纳米羟基磷灰石(Nano-hydroxyapatite,NAP)钝化修复重金属污染土壤的稳定性,采用一次性添加不同用量(0.5%、1%、2%,W/W)的NAP进行水稻盆栽试验,研究了一年和三年后土壤性质、有效态重金属(Cd、Cu、Zn、Pb)含量和水稻体内重金属含量的变化。结果表明:不同NAP施用量下土壤p H值在第一年和第三年分别显著提高了0.71~1.24和0.60~1.16,年际间p H提高幅度的差异较小,表现出较好的稳定性;第三年土壤中有效态Cd、Cu和Zn含量与对照相比降幅(62.7%~96.5%)要显著低于第一年(66.6%~98.4%),而有效态Pb含量的降幅(百分比)则略有提高,表明随着时间的延长,NAP固定土壤Cd、Cu和Zn含量的能力有所减弱,而对Pb的固定能力有所增强。添加NAP显著降低了水稻根中的重金属含量和糙米中Cd含量,糙米中的Pb、Cu和Zn含量也有所降低。糙米中重金属含量与土壤中有效态重金属含量呈正相关关系,表明NAP通过降低土壤有效态重金属来降低重金属在水稻籽粒中的累积。     

钙多肽对水稻吸收重金属铅的影响

为了探究钙多肽对水稻吸收重金属铅的影响,以总铅含量分别为100、200、500 mg·kg~(-1)的土壤为研究对象,利用钙多肽为水稻种植肥料,常规复混肥为对照,研究钙多肽对土壤中有效态铅含量、pH以及水稻生长的影响效应,同时研究钙多肽对水稻不同生长时期、不同部位铅含量和钙含量的影响。结果表明:钙多肽可降低土壤中有效态铅含量,提高土壤pH。水稻种植实验中,钙多肽促进水稻生长,使株高提高6.8%～28.9%,千粒重提高6.5%～16.9%;钙多肽提高水稻根部的铅含量,降低水稻茎、叶和糙米中的铅含量,根部铅含量提高10.8%～120.6%,茎部铅含量降低2.2%～28.4%,叶部铅含量降低0.5%～28.6%,糙米铅含量降低13.3%～25.5%;同时钙多肽提高了水稻不同部位的钙含量,使根部钙含量提高1.7%～32.6%,茎部钙含量提高1.6%～17.5%,叶部钙含量提高1.1%～13.4%,糙米钙含量提高12.4%～21.5%。水稻茎、叶和糙米钙含量的增加与其铅含量的减少具有一定的相关性,其钙含量的增加抑制了其对铅的富集。研究还表明钙多肽的作用随时间的延长逐渐下降。     

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。     

不同钝化材料对弱酸性稻田稻米吸收镉的影响

为了找到适宜弱酸性镉轻度污染稻田应用的钝化材料及用量，通过田间小区试验设置不同钝化材料处理，探究其对弱酸性镉（Cd）轻度污染稻田（pH值范围6.1~6.5）土壤pH值、全Cd含量、有效态Cd含量、稻米Cd含量及水稻产量的影响。研究结果表明：与CK相比，施加0.1%生石灰、0.3%微米羟基磷灰石、0.3%洁地保土壤调理剂均显著提升土壤pH值，分别提高了约0.86、0.66、0.28个单位，使土壤环境由弱酸性向中性过渡或转变为中性；各处理土壤全Cd含量无显著性差异，0.1%生石灰、0.3%微米羟基磷灰石、0.5%稻壳生物炭、0.3%洁地保土壤调理剂处理土壤有效态Cd含量均显著降低（P<0.05），下降率分别为20.08%、20.92%、13.99%、20.60%；各处理稻米Cd含量均显著降低22.02%~72.80%，均符合《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017），降Cd效果显著，其中0.1%生石灰、0.3%微米羟基磷灰石、0.3%洁地保土壤调理剂处理稻米Cd降Cd率均在60%以上；各处理水稻产量均无显著差异，且小幅增产1.23%~6.13%。结合适宜水稻生长发育的土壤pH值范围、综合考虑钝化材料长效稳定性，建议施用0.3%微米羟基磷灰石或0.3%洁地保土壤调理剂。研究结果可为今后指导弱酸性Cd轻度污染稻田原位钝化修复技术的应用与研究提供一定的科学依据和理论基础。     

微生物技术修复重金属污染土壤的研究进展

随着人类社会活动的发展,有色重金属污染土壤也日益引起了社会的重视,就这样,现代科学对土壤中重金属污染研究的范围也就日益广泛。常见的物理或化学修复不仅成本高,而且会对环境造成二次污染,亟需寻找一种新的修复方式来对重金属污染的土壤进行修复。生物修复有着无与伦比的优势。本文综述中分别以内生菌,抗性微生物,细菌和真菌以及微生物淋滤法等方式阐述了利用微生物治理重金属污染土壤的新技术,以便在未来更好的解决这一类问题。     

钝化剂对农田土壤镉污染的原位钝化修复效应研究

选择野外镉(Cd)污染农田,以小麦(第一季)、水稻(第二季)为模式作物,以蒙脱土、钙镁磷肥、磷矿石、重钙、普钙为钝化修复材料(施加浓度为1.3 kg·m-2),并配施石灰(0.52 kg·m-2),研究其对小麦、水稻产量及籽粒中Cd含量、土壤pH以及土壤中Cd形态分布的影响,考察不同钝化剂对农田土壤Cd污染的原位钝化修复效果。结果表明:施用不同钝化剂后均显著抑制小麦和水稻籽粒对Cd的吸收,而配施石灰能更进一步抑制小麦和水稻对Cd的吸收。第一季,钙镁磷肥和蒙脱石配施石灰的抑制效果最好,钙镁磷肥配施石灰和蒙脱土配施石灰降幅分别达到78.7%和72.8%;第二季,钙镁磷肥和重钙配施石灰的抑制效果最好,钙镁磷肥配施石灰和重钙配施石灰降幅分别达到82.83%和67.43%。研究发现钝化剂显著降低土壤酸溶态Cd含量,而小麦和水稻籽粒中Cd含量与土壤pH呈极显著负相关关系,相关系数分别为-0.817和-0.718;与土壤酸溶态Cd呈显著正相关关系,相关系数分别为0.769和0.613;同时发现施用钝化剂后小麦、水稻的产量均有显著提高,增幅最大的为可溶性磷肥重钙和钙镁磷肥,原因可能是施入的改良剂减缓了Cd毒性,同时提供了作物生长所需的钙、镁、磷等必需营养元素。根据田间试验效果,钙镁磷肥配施石灰对降低小麦和水稻中Cd含量的效果最显著,可推荐作为Cd污染土壤的改良剂。旱作条件下,蒙脱石配施石灰也是Cd污染农田改良剂的较好选择,而稻作条件下则不宜使用。     

水分调控和钝化剂处理对水稻土镉的钝化效应及其机理

采用盆栽试验,研究了水分管理和钝化剂处理对红壤性水稻土重金属镉的钝化效应及其作用机理。结果表明,在土壤镉含量为0.75 mg·kg-1下,添加海泡石复配磷肥可以显著提高土壤pH值,长期淹水、常规管理水分条件下,土壤交换态Cd分别降低了20.4%和15.7%,碳酸盐结合态Cd分别下降了15.5%和14.1%,糙米Cd分别降低了52.3%和46.0%。未添加钝化剂条件下,长期淹水处理的根表Fe(Ⅱ)含量比常规处理增加了1.2倍,根表Cd含量则是常规处理的82.6%。土壤经钝化处理后,长期淹水和常规管理水分条件下,根表Fe(Ⅱ)分别增加了40.1%和70.0%,而根表Cd分别降低了35.3%和42.4%。糙米Cd含量与根表Fe(Ⅱ)含量呈显著负相关,与根表Cd含量呈显著正相关。土壤Fe2+和Cd2+对水稻根表吸附点位的竞争以及土壤镉较低的生物有效性是钝化处理组糙米镉含量下降的主要原因。