浅析农田土壤重金属污染修复技术及可操作性

随着我国农业、重工业的发展,农田土壤重金属含量超标问题已经受到广泛关注,土壤重金属污染会严重破坏土壤结构,威胁到农作物及食品的安全。简析了农田土壤重金属污染修复技术的研究现状,并对其可操作性进行了分析,以期为需要进行土壤重金属污染修复的广大种植户提供参考。     

油料作物对重金属污染农田土壤修复的研究进展

土壤是人类赖以生存和农业生产的重要物质基础,但随着社会经济的高速发展和人类生活强度的增加,造成土壤重金属污染问题突出,土壤污染面积不断扩大。植物修复由于具有经济有效,生态友好,成本低的优点,已成为当今环境科学领域的一个研究热点,采用油料作物对重金属污染的土壤进行修复,不但能有效的降低土壤中的重金属,而且又能维持土地的价值属性,带来一定的经济价值而且易于推广。笔者通过对常见油料作物修复重金属污染农田土壤的效果进行综述,并对油料作物修复土壤后植物残体的处理以及作物籽粒出油后粕饼的进一步处理和综合利用做了探讨,通过飞灰溶融处理技术对植物残体进行处理,既能有效避免重金属的二次污染,并且实现对资源二次利用的目的。最后对油料作物在重金属污染土壤修复中的研究做了展望。     

农田土壤重金属污染监测技术发展趋势

农田土壤作为人类各种粮食作物赖以生存的自然环境,其生态环境问题一直是环境科学界研究的热点。随着世界工业化和城市化进程整体快速推进,环境污染日益加剧,土壤的重金属污染甚为严重,为了更好地对土壤环境进行监测评估和控制,研究和开发有效的检测土壤重金属方面的仪器和监测方法是十分必要的。为此,简述了国内外常用的实验室监测农田土壤重金属污染的技术及其监测局限性,同时重点介绍了基于激光诱导击穿光谱法和磁化率法这2种现场快速监测技术的研究发展现状及对其未来发展需要解决的关键问题进行了探讨。最后对比分析了实验室及现场快速这2种监测方式自身的优劣势,进而探讨了未来区域农田土壤重金属污染监测技术的发展趋势。     

郊区污灌区铅含量调查及潜在生态风险评价

为了评价包头市南郊污水灌溉区农田表层土壤、水系沉积物Pb潜在生态风险,按照线型、剖面型和“梅花型”取样,测定不同研究点、区水系沉积物和土壤重金属Pb含量,分析重金属Pb对生态环境的影响,并对灌溉区农田表层土壤环境质量进行评价。结果表明,研究区污水灌溉农田土壤重金属元素Pb含量是北郊地下水灌溉农田土壤重金属元素Pb含量的1.25倍。研究区主污渠滨岸泛滥区Pb含量最大值为565.40 mg/kg,其中污灌区农田土壤Pb含量最大值为22.12 mg/kg、平均值为19.46 mg/kg;种植粮食和蔬菜的Pb单因子污染指数最大值分别为0.28、0.44,污染指数Pi＜0.7;潜在生态风险综合指数Ei为41.18,即Ei＜90。说明土壤质量状况尚未达到污染级别,且潜在生态风险程度属于轻度。但是,人类活动导致污灌区Pb明显积累,应该引起重视。     

不同污染程度农田土壤重金属修复技术研究

随着农田土壤重金属污染的日益严重,农作物品质和产量不断下降,并对人类的健康产生了巨大的危害。但不同地区的污染状况存在很大的差异。针对不同污染程度的农田采取不同的修复措施,不仅能够提高修复效率,还能节约成本。文章综述了重金属不同污染程度农田的有效治理方法,中轻度污染农田主要采取植物阻控-植物富集移除、土壤钝化-植物阻控、农艺措施强化等防治措施;重度污染农田主要采取植物阻控-高效钝化、植物富集-其他高效技术、物理修复等修复措施。现在对于不同重金属污染程度修复技术的研究还存在不足,今后还需系统地针对不同程度的重金属污染研究出具体可行的修复技术。     

微生物修复农田土壤重金属污染技术研究进展

20世纪90年代以来,土壤重金属污染日益严重,微生物修复作为一种新兴的土壤重金属修复技术,当前已经成为土壤重金属修复领域的研究热点.本文主要讲述了当前重金属污染的发展趋势以及治理过程中存在的技术问题,重点阐述了微生物修复农田土壤重金属污染机理以及微生物与钝化剂、植物联合修复农田土壤重金属技术的应用情况和实施效果,并提出...     

重金属低积累作物在农田修复中的研究与应用

随着农田重金属污染的日益严重,土壤重金属污染修复技术受到广泛关注。作物吸收积累重金属不仅在种间差异显著,在种内差异也十分显著,这为重金属低积累品种的培育和筛选提供了可能。本文综述了重金属低积累作物品种筛选的原则和要求、作物积累重金属的种间和种内差异、作物低积累重金属的机制以及低积累品种在农田重金属污染修复中的应用等研究进展,并提出今后相关研究重点。     

钝化剂对农田土壤重金属形态与其稳定性影响研究

钝化剂因其处理成本低廉、效果快速、操作简单和不影响农作物生产等优点而受到广泛关注。常见的钝化剂主要为石灰性物质、炭材料、粘土矿物、含磷材料、有机肥等。施用钝化剂后使土壤中的重金属可交换态、碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态发生改变,降低其生物有效性。不同钝化剂对农田土壤中的重金属形态影响的稳定性存在一定差异。高污染土壤中施用的钝化剂可能会被污染物所饱和,其钝化容量有限,随着时间延长,钝化效果不明显。钝化剂对农田土壤重金属形态影响的稳定性持续时间仍有待探究。     

重金属胁迫下施肥影响作物富集重金属的研究进展

目前,我国大部分受到重金属污染的农田土壤仍用作农作物生产,导致重金属通过被污染的农产品进入人体的风险急剧增加。大量研究表明,土壤施肥能通过改变土壤理化性质,来影响重金属的生物有效性。鉴于此,简要综述了1997-2014年重金属对作物生长的影响以及施肥对作物富集重金属的影响研究进展,并对该领域今后的研究方向提出了展望。     

桑树修复农田镉和铅的土壤微环境特征分析

在江西某矿区周边重金属污染农田上栽植桑树,栽植三年后,分析桑园土壤中重金属含量、重金属各形态含量分布、土壤微生物分布、土壤酶活。分析结果表明,栽植桑树3年后,农田土壤Cd和Pb的修复指数达到96.87%和81.93%,含量分别为12.31mg/kg和595.44mg/kg。且重金属Cd和Pb均主要是富集在桑树根部。桑树不同部位中的Cd和Pb含量分布都表现为夏季含量最高,其次为春季,随后为秋季,最低为冬季。土壤中的Cd和Pb均存在金属可交换态、碳酸盐结合态、金属残渣态、Fe-Mn氧化物结合态、有机质结合态,分别以可交换态Cd和残渣态Pb作为主要形态分布。同时土壤中Pb和Cd各化学形态含量与土壤中微生物群落分布、土壤理化特征以及酶活性具有显著相关性。研究结果表明桑树修复矿区重金属过程中土壤微环境同步变化和改善,桑树栽植三年后,该矿区土壤环境质量达到三级标准。     

甘肃省平凉市土壤重金属潜在生态风险评价

为了揭示农田土壤中重金属元素潜在的污染特征,2004—2011年在甘肃省平凉市农田抽取黑垆土、黄绵土等6个土类147个土壤样点,检测As、Hg、Pb、Cr、Cd 5种重金属含量,并采用Hakanson潜在生态风险指数,研究了甘肃省平凉市农田土壤重金属污染程度及潜在的生态危害性。结果表明,As、Hg、Pb、Cr、Cd平均含量分别为9.96、0.038、32.16、65.98、0.119 mg/kg,变异系数分别为30.72%、93.94%、47.72%、28.36%、60.84%,潜在生态风险系数分别在3.09~18.04、3.85~323.88、1.19~30.90、0.46～3.22、3.96~100.85之间,6个土类农田风险指数在29.21~356.69之间。土壤重金属Hg、Cd分布不均匀,As、Pb、Cr分布相对均匀,农田土壤重金属有潜在生态风险,Hg、Cd构成的风险较大。     

重金属污染农田土壤的稳定化修复技术及其修复实践研究

为研究重金属污染农田土壤的稳定化修复技术,通过实施云南省某农田土壤重金属污染修复项目,对各修复技术进行比选,对优选出的稳定化修复技术涉及的稳定化药剂进行归纳分析,并开展了小试—中试—工程实施系统的工艺研究、技术应用。结果表明：该技术保证了修复效果并降低了修复成本,实现了污染农田土壤的安全利用。形成了控源—减量—降活—低吸—农产品安全达标生产的修复模式,构建了具有针对性的稳定化—植物—农艺调控的联合修复技术体系,实现了重金属污染农田土壤修复、生态建设、经济效益的有机结合。     

科技

正土壤耐受重金属毒害关键基因找到土壤重金属污染是全球性的重要环境问题之一,被污染土壤中的重金属可被农作物吸收进入食物链,严重影响食品安全并危及人类健康。植物修复基因工程是解决土壤重金属污染的重要途径之一,其中,寻找和发掘耐受重金属毒害且调控重金属超量积累的关     

水稻吸收转运镉、砷的方式探析

当前,我国农田土壤重金属污染较为严重,农作物的质量安全问题备受关注。水稻是我国重要的粮食作物之一,其特殊的生长特性导致重金属镉和砷易在水稻籽粒中积累。文章综述了镉和砷由水稻根到籽粒的吸收转运方式,以期为解决我国水稻镉和砷污染提供参考。     

秸秆还田过量对重金属超标土壤不利

正水稻和油菜秸秆产生的溶解性有机碳过量,导致有机铁氧化物复合体(OFC)溶解,降低重金属Cr(铬)的固定量。近日,《环境科学与技术》在线发表中国农科院农业环境与可持续发展研究所"退化及污染农田修复"创新团队最新研究成果——他们以我国土壤中典型的、具有高致毒性重金属铬(III)为例,在微观分子水平上揭示了秸秆还田对土壤重金属铬污染控制具有     

郑州市郊农田土壤重金属污染评价

为了解郑州市郊农田土壤的重金属污染状况,通过野外调查和室内分析,对该区域农田（小麦田、蔬菜地、休闲地）土壤重金属Pb、Cu、Cr、Zn、Cd的含量进行总量检测。采用单因子污染指数法、内梅罗(N. L. Nemerow)综合污染指数法、潜在生态危害指数法对土壤重金属污染做出综合评价。结果表明,各元素单因子污染指数小于1,属于土壤未污染,按照单项污染指数进行排序,其大小顺序为：Cd>Zn>Cr>Cu>Pb;就小麦田、蔬菜地和休闲地而言,内梅罗综合污染指数均小于0.7,土壤处于清洁水平,污染等级为安全;用潜在生态危害指数法获得各元素的潜在生态危害系数和各样点的潜在生态危害指数,判断土壤重金属为低生态风险水平。总之,郑州市郊农田土壤环境质量良好。     

施用污泥对土壤中重金属含量的影响

随着城市污水处理厂数量的迅速增加,污泥的处置及其环境影响受到越来越多的关注。污泥土地利用因具有处理费用低廉及高效性的特点,已成为重要的污泥处理方式。然而污泥中的重金属元素是限制其大规模农田利用的重要因素。施污土壤中重金属的形态研究可以用来评价土壤中重金属的生物有效性以及它们在土壤中的移动性。用修正BCR三步连续提取法进行分步提取研究了施污后的水稻田土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布状况。与对照相比,在直接施用污泥的水稻田土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的含量显著增加。但即使是在施污60t hm-2的土壤中,Cu、Pb、Zn的含量亦远低于我国土壤环境质量标准。在施污的水稻田土壤中4种重金属元素的形态分布规律为：残渣态＞可氧化态＞可还原态＞可交换态和弱酸溶解态。这些重金属元素在水稻田土壤中相对稳定性顺序为Zn＞Cu＞Cd=Pb。     

三江平原农田土壤重金属含量的空间变异与来源分析

为了解三江平原农田土壤重金属含量并摸清其来源,通过野外调查取样,结合地统计学和经典相关分析方法,分析了三江平原农田土壤Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg及As含量的空间变异与来源,结果表明：研究区Hg的变异系数为100％,属于高度的空间异质性,其他7种重金属含量的变异系数为34．68％～51．93％,具有中等空间异质性。土壤重金属含量呈斑块状、条带状、大斑块状零星块状分布特征。三江平原农田土壤中Pb、Ni和Zn的平均值低于黑龙江省土壤背景值,其他5种重金属含量均高于黑龙江省土壤背景值,即表现为累积的特征,但8种重金属含量的平均值与最大值均未超过（ GB 15618-1995）国家二级标准限值,土壤质量良好。经Pearson相关系数法、地统计分析和主成分分析得出,Pb、Cu和Cr主要来自于自然源,其余各元素主要由人为源构成,且人为源中占主导地位的是化肥和农药的大量施用及燃煤尘。     

重金属污染对土壤动物的影响

随着工业污染的加剧和农用化学物质的增加,土壤中的重金属污染日益严重,其中一部分重金属残留物被土壤动物吸收和富集后,通过食物链对动物和人类健康造成了很大的威胁。该文在讨论重金属富集特性的基础上,从个体、种群及群落水平上综合分析了重金属污染对土壤动物的毒害作用,并论述了土壤动物对重金属污染的解毒策略,最后从重金属污染的毒性测定方法、复合污染机制、分子机理研究和土壤动物的生态恢复作用等几个方面,阐述了当前研究主要动态和今后的发展趋势,旨在为今后的研究提供参考依据。     

土壤中重金属污染物的来源及治理方式

随着工业化水平的不断提高,人类社会活动范围和规模的不断扩大,一些重金属污染物通过各种形态和渠道进入土壤,由于重金属污染物具有难移除,不易降解,危害大等特点,所以给土壤造成了严重的污染.土壤重金属污染所带来一系列人类健康问题也越来越突出,因此土壤重金属治理研究已刻不容缓.明确土壤中重金属污染物的种类、来源渠道、超标危害,...