贵州六盘水市镉污染耕地农艺调控措施研究

据调查,贵州六盘水市耕地土壤环境不容乐观,耕地土壤重金属Cd污染问题突出,切实提高农产品质量安全,受污染耕地安全利用越来越受到关注。本研究选取了典型Cd污染耕地,采用品种调整、原位钝化、微生物修复与叶面调控等4项农艺调控措施试验,通过对治理后土壤中Cd含量和玉米籽粒中Cd含量综合评价治理效果,筛选适宜六盘水市Cd污染耕地的治理技术模式。结果表明,4项措施均可使玉米籽粒中Cd含量不超标,耕地安全利用率均达标,其中降低土壤中镉含量,原位钝化效果最好,最大降幅约23.90%;降低玉米籽实中镉含量,叶面调控措施显著,最大降幅约40.00%。     

不同治理措施在绍兴受镉污染水稻田的应用效果

根据调查统计结果,绍兴目前耕地土壤环境状况不容乐观,农田土壤重金属Cd污染问题尤为突出。选择绍兴市典型Cd污染水稻田,采用品种调整、原位钝化、优化施肥与叶面调控4项治理措施进行大田试验,通过对治理后土壤中Cd的有效态含量和水稻籽粒中Cd的含量综合评价治理效果,筛选适宜绍兴市Cd污染水田的治理技术模式。结果表明,4项措施均可使水稻籽粒中Cd含量符合GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》限量要求,耕地安全利用率均可达100%,原位钝化、优化施肥可有效降低土壤中有效态Cd含量,其中原位钝化效果最好,最大降幅约55%。4项措施均可在本地区中轻度Cd污染农田的安全利用治理中选择应用。     

不同治理措施对中度Cd污染水稻农田的 应用效果研究

摘要：通过大田种植试验，探索不同治理措施对中度Cd污染水稻农田的应用效果。结果表明：与对照相比，土壤调理剂（叶面阻控剂）、土壤调理剂+叶面阻控剂使土壤pH分别提升0.02、0.17个单位；土壤降低有效Cd含量、颖壳降低Cd含量及降低颖壳富集能力的效果均为土壤调理剂+叶面阻控剂>叶面阻控剂>土壤调理剂，有效Cd含量降幅9.23%~11.71%，颖壳Cd含量降幅31.25%~100.00%，BCF颖壳减少0.001~0.013；水稻增产效果为土壤调理剂+叶面阻控剂>土壤调理剂>叶面阻控剂，增幅0.59%~3.98%。综合考虑，在中等Cd污染水稻农田的常规种植下，土壤调理剂+叶面阻控剂联合治理效果相比较好，为该区稻田Cd污染土壤改良及安全利用提供科学依据。     

不同治理措施在中度Cd污染水稻田的应用效果研究

通过大田种植试验，探索不同治理措施在中度Cd污染水稻田的应用效果。结果表明：与对照相比，土壤调理剂（叶面阻控剂）处理和土壤调理剂+叶面阻控剂处理使土壤p H值分别提升0.02和0.17；土壤降低有效Cd含量、颖壳降低Cd含量及降低颖壳Cd富集能力的效果均为土壤调理剂+叶面阻控剂处理>叶面阻控剂处理>土壤调理剂处理，土壤有效Cd含量降幅9.22%～11.65%，颖壳Cd含量降幅31.25%～100.00%，颖壳Cd富集系数减少0.001～0.013；水稻增产效果为土壤调理剂+叶面阻控剂处理>土壤调理剂处理>叶面阻控剂处理，增幅0.59%～3.98%。综合考虑，在中等Cd污染水稻田的常规种植模式下，土壤调理剂与叶面阻控剂联合治理效果较好。该结果可以为稻田Cd污染土壤改良及安全利用提供参考。     

施加钝化剂及叶面肥对大田小麦-玉米轮作Cd吸收转运的影响

为研究施加钝化剂、叶面肥对大田小麦-玉米轮作Cd吸收转运的影响,实现安全利用类耕地农作物的安全生产,通过大田轮作试验的方式,选用小麦秸秆生物炭、钙镁磷肥为土壤钝化剂,叶面硒肥为叶面阻隔剂,在田间共设置6个处理：小麦和玉米常规种植（CK）、基施生物炭（B）、基施钙镁磷肥（P）、叶面喷施硒肥（F）、叶面喷施硒肥的同时基施生物炭（BF）、叶面喷施硒肥的同时基施钙镁磷肥（PF）。小麦和玉米成熟后对其籽粒、秸秆、根系3部分的Cd含量进行检测,并对耕地土壤的pH值、有效态Cd、全量Cd进行测定。结果表明：与CK处理相比,小麦和玉米各处理土壤pH值有不同程度的升高,其中B处理和BF处理会显著提升土壤pH值;小麦和玉米各处理土壤中全量Cd无明显变化; P处理和PF处理可显著降低土壤有效态Cd含量。与CK处理相比,各处理农作物籽粒中Cd含量均有不同程度的降低,且叶面阻隔联合土壤钝化技术（BF、PF）的效果更好。较CK处理,PF处理小麦和玉米籽粒Cd含量下降最明显,降幅分别为39.91%、43.51%,BF处理小麦和玉米籽粒Cd含量分别下降了22.58%、33.53%,F、B处理和P处理变化较小,降低效果表现为B处理相似文献   

上海市嘉定区受污染耕地安全利用技术研究

本文聚焦以重金属Cd污染耕地，应用优化施肥、品种替换、水分调控等技术措施开展水稻田间种植试验，探究轻中度污染耕地安全利用技术，强化耕地土壤分类管理的手段。结果表明：种植Cd低积累性水稻品种的条件下，使用优化施肥及水分调控措施对降低耕作层土壤Cd含量效果最好；施用生物炭基有机肥和叶面肥能有效降低水稻籽粒中的重金属Cd含量；水分调控对抑制重金属Cd从茎秆向籽粒转运具有较好效果。综合考量，选择优化施肥+品种替换+水分调控的技术组合效果最佳。但各项措施会导致管理成本增加，故安全利用技术的应用推广还需结合农户实际生产情况和需求来开展。     

热改性坡缕石对土壤Cd污染的钝化修复研究

为探讨不同热解温度下的坡缕石对土壤中重金属Cd的钝化效果,将坡缕石颗粒分别在250、300、350、400、450℃条件下热解2.5 h,将其施用于重金属Cd污染土壤中,进行钝化试验和盆栽试验来判断对Cd污染土壤的钝化效果。结果表明:添加不同温度的热改性坡缕石均不同程度地提高了土壤pH、EC和CEC,使DTPA和TCLP提取态Cd含量显著降低,在添加350℃的热改性坡缕石钝化土壤时,两种提取态Cd含量降幅最大,分别为39.7%和32.6%。添加350℃的热改性坡缕石可以促进Cd由活性高的酸溶态向活性低的残渣态转化,从而有效降低Cd的迁移能力。添加热改性坡缕石有助于玉米植株的生长,与对照相比,玉米植株的根长、株高、鲜质量和干质量都有显著的增高,同时Cd从土壤到地上部分的富集和地下部分到地上部分的转运有了明显的降低。因此,热改性坡缕石可作为钝化修复重金属污染土壤的环保材料。     

受污染耕地安全利用措施验证试验

土壤重金属因不能被土壤微生物分解而易蓄积,影响玉米安全生产,危害人体健康,解决土壤重金属污染势在必行。为进一步验证施用叶面阻控剂、土壤调理剂、微生物菌剂对玉米籽粒中镉、铅重金属的吸附能力大小,为今后受污染耕地安全利用提供科学依据特安排本试验。结果表明,喷施叶面阻控剂可显著降低玉米籽粒镉含量;施用土壤调理剂可有效降低土壤有效态砷含量而降低玉米籽粒砷含量;施用微生物菌剂可显著降低土壤有效态镉含量而降低玉米籽粒镉含量。     

土壤钝化剂对磷石膏污染土壤中Cd的钝化修复效应

为了解钝化剂对磷石膏污染土壤的钝化修复效应,采用盆栽试验,研究施加不同组合钝化剂[废铁屑(I,I1、I5分别表示含量为1%、5%)、粉煤灰(F,F1、F5分别表示含量为1%、5%)和过磷酸钙(S,S1、S5分别表示含量为1%、5%)]对磷石膏污染土壤中Cd的钝化效果以及对玉米幼苗生长和Cd含量的影响。结果表明,除了I5+F1+S1和I5+F5两种处理对玉米幼苗生长有抑制作用外,其他处理对玉米幼苗的生长影响不显著。各处理均能提高磷石膏污染土壤电导率,此外,I1+F5、I5+F1+S1和I5+F5这3种处理可显著提高磷石膏污染土壤pH。各处理均可降低磷石膏污染土壤有效态Cd含量,I5+S5、I5+F1+S1和I5+F5这3种处理的降幅最大,分别为39.13%、45.65%和41.30%。各处理均可降低玉米幼苗地上部分Cd含量,I5+S5、I5+F1+S1和I5+F5这3种处理与对照相比具有显著性差异,降幅分别为29.47%、21.95%和31.71%。各处理均能有效降低磷石膏污染土壤中Cd的活性,其中I5+S5处理在不影响玉米幼苗生长的同时,还能减少其对Cd的吸收。     

不同钝化剂和培养时间对Cd污染土壤中可交换态Cd的影响

原位化学钝化技术是修复重金属污染土壤的重要途径之一,通过施入一些钝化剂以降低土壤中重金属有效态含量,从而减少其迁移及对植物的毒害.选取羟基磷灰石(HA)、磷矿粉(PRX和PRH)、沸石、赤泥、新鲜植物残体、玉米秸秆粉末以及相应的处理共21种钝化剂,在同一培养条件和添加浓度下,比较其对人工Cd污染土壤巾可交换态Cd含量的影响,并分析了其在不同培养时间对钝化效果的时间效应,试验的结果对于筛选Cd污染土壤钝化剂有着重要的意义.结果表明,纳米化赤泥、羟基磷灰石和纳米化酸洗赤泥可显著降低土壤中可交换态Cd含量,钝化比例高达35%～55%;赤泥、酸洗赤泥、沸石达15%～25%;富含巯基植物蒜苗、油菜、大葱植物残体也可达20%～25%.磷矿粉、大葱粉末、玉米秸秆和巯基化玉米秸秆的钝化效果相对较差;HA、铵型沸石、纳米赤泥、酸洗纳米赤泥、干油菜粉末、酸洗赤泥对可交换态Cd的钝化效果的时间效应不明显;赤泥、大葱残体、特别是玉米秸秆和巯基玉米秸秆随时间增长钝化效果增加显著,在8周和16周时段钝化效果较好.     

生物炭配施微肥对菜园土壤有效态重金属含量的影响

【目的】研究生物炭配施微肥对土壤有效态重金属含量的影响。【方法】采用室内模拟试验,向重金属污染的菜园土壤中添加皇竹草生物炭、咖啡渣生物炭、花生壳生物炭和微肥(铁肥、锰肥和硅肥),分别在处理14和28 d时测定土壤中5种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd和Ni)的有效态含量。【结果】添加了生物炭或微肥土壤中的有效态重金属含量均比对照组低。其中单一钝化剂处理中,皇竹草生物炭和硅肥的钝化效果较好。在复配试验中,皇竹草生物炭+铁肥对土壤重金属Cu、Pb和Cd的钝化效果较好,处理14 d后其有效态含量的降幅分别达32.94%、31.26%和21.21%,对土壤有效态Zn含量的降幅为6.82%,但对土壤Ni的钝化效果不明显;处理14 d后咖啡渣生物炭+铁肥对土壤重金属Ni和Zn有效态含量的降幅也分别达22.64%和10.35%,钝化效果显著;处理28 d后,花生壳生物炭+铁肥对土壤重金属Cu钝化效果最好,有效态Cu含量降幅达49.06%;咖啡渣生物炭+硅肥对土壤Ni和Zn钝化效果最好,有效态含量降幅分别达23.73%和9.72%。【结论】生物炭配施微肥对土壤有效态重金属含量降低的效果优于单施生物炭或单施微肥,其中,皇竹草生物炭配施铁肥可用于土壤重金属Cu、Pb、Zn和Cd复合污染的钝化。     

不同治理措施在文山受污染稻田的应用效果

[摘 要]：【目的】 为探索中轻度污染耕地上,不同治理措施在其上的应用效果。【方法】本研究分别选用石灰调节、叶面调控、优化施肥、土壤调理剂等安全利用措施技术,开展轻中度污染耕地安全利用技术试验。【结果】 结果表明：（1）土壤中的镉和砷的含量均呈现土壤调理剂（D）>优化施肥（C）>石灰（A）>常规种植（CK）>叶面调控（B）的变化趋势;（2）稻米中的重金属含量呈现土壤调理剂（D）>叶面调控（B）>优化施肥（C）>石灰（A）>常规种植（CK）的趋势。【结论】 施用土壤调理剂能够明显降低土壤和稻米中的重金属含量,且通过对比两种不同品种的水稻可以看出,砷污染的土壤中更适合种植中浙优10号,而在Cd污染的土壤中更适合种植科丰182。     

农艺强化措施治理稻田镉污染的效果评价

为了缓解农田重金属污染状况,探索适宜的重金属污染治理方法,于2017年6月和10月分别采集治理前后具有区域代表性田块的混合土壤和稻谷样品进行分析,利用生态危害指数法等方法分析和评价湖南某地农田重金属污染状况,并利用分区的方法对治理效果进行评价。结果显示,农田土壤存在Cd、As、Hg的复合污染,尤以Cd最为严重,平均含量达1.0 mg·kg-1,其潜在生态危害系数Ⅳ级(很强)和Ⅴ级(极强)占98.51%,存在很高的潜在生态风险,糙米中仅存在Cd污染,平均含量达0.81 mg·kg-1,超标率高达85.07%。针对研究区污染状况,采用品种替代、土壤钝化和多种农艺措施综合调控的手段进行重金属污染调控治理研究,经过一季晚稻调控治理后,发现轻、中、重三类污染区糙米降Cd率分别为34.58%、30.03%和24.16%,降Cd效果明显。同时,本研究所用材料安全、廉价、易得,且实施过程符合当地水稻种植和农田管理习惯,因此,这种综合的农艺强化措施可用于大规模轻、中度Cd污染农田的防治。     

重金属污染耕地安全利用钝化材料作用机制及效果研究进展

对钝化材料修复耕地土壤重金属污染的机理，及其在耕地中对土壤环境、植物影响、钝化作用期等安全利用效果进行了综述。钝化材料包括无机类、有机类、复合材料、新型钝化材料，钝化修复主要通过离子交换、吸附、沉淀、络合等作用降低土壤中重金属的生物有效性及迁移性。轻中度重金属污染耕地宜采用成本低、施用量少的石灰类、有机肥、农作物秸秆等材料，在受污染较重的耕地宜采用硅酸类、含磷材料、金属及其氧化物类、生物质炭、复合材料及新型钝化材料，液体材料宜采取叶面喷施减少施用量。为保证长期的环境效益及经济效益，钝化材料的选取应结合当地耕地土壤理化性质及土壤重金属背景值，建议合理配比有机类及无机类材料增强其作用性能，完善钝化材料用量标准。未来应研究、开发重金属种类和土壤条件针对性更强的钝化材料、与农业投入品相结合的钝化剂(如修复肥料等),加强钝化材料与农艺、生物措施结合的技术研究，实现环境、经济和生态效益协调统一耕地安全利用。     

不同钝化处理与叶面阻控剂对Cd污染稻田的修复效果

在湖北省荆州市松滋市纸厂河镇受Cd污染地区开展大田试验,分析不同钝化处理与叶面阻控剂对土壤中pH、有效Cd及糙米中Cd含量的影响。结果表明,不同处理能够在一定程度上提高土壤pH(0.16%～6.06%),降低土壤中有效Cd含量,与对照相比,土壤有效Cd含量降低了3.57%～33.33%。叶面阻控剂对土壤pH和有效Cd含量无显著影响,但能有效抑制Cd在水稻植株内的转运,降低糙米中Cd含量。土壤调理剂、重金属钝化剂能够适当调节土壤pH,降低土壤有效Cd含量,进而降低水稻对Cd的吸收。3 750 mL/hm²叶面阻控剂+1 200 kg/hm²土壤调理剂+1 200 kg/hm²重金属钝化剂处理效果最好,糙米中Cd含量最低,土壤中有效Cd和糙米中Cd含量分别下降了33.33%、44.95%。     

不同钝化剂对水稻Cd吸收的影响

通过田间试验,研究生石灰(3.00、3.75 t·hm^-2)、海泡石(12.00 t·hm^-2)及石灰-海泡石复合(6.00 t·hm^-2)4个钝化剂处理对低积累早稻品种Cd吸收的影响。研究表明,不同钝化剂处理与对照相比籽粒中Cd的含量均显著降低,降幅在60.0%~72.5%,且水稻籽粒中Cd含量均<0.2 mg·kg^-1。其中,海泡石效果最佳,石灰次之。各钝化剂的添加均显著提高了土壤pH值,其中,12.00 t·hm^-2海泡石处理效果最佳,pH增加了1.7;其次为3.75 t·hm^-2生石灰处理,pH增加1.1;6.00 t·hm^-2石灰-海泡石复合钝化剂和3.00 t·hm^-2生石灰处理的土壤pH分别增加0.9和0.7。不同钝化剂处理土壤有效态Cd含量显著降低,降幅在64.9%~93.2%。其中,海泡石处理的土壤有效态Cd的降幅最高,其次为3.75 t·hm^-2生石灰处理,降幅为74.2%。除3.75 t·hm^-2生石灰处理外,其他钝化剂处理对土壤有机质和主要养分含量无明显影响。3.75 t·hm^-2生石灰处理显著降低了土壤碱解氮和有效磷含量,降幅分别为20.7%和21.0%。水稻籽粒中,Cd含量的降低主要是由于钝化剂的施入提高了土壤pH,进而降低了土壤有效态Cd含量。本研究表明,施用生石灰、海泡石等钝化剂能显著降低水稻籽粒中的Cd含量,而原位钝化结合低积累品种的种植是实现受污染耕地安全利用和稻米安全生产的有效措施。     

施用石灰降低污染稻田上双季稻镉积累的效果

【目的】研究在不同镉（Cd）污染程度稻田上施用石灰（CaO）的效果以及双季稻稻米Cd积累的差异,为早、晚稻季下不同污染程度稻田上的稻米安全生产提供参考。【方法】在湖南省选取43个县（区）的典型Cd污染稻田作为试验点,以常规栽培作为对照,研究施用石灰（1 200 kg·hm^-2）后,轻度污染（土壤有效镉≤0.2 mg·kg^-1）、中度污染（0.2 mg·kg^-1土壤有效镉≤0.4 mg·kg^-1）、重度污染（0.4 mg·kg^-1土壤有效镉≤0.6 mg·kg^-1）和严重污染（土壤有效镉>0.6 mg·kg^-1）稻田土壤pH、土壤有效镉含量、稻米Cd含量以及稻米富集系数的变化。【结果】（1）从Cd污染稻田整体的角度分析,相比常规栽培,施用石灰能够极显著降低早、晚稻米Cd含量均值,降幅分别为31.0%和28.6%。（2）从不同稻季下不同污染程度稻田的角度分析,相比常规栽培,施用石灰能够降低早稻季中度、重度和严重污染稻田的稻米Cd含量均值,降幅分别为37.0%、38.7%（P＜0.05）和22.6%;施用石灰能够降低晚稻季轻度、中度、重度和严重污染稻田的稻米Cd含量均值,降幅分别为2.0%、31.3%（P＜0.05）、31.8%和22.9%。不同污染程度稻田施用石灰后能够提高土壤pH,降低土壤有效镉含量,使稻米Cd富集系数明显下降,实现对稻米Cd含量的调控。【结论】施用石灰能够有效调控早稻季的轻度、中度、重度以及晚稻季的轻度Cd污染稻田的稻米Cd含量均值,降至限量标准（0.2 mg·kg^-1）以下。因此,以石灰施用为基础,结合其他降Cd措施,实施“分稻季分污染程度”和“晚稻优先于早稻”的治理思路,能提高大田生产上稻米Cd含量调控的稳定性并降低治理成本。     

坡缕石钝化与喷施叶面硅肥联合对水稻吸收累积镉效应影响研究

采用盆栽试验,研究了坡缕石钝化与喷施叶面硅肥联合处理对水稻吸收累积Cd效应的影响。试验结果表明,单独喷施叶面硅肥能够增加水稻产量,可以不同程度地降低水稻地上部Cd含量及Cd从根系向地上部的转运能力。与空白对照相比,糙米、颖壳和秸秆中Cd含量最大可分别降低34.9%、30.1%和34.0%,且在水稻不同生育期喷施硅肥对Cd在地上部累积的抑制效果依次为分蘖期+齐穗期分蘖期齐穗期。盆栽试验中添加1.0%的坡缕石后能够显著降低土壤中Cd的生物有效性,糙米、颖壳、秸秆以及根系中Cd含量分别比空白对照降低39.5%、28.6%、35.3%和20.9%。坡缕石钝化处理并联合在水稻分蘖期和齐穗期分别喷施0.1%~0.4%叶面硅肥结果表明,钝化处理与叶面阻Cd联合能更加有效地降低水稻地上部对Cd的吸收,其中稻米、颖壳和秸秆中重金属Cd含量最大分别可降低58.1%、63.3%和68.7%,糙米中Cd含量可由对照的0.43 mg·kg-1降到低于稻谷Cd的食品安全国家标准限量值0.20 mg·kg-1以下,但对根系中重金属Cd的含量降低仅为17.8%,与坡缕石单一钝化相比无显著差异。     

9种钝化剂对耕地土壤镉的钝化效果

为镉污染耕地土壤修复与作物种植提供科学依据,在清镇市红枫湖镇设置田间试验,比较了施加9种土壤钝化剂对土壤和白菜重金属镉含量的影响。结果表明:施加石灰的休闲土壤(不种白菜)有效态镉含量降低最多,降幅为67.97%;施加玉米生物炭的种植白菜土壤有效态镉含量降低最多,降幅为48.02%;施加玉米生物炭、土壤修复调理剂和楚戈牌土壤调理剂的白菜中镉含量较不施加的对照下降最多,降幅达17.0%左右。认为9种钝化剂对耕地土壤镉均有一定钝化效果,而8种钝化剂对白菜镉吸收积累有一定阻滞效果,建议镉污染耕地土壤修复利用施加钝化剂时,优先选用石灰、玉米生物炭、土壤调理剂。     

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。