重金属镉污染农田土壤修复改良剂的制备及应用

针对江西省重金属镉污染农田,制备了一种土壤修复改良剂,该土壤修复改良剂是将生物炭与肥料等按一定比例混合后形成的一种混合肥料。选择早稻和晚稻为试材,设置了5个不同用量的土壤改良剂处理,同时以不施肥和常规施肥为对照,考察该土壤修复改良剂对降低镉污染农田中稻米镉含量有无作用。结果表明,随着土壤修复改良剂用量的增加,稻米中镉含量表现出降低趋势,但产量与常规施肥对照无显著差异。     

基于文献计量的小麦玉米重金属污染农田修复治理技术及效果分析

利用中国知网期刊全文数据库(CNKI)和Web of Science核心合集英文数据库(WOS),通过对2000—2018年小麦、玉米重金属污染农田修复领域的相关文献进行计量分析并统计归类,了解国内外有关小麦、玉米重金属污染农田土壤修复治理领域的研究趋势及特点,深入分析田间试验条件下不同修复治理技术对小麦、玉米籽粒的降镉效果,为进一步的深入研究与应用提供依据。结果表明,国内外该领域研究起步发展较缓,在2010年之后增速加大,但关注度明显低于稻田;从重金属种类来看,对重金属镉污染的研究热度居首位;在小麦、玉米重金属污染农田修复领域占据重要影响地位的主要发文期刊包括:Journal of Hazardous Materials、Science of the Total Environment、Chemosphere、《农业环境科学学报》以及《生态环境学报》;施用钝化剂/改良剂在该研究领域的受关注度最高;从田间条件下修复效果来看,低积累镉品种的应用籽粒降镉效果最佳,降镉率达57.73%,其次是无机+有机复合类钝化材料。无机+有机复合修复材料和低积累品种应用是小麦、玉米重金属污染农田土壤修复利用的有效技术和研究发展方向。     

化学改良剂对红壤中铜、镉吸附行为的影响

选取壳聚糖和二氧化钛为化学改良剂,分析其对土壤中铜、镉吸附解析行为的影响,以期探明改良剂对污染土壤的修复效果.结果表明,增施壳聚糖可提高土壤中铜、镉活性,二氧化钛则钝化了土壤中重金属的活性,其中纳米二氧化钛和试剂型二氧化钛的钝化效果差别不大.综合考虑经济效益和处理效果,壳聚糖和二氧化钛的合理用量为土重的1%.当培养时间超过20 d,各改良剂与土壤重金属作用趋于稳定.土壤酶的种类不同,对土壤重金属的指示作用各异,相比过氧化物酶,脲酶能较好地指示土壤铜、镉污染.     

镉污染农田土壤修复技术研究进展

镉是农田土壤污染最为广泛和农产品超标最为突出的重金属元素,对镉污染农田土壤的修复一直是重金属污染治理的重点和难点。近年来,国内外就镉污染农田土壤的修复技术进行了大量的研究和广泛的探索,尝试了各类钝化剂及农业措施等在减控农产品镉积累的效果,提出了诸如推行低吸收作物品种、工程措施、化学修复、生物修复和农艺调控等技术。该文分析了镉污染农田土壤修复中各类技术的应用效果、作用机理及其限制因素,认为分类治理和推行联合修复技术是今后我国镉污染农田土壤修复技术发展的方向。     

农田土壤重金属污染黏土矿物钝化修复研究进展

随着我国工业化和城镇化的发展,农田土壤重金属污染日趋严重。钝化修复技术因其具有修复速率快、效果好、稳定性好、操作简单等优点较适应于大面积中轻度重金属污染农田修复治理。本文概述了农田土壤重金属污染钝化修复技术特点及国内外发展现状,阐述了农田土壤重金属污染钝化修复技术的发展历史。在此基础上就黏土矿物材料对农田土壤重金属污染钝化修复研究现状、农艺措施对农田土壤重金属污染黏土矿物材料钝化修复效应及稳定性影响、黏土矿物材料钝化修复对农田土壤环境质量影响等诸多方面进行了详细综述,并就黏土矿物材料在农田土壤重金属污染钝化修复中的应用及相关问题进行了展望。     

新型镉污染土壤修复剂的制备及其应用研究

随着工业的快速发展,大量重金属镉进入土壤,致使土壤中重金属镉超标,从而导致农作物中镉含量超标,严重危害人们的身体健康。因此,对重金属镉污染土壤进行治理和修复已成为目前重要的环境保护任务。本文首先制备了一种新型重金属镉污染土壤修复剂,然后研究了其对重金属镉污染土壤的修复效果。结果表明,制备的新型镉污染土壤修复剂对污染土壤中重金属镉具有良好的修复效果,在最佳的试验条件下,污染土壤中镉的去除率可以达到37.72%。     

镉污染土壤钝化修复机制及研究进展

农田重金属钝化技术通过向污染土壤中添加一些活性物质,以降低重金属在土壤中的活性及生物有效性。该法不改变土壤固有的理化性状,是目前中轻度污染土壤修复较好的选择。综述了农田镉(Cd)污染常见的钝化剂种类、钝化效果及作用机制。Cd污染钝化修复剂的作用机制尚不完全清楚,其可能的机制为提供碱性环境,促进游离的Cd离子与土壤中阴离子形成一系列沉淀络合反应。钝化修复技术的优越性和局限性需要去合理控制,从而更好的治理改善Cd污染农田,为粮食安全提供保证。     

改良剂修复重金属污染土壤的研究进展

土壤重金属污染形势十分严峻,使用改良剂治理土壤重金属污染是一种易实施、成本低的方法;但受到一些因素的影响,将改良剂用于重金属污染土壤的修复还存在一些局限性。因地制宜使用改良剂是重金属污染土壤修复的关键。本文综述了国内外常用土壤重金属污染改良剂的研究进展,并对其未来的研究趋势作出展望。     

烟草对复合污染土壤中镉的吸收运转及改良的研究

[目的]研究烟草对重金属镉的吸收运转规律,改良剂对重金属的改良效果,为最终实现人工调控镉活性提供科学依据。[方法]采用盆栽试验,研究了在复合污染的土壤中烟草对重金属镉的吸收规律,5种改良剂对重金属的改良效果以及烟草体内镉与鲜重和其他重金属的相互关系。[结果]烟草对镉的转移系数在2.28～4.60,向上迁移镉元素能力强。烟草属于镉元素耐性作物,随生育期推移不同部位的镉含量呈下降趋势。加入修复剂在不同程度上减少了烟株体内的镉含量。不同部位的镉含量与其鲜重呈显著负相关。在复合污染的条件下,烟株体内镉的含量与其他重金属(Pb、As和Hg)存在着显著正相关关系。[结论]修复剂在减少烟草镉含量的同时也降低了其他重金属的含量,提高了烟草的生物学产量,达到了提高烟草安全品质和产量的双重功效。     

在稻麦轮作制度下施用钝化剂对镉污染土壤修复的研究

土壤的重金属污染来源主要包括两个方面,首先是土壤成土母质本身含有的重金属元素情况,其次是人类工业和农业生产活动。本研究利用安徽省皖南某地的稻麦轮作系统下的土壤,施用了不同种类的钝化剂后研究其对该地土壤中重金属镉的修复效果并得出结论,从而进一步筛选出适宜的重金属污染农田土壤的钝化剂修复措施,以期在提高农作物产量的同时降低农产品重金属含量。     

适度深耕配施有机肥减少蔬菜对土壤重金属的吸收

为了解常规农业措施在污染农田安全利用实施中的效果,选择轻度和中度2种重金属污染农田,分别开展了3种耕作深度(20、30和40 cm)与2个有机肥施用水平(0、30 t/hm²)的不同组合试验,探讨了深耕对土壤剖面中重金属分布与蔬菜吸收土壤重金属的影响。结果表明,深耕(30、40 cm)可显著稀释0～20 cm土壤重金属水平,减少蔬菜吸收土壤中的重金属,降低效果随耕作深度的增加而增强。深耕后,轻度污染土壤上生长的蔬菜中重金属含量都在标准值以下;但中度污染土壤上生长的蔬菜中部分重金属仍存在超标现象;在深耕同时,增施凹凸棒石+石灰混合改良剂可降低土壤中重金属的生物有效性,显著降低蔬菜对中度污染土壤中重金属的吸收。研究也发现,深耕后0～20 cm土层土壤有机质和全氮、有效磷、有效钾含量也因稀释而下降,并导致蔬菜生物量的下降,但配施有机肥可减轻因深耕引起的副作用。研究认为,适度深耕配施有机肥适用于轻度污染土壤的修复,用于中度污染土壤修复时还需要适当增施化学改良剂。     

适度深耕配施有机肥减少蔬菜对土壤重金属的吸收

为了解常规农业措施在污染农田安全利用实施中的效果,选择轻度和中度2种重金属污染农田,分别开展了3种耕作深度(20、30和40 cm)与2个有机肥施用水平(0、30 t/hm~2)的不同组合试验,探讨了深耕对土壤剖面中重金属分布与蔬菜吸收土壤重金属的影响。结果表明,深耕(30、40 cm)可显著稀释0～20 cm土壤重金属水平,减少蔬菜吸收土壤中的重金属,降低效果随耕作深度的增加而增强。深耕后,轻度污染土壤上生长的蔬菜中重金属含量都在标准值以下;但中度污染土壤上生长的蔬菜中部分重金属仍存在超标现象;在深耕同时,增施凹凸棒石+石灰混合改良剂可降低土壤中重金属的生物有效性,显著降低蔬菜对中度污染土壤中重金属的吸收。研究也发现,深耕后0～20 cm土层土壤有机质和全氮、有效磷、有效钾含量也因稀释而下降,并导致蔬菜生物量的下降,但配施有机肥可减轻因深耕引起的副作用。研究认为,适度深耕配施有机肥适用于轻度污染土壤的修复,用于中度污染土壤修复时还需要适当增施化学改良剂。     

农田土壤镉污染修复技术研究进展

镉(Cd)是自然界中生物毒性最强的元素之一,具有很高的分散性,易通过食物链进入人体,威胁人类健康,因而研究土壤镉污染的预防措施和修复技术是当前人们亟待解决的生态难题。本文介绍了国内外农田土壤镉污染的修复技术、方法的优缺点及其适用范围等方面的研究进展,并结合区域镉污染特征,探讨了这些方法在南方喀斯特山区镉污染修复中应用的可行性。建议在镉高背景值地区的农田镉污染修复的实践中,结合农耕习惯来开发无二次污染的环境钝化材料,重视周边林地对农田的重金属污染风险和土壤-作物之间的镉动态变化规律及其对其他微量元素的影响机制。开展高频次的动态观测工作;调整重金属污染区的产业结构,旨为我国农田重金属镉污染修复提供可行的理论依据。     

不同浓度亚科丰土壤调理剂在一季稻田上的降镉效果探索

重金属污染土壤的修复技术可以分为5大类别:隔离、固化、降低毒性、物理分离和萃取。自2009年以来,湖南省在长株潭地区开展了以"VIP"、"VIP+n"农田重金属污染治理修复技术,通过污染源头控治,农田土壤pH值调节、优化田间水分管理、低累积镉品种推广加土壤调理剂、叶面阻控剂、植物提取、秸秆移除和生产改制等技术措施开展农田重金属治理,取得了一定的治理经验和教训。本试验仅设计土壤调理剂一个因子,旨在以不同浓度的"亚科丰土壤调理剂"为材料,在慈利县土壤镉中度污染田块进行单因素的降镉效果比较验证试验,结合常规施肥和管理方法,探索使用"亚科丰土壤调理剂"在镉污染农田生产合格农产品的经济浓度。结果显示:"亚科丰土壤调理剂"对中度污染土壤(pH值5.5~6.5、土壤全镉0.3~0.6mg/kg)降镉有显著效果;使用100kg/667m2调理剂的用量是有效和经济的处理浓度。     

无公害蔬菜生产中重金属含量的控制技术

综述农田土壤重金属污染的现状、修复和调控的重要性及对无公害生产的影响,提出用农艺调控和植物修复技术来治理和修复重金属污染的土壤,其中农艺调控措施主要包括施加化学改良剂、增施有机肥、离子间的拮抗作用、改变耕作制度、改变蔬菜布局和品种以及合理施用化肥,降低重金属从土壤向蔬菜中的迁移等,利用超累积植物吸收并去除土壤中重金属的植物提取技术是最有前景的植物修复技术。     

石灰氮调理剂在重金属镉、镍污染农田上的试验效果初探

通过在轻度镉、镍污染的稻田进行石灰氮调理剂田间对比试验,探讨镉、镍轻度污染农田的土壤原位钝化修复技术。结果表明,向农田土壤中施加石灰氮调理剂可使土壤中重金属镉、镍的有效性降低,进而降低水稻籽粒中镉、镍的含量,对水稻产量影响不大。试验中水稻籽粒中镉含量降低8.85%~29.62%。由此可见,向农田轻度污染土壤中施加钝化剂可以在一定程度上降低作物籽粒中镉含量。相关研究结果为水稻田轻度污染边治理边利用提供了一定的技术支持。     

Cd污染农田的炭基修复方案设计和效果评价

为了解不同Cd污染农田土壤上炭基改良剂的治理效果,运用土壤医生理念,针对广东省韶关和云浮3个重金属Cd污染状况和土壤理化性质不同的区域农田分别设计了3种以生物炭为主要原料,搭配石灰、有机肥等不同辅料的3种生物炭基土壤改良剂,并进行了大田应用试验,同时归纳总结设计原则,评价设计的3种改良剂对Cd污染农田的治理效果。结果表明：在3个区域施用的改良剂均不会降低作物的产量,在Cd污染严重的酸性土壤上有显著增产的效果（增产效果达到383.03%）;同时施加3种不同配方的炭基改良剂均可以有效降低作物可食用部位的Cd含量,分别是对照的33.33%、46.88%和42.86%,使3个试验区的农产品可食用部分Cd含量均达到国家标准;施用炭基改良剂,可有效降低土壤中酸溶态Cd的含量,尤其是在酸性较强、Cd污染程度高的土壤中,能够将土壤中活性和生物可利用形态的Cd含量降低18.28%。综上所述,根据土壤理化性质、污染程度和修复目的来针对性设计以生物炭为基础的炭基改良剂可以保障作物产量,提高作物品质,实现对南方Cd污染土壤的改良。     

无公害蔬菜生产中重金属含量的控制技术

综述农田土壤重金属污染的现状、修复和调控的重要性及对无公害生产的影响,提出用农艺调控和植物修复技术来治理和修复重金属污染的土壤,其中农艺调控措施主要包括施加化学改良剂、增施有机肥、离子间的拮抗作用、改变耕作制度、改变蔬菜布局和品种以及合理施用化肥,降低重金属从土壤向蔬菜中的迁移等,利用超累积植物吸收并去除土壤中重金属的植物提取技术是最有前景的植物修复技术。     

农田土壤重金属污染风险管控研究

农田土壤重金属污染直接影响农产品质量安全、威胁人体健康,因此,开展农田分类管理、实施土壤风险管控具有重要意义。本文在相关政策文件研读、国内外相关文献查阅的基础上,总结了中国农田土壤重金属污染现状及特点,分析了农田土壤重金属的来源,系统概括了农田重金属污染风险管控措施,重点综述了农艺调控类、土壤改良类和生物修复类等土壤修复技术的最新研究进展。最后,总结了目前农田土壤重金属污染风险管控中存在的问题并提出了展望。     

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。