我国土壤中镉污染的研究进展
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土壤镉污染现状及其治理措施研究进展土壤镉污染现状及其治理措施研究进展一、引言土壤镉污染是近年来越来越受到人们关注的环境问题之一。
镉是一种常见的重金属元素,尽管其在自然界中存在,但由于工业活动、农业生产和废弃物处理等人类活动的影响,土壤中的镉含量不断增加,导致土壤镉污染问题日益严重。
土壤镉污染对环境和人类健康造成了严重的危害,因此研究土壤镉污染的治理措施具有重要意义。
二、土壤镉污染现状土壤镉污染主要来源于人类活动,其中农业生产和废弃物处理是主要的污染源。
农业生产中,过量的化肥和农药使用以及土壤酸化等因素导致土壤中镉元素的积累。
而废弃物处理中,不合理的垃圾填埋和废弃物焚烧释放了大量的镉。
目前,国内外各地土壤镉污染普遍存在,中国的农田土壤镉污染问题严重,特别是以江苏、湖南、广西等地为代表的部分地区。
这些土壤镉污染区域对农民生产和居民健康造成了巨大的影响。
此外,一些研究还发现,土壤中的镉可以通过植物进入食物链,最终对人类健康产生潜在的风险。
三、土壤镉污染治理措施研究进展为了解决土壤镉污染问题,科研工作者提出了一系列治理措施,并取得了一定的研究进展。
以下是一些常用的治理措施:1.土壤修复技术利用物理、化学和生物技术修复土壤是一种有效的治理土壤镉污染的方法。
例如,物理技术包括土壤覆盖和土壤深翻等,可以减少污染物的扩散和迁移;化学技术包括土壤改良和土壤酸碱调节等,可以降低土壤中镉的有效性;生物技术包括植物修复和微生物修复等,可以通过植物和微生物去除土壤中的镉。
2.农业措施农业生产是导致土壤镉污染的重要原因之一,因此采取一系列农业措施可以减少土壤镉的积累和迁移。
例如,减少化肥和农药使用量、合理选择施肥和农药使用时机、调整土壤pH值等,可以减少土壤镉的积累。
3.废弃物管理合理的废弃物管理是减少土壤镉污染的重要手段。
垃圾填埋场的建设和管理、废弃物的分类和处理、废弃物焚烧过程中对镉元素的控制等,都可以减少土壤镉的释放和积累。
土壤镉污染现状及其治理措施研究进展一、引言土壤污染是当前全球面临的重大环境问题之一,而土壤镉污染作为其中的一种常见污染类型,已成为广泛关注的焦点。
土壤镉污染不仅对人类健康构成直接威胁,还对农业生产和生态系统稳定性产生负面影响。
因此,对土壤镉污染的治理研究具有重要意义。
本文将对土壤镉污染的现状及治理措施进行综述,以期对相关领域的研究和实践提供参考。
二、土壤镉污染的形成原因和现状分析1. 形成原因土壤镉污染的形成主要是由于人类活动的影响,如工业废弃物排放、农药和肥料的施用、燃煤和燃油燃烧排放等。
这些活动通常会导致镉在土壤中逐渐积累,并且长期存在。
2. 现状分析目前,全球土壤镉污染的范围和程度普遍存在。
镉的含量超过国家标准的镉污染土壤主要分布在工、矿区周边、农田区和城市建设用地。
特别是农田区,由于农药和肥料的长期施用,镉的含量普遍超过安全阈值,严重威胁着农产品的安全性和质量。
三、土壤镉污染的危害1. 对人类健康的影响土壤镉被吸收后,会积聚在人体内,对肝脏、肾脏和骨骼等重要器官产生毒性影响,引起多种疾病,如骨质疏松、肾病、癌症等。
尤其是对于长期接触土壤镉污染的农民和农民工,健康风险更高。
2. 对生态系统的影响土壤是生态系统的重要组成部分,土壤镉污染会对土壤中的微生物、植物和动物产生毒害效应,破坏生态系统的稳定性。
同时,土壤镉也能够通过食物链进入生物体内,造成生物富集,影响生态环境的可持续性。
四、土壤镉污染的治理策略1. 预防措施预防是土壤镉污染治理的首要环节,包括严格控制农药和肥料的使用、限制工业废弃物排放、加强环境监测和评估等。
通过预防措施可以最大程度地避免土壤镉污染的发生,减少环境和人体健康的风险。
2. 修复技术土壤镉污染的修复技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复等。
物理修复主要是采用土壤剥离、堆肥等方式,将污染物与土壤分离;化学修复主要是通过添加吸附剂或化学还原剂来降低土壤中污染物的含量;生物修复则是利用植物和微生物的修复能力来降解和分解土壤中的镉污染。
我国土壤镉污染的现状及修复措施一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,我国面临着日益严重的土壤污染问题,其中镉污染尤为突出。
镉是一种有毒的重金属元素,对生态环境和人体健康构成严重威胁。
本文旨在全面概述我国土壤镉污染的现状,包括污染程度、主要来源和分布特征,并探讨现有修复措施及其效果。
通过深入分析,本文旨在为相关部门提供决策依据,推动土壤镉污染治理和生态修复工作的有效开展,以保障农业生产和人类健康的可持续发展。
二、我国土壤镉污染现状分析我国是世界上最大的农业生产国之一,土壤资源的健康状况直接关系到国家的粮食安全和人民的健康。
然而,近年来,随着工业化、城市化的快速发展,我国土壤污染问题日益凸显,其中,镉污染尤为引人关注。
镉是一种有毒的重金属元素,其进入土壤后不易降解,且易被作物吸收,进而通过食物链进入人体,对人类的健康构成严重威胁。
目前,我国土壤镉污染呈现出污染范围广、污染程度深、污染来源复杂等特点。
从污染范围来看,我国土壤镉污染已经覆盖了多个省份,且呈现出由点及面的趋势。
特别是在一些重工业密集区、矿业开采区以及城市周边地区,土壤镉污染尤为严重。
从污染程度来看,部分地区的土壤镉含量已经远超过国家标准,严重制约了当地的农业生产。
由于镉在土壤中的累积效应,其浓度往往随时间推移而不断升高,进一步加剧了污染程度。
从污染来源来看,我国土壤镉污染主要来自于工业废水、废气排放、农业投入品的不合理使用以及城市生活垃圾的不规范处理等。
这些污染源的存在,使得土壤镉污染问题变得更为复杂。
针对这一现状,我国已经采取了一系列措施来加强土壤镉污染的防治工作。
包括加强土壤环境监测、制定严格的污染排放标准、推广环保农业技术等。
然而,由于土壤镉污染的复杂性和长期性,我国在土壤镉污染防治方面仍面临着诸多挑战。
因此,未来仍需加大力度,深入研究土壤镉污染的修复技术,以推动我国土壤资源的健康可持续发展。
三、土壤镉污染的修复技术随着工业化和城市化的快速发展,我国土壤镉污染问题日益严重,对生态环境和人体健康造成了巨大威胁。
镉污染土壤修复技术研究进展摘要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。
关键词镉污染;土壤修复;生物修复;研究进展镉是环境中毒性最强的重金属元素之一,位于元素周期表中第二副族,也是《重金属污染综合防治“十二五”规划》重点监控与污染物排放量控制的5种重金属之一;具有生物迁移性强、极易被植物吸收和积累的特点,对动植物和人体均可产生毒害作用[1],严重时甚至会造成骨痛病、高血压、肾功能紊乱、肝损害、肺水肿等疾病[2];据统计,我国每年生产的镉含量超标农产品和动物造成累积性毒害品达146万t[3],镉污染的农田面积已超过28万hm2,年产镉超标农产品达150万t[4],我国市场上常见的市售大米约10%存在镉超标[5],对环境经济和人类的身体健康造成了极大的隐患。
近年来湖南浏阳、云南曲靖以及广西河池地区先后发生的镉污染事件[6]造成了极大的影响,因此控制镉污染,加大对镉污染土壤修复力度已经势在必行,笔者对目前最新镉污染土壤修复的方法予以全面概述,着重于镉污染土壤的生物修复,旨在为后续的研究提供参考。
1 农业生态修复农业生态修复措施是指因地制宜选择耕作管理制度来减轻重金属危害,主要包括农艺修复措施和生态修复措施。
农艺修复措施一般是通过耕作制度的改变,辅以多种植物组合间作、轮作以及套作或者通过向镉污染土壤中加入能结合游离态的镉形成有机络合物的有机肥,从而达到有效减少土壤中镉的含量、降低植物对镉的吸收的目的,实现土壤中镉的迁移、吸收和降解[7-8]。
我国在生态修复措施方面研究较多,一般通过调节包括土壤水分等在内的生态因子来实现对污染物所处环境介质的调控[9]。
农业生态修复措施既能保持土壤的肥力,又能促进自然生态循环和系统协调的运作,但存在着修复时间长、见效慢等不利因素。
《我国农田土壤镉污染现状及防治对策》篇一一、引言随着工业化的快速发展,我国农田土壤镉污染问题日益凸显,成为当前环境保护和农业可持续发展面临的严峻挑战。
镉是一种有毒的重金属元素,一旦进入土壤,不仅会对农作物产生毒害,还会通过食物链危害人类健康。
因此,了解我国农田土壤镉污染的现状,并采取有效的防治对策,对于保护生态环境和促进农业可持续发展具有重要意义。
二、我国农田土壤镉污染现状1. 污染来源我国农田土壤镉污染主要来源于工业生产、矿业开采和农药化肥的不合理使用。
其中,采矿、冶炼等工业活动是镉元素进入土壤的主要途径;此外,农药化肥的不合理使用也会使镉元素在土壤中积累。
2. 污染程度目前,我国许多地区的农田土壤都存在镉污染问题,特别是矿区周边和老工业基地的农田。
这些地区的土壤镉含量往往超过国家标准,对农作物生产和食品安全构成威胁。
3. 影响范围镉污染不仅影响了个别地区的农业生产,还可能通过食物链危害人类健康。
此外,镉污染还会对土壤生态系统产生负面影响,降低土壤质量,影响农作物的生长和产量。
三、防治对策1. 源头控制(1)加强工业污染源的监管和管理,严格实施排放标准,减少镉等重金属的排放。
(2)规范矿业开采活动,加强尾矿库的管理,防止镉等重金属的泄漏。
(3)推广绿色农业生产方式,减少化肥和农药的使用,降低农田土壤镉的输入。
2. 土壤修复(1)采用物理、化学和生物等方法对镉污染土壤进行修复。
例如,通过客土法、排土法等物理方法降低土壤中镉的含量;利用化学物质与镉发生反应,将其转化为低毒或无毒的物质;通过微生物修复技术降低土壤中镉的活性。
(2)推广土壤改良技术,提高土壤质量。
例如,通过添加有机物质、矿物质等改善土壤结构,提高土壤对镉的吸附能力。
3. 政策支持与法规保障(1)政府应加大对农田土壤镉污染防治的投入力度,制定相关政策措施和财政支持政策。
(2)完善相关法律法规体系,严格实施土壤环境保护和治理的法律法规。
(3)加强国际合作与交流,借鉴其他国家的成功经验和技术成果。
我国环境中镉、铅、砷污染及其对暴露人群健康影响的研究进展一、本文概述随着我国经济的迅速发展和工业化进程的加速,环境污染问题日益凸显,其中重金属污染尤为引人关注。
镉、铅、砷等重金属元素因其对环境和生物体的毒性作用,已成为我国环境污染治理的重点对象。
这些重金属元素通过水体、土壤、大气等环境介质进入生态系统,进而对暴露人群的健康产生深远影响。
本文旨在综述我国环境中镉、铅、砷污染的现状,分析其对暴露人群健康的影响,并探讨相关研究的最新进展,以期为我国重金属污染治理和人群健康保护提供科学依据。
本文将对镉、铅、砷等重金属元素的来源、分布和迁移转化规律进行概述,明确我国环境中这些重金属污染的主要来源和分布情况。
本文将系统分析镉、铅、砷等重金属元素对暴露人群健康的危害,包括对人体各系统、器官的损伤和引发的各种疾病。
同时,本文还将探讨重金属暴露对人群健康影响的机制,包括重金属在人体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程。
在综述我国镉、铅、砷等重金属污染对暴露人群健康影响的研究进展时,本文将重点关注以下几个方面:一是重金属污染暴露人群的健康风险评估和预警技术的研究进展;二是重金属污染暴露人群的生物学标志物和早期预警指标的研究进展;三是重金属污染暴露人群的干预措施和治疗策略的研究进展。
通过对这些方面的深入研究,可以为我国重金属污染治理和人群健康保护提供更加科学和有效的依据。
本文将总结我国镉、铅、砷等重金属污染及其对暴露人群健康影响的研究现状,指出存在的问题和挑战,并提出相应的建议和对策。
希望通过本文的综述和分析,能够推动我国重金属污染治理和人群健康保护工作的深入开展,为保障人民群众的健康安全做出积极贡献。
二、我国镉污染现状及其对暴露人群健康影响的研究随着我国工业化和城市化的快速发展,镉污染问题日益严重。
镉是一种有毒的重金属元素,主要来源于电池制造、电镀、冶炼、涂料、农药和磷肥生产等工业过程。
我国的一些重工业城市和工业区,如湖南、广东、四川等地,由于长期的镉排放和积累,土壤和水体中镉含量严重超标,形成了大面积的镉污染区域。
DOI:10.16498/ki.hnnykx.2018.003.030随着矿山资源的开发利用、工农业的大力发展,工业污水的排放及农业肥料的施用使含镉污染物通过各种途径进入环境,造成土壤中镉污染严重。
2014年7月发布的《全国污染状况调查公报》显示,全国土壤总的超标率达到16.1%,耕地土壤重金属点位超标率为19.4%,其中镉元素点位污染超标率7.0%,位居无机污染物之首[1]。
镉具有毒性,在土壤中不易被化学或生物降解,因此镉污染具有不可逆转性;镉具有生物累积性,易通过食物链在动植物和人体积累,直接威胁人体健康[2-4]。
近年来,土壤镉污染已成为日益严重的环境问题,其污染现状和影响以及各种修复技术等一直是国内外研究的热点和难点。
笔者综合了目前国内外镉污染对土壤中微生物的影响,以及微生物(真菌、细菌和藻类)对土壤中镉的修复技术,以期为土壤镉污染治理与污染修复提供参考和理论支撑。
1 我国土壤中镉污染的现状全球土壤中镉含量为0.01~0.7 mg/kg,而我国土壤镉背景值为0.097 mg/kg,主要农田土壤中镉含量为0.01~1.34 mg/kg,平均为0.12 mg/kg[5-6]。
目前全球镉污染面积达200万hm2[7],我国镉污染耕地面积约为2万hm2[8],共有11个省25个地区的耕地被镉污染[9]。
曾希柏等[10]对我国土壤进行重金属调查发现,镉含量超过土壤环境质量标准一级的样品比例为42.0%~85.9%,超过二级的为11.9%~21.1%,超过三级的为0.7%~7.5%。
樊霆[11]统计分析发现农田土壤中镉含量是我国土壤背景值的1.2~26.5倍。
最严重的徐州镉含量是三级标准最大允许值的2.6倍,已不适合农林生产和植物正常生长。
成都、沈阳、西安等市污灌区土壤中的镉含量分别为1.65、0.88和0.628 mg/kg[12]。
湖南等有色金属大省是重金属镉污染的重点区,湘江流域是镉污染最严重区域。
土壤重金属镉污染现状、危害及治理措施一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,土壤重金属污染问题日益严重,其中镉污染尤为突出。
镉是一种毒性极强的重金属元素,对生态环境和人类健康构成严重威胁。
本文旨在全面概述土壤重金属镉污染的现状、危害及治理措施。
我们将探讨镉污染的主要来源,包括工业排放、农业活动、城市污水等。
我们将分析镉污染对土壤、水体、大气等环境的危害,以及对农作物和人体健康的潜在影响。
在此基础上,我们将提出一系列有效的治理措施,包括源头控制、土壤修复、农业管理等,以期为我国土壤重金属镉污染的防治工作提供有益的参考和借鉴。
二、土壤重金属镉污染现状近年来,随着工业化和城市化的快速发展,土壤重金属污染问题日益严重,其中镉污染尤为引人关注。
镉是一种具有显著生物毒性的重金属元素,它在土壤中的积累不仅会对土壤生态环境造成破坏,还会通过食物链影响人类健康。
在全球范围内,镉污染问题普遍存在。
特别是在一些工业发达、人口密集的地区,土壤镉污染尤为严重。
这些地区的工业活动,如采矿、冶炼、电镀等,会产生大量的含镉废水、废气和固体废弃物,这些废弃物如果不经过有效处理而直接排放,就会对土壤造成严重的污染。
在我国,土壤镉污染问题也不容忽视。
由于历史原因,一些地区长期存在重金属排放超标的问题,导致土壤镉含量严重超标。
这些地区的土壤不仅生态环境受到破坏,而且农产品质量也受到影响,甚至存在食品安全隐患。
为了有效应对土壤镉污染问题,我国已经采取了一系列治理措施。
例如,加强工业废水、废气和固体废弃物的监管和处理,推广环保技术和清洁能源,开展土壤污染修复和生态恢复等。
这些措施的实施,对于改善土壤镉污染现状、保护生态环境和人民健康具有重要意义。
然而,目前土壤镉污染问题仍然严峻,需要进一步加强治理力度。
未来,我们需要继续深化对土壤镉污染问题的研究,探索更加有效的治理技术和方法,为实现土壤生态环境的可持续发展做出更大贡献。
三、土壤重金属镉污染的危害土壤重金属镉污染对人类生活环境和生态系统构成了严重威胁。
山东农业科学Shandong Agr icultural Sciences2007年 第6期我国土壤镉污染及其修复研究柳 絮,范仲学*,张 斌,毕玉平(山东省农业科学院高新技术研究中心/山东省作物与畜禽品种改良生物技术重点实验室,山东济南 250100)摘 要: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。
关键词:土壤;镉污染;修复中图分类号:S152 4 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2007)06-0094-04镉(Cd)是一种银白色的稀有金属,质地柔软,富有延展性,抗腐蚀、耐磨,稍加热易挥发。
现未发现单独的镉矿,常在铅锌、铅铜锌矿中发现。
镉广泛应用于电镀、汽车及航空、颜料、油漆、印刷等行业。
近年来研究证明,无论是从毒性还是蓄积作用来看,镉都将是继汞、铅之后污染人类环境、威胁人类健康的第三个金属元素。
由于镉应用范围广,消费方式多样化,增加了对环境污染的机会,目前镉对环境的污染已引起普遍关注,控制镉污染已成为全社会的综合问题。
1 我国农田土壤镉污染现状分析我国有关农田土壤镉污染的调查工作是20世纪70年代中期开始的,但至今没有人能够给出一个全面明确的结论。
1980年中国农业环境报告,我国农田土壤镉污染面积为9333hm2,随后有人提出镉污染面积为13333hm2,最近又有新的资料显示,我国农田土壤镉污染面积已超过20 104hm2,每年生产镉含量超标的农产品达14 6 108kg。
早在10多年前,我国明确认定的镉污染区就超过20个,并且有11处污灌区土壤镉含量达到了生产 镉米 的程度。
如沈阳市张士灌区因污灌曾经使2533hm2农田遭受镉污染(土壤镉含量>1 0m g/kg),其中严重污染面积(可能产生镉含量>1 0mg/kg的农作物)的农田占13%;江西大余县污灌区引起的镉污染面积曾达5500 hm2,其中严重污染面积占12%。
土壤镉污染的现状及修复研究进展土壤镉污染的现状及修复研究进展1.引言土壤镉污染问题日益严重,给农田生态环境和人类健康带来严重威胁。
本文旨在介绍土壤镉污染的现状,并探讨目前的修复研究进展。
2.土壤镉污染的现状镉是一种常见的重金属污染物,广泛存在于土壤中。
土壤镉污染主要源自工业废渣、化肥、农药的过度使用以及城市排放等。
镉离子具有亲水性、迁移性强的特点,因此易溶于土壤水溶液中并迅速被植物吸收,进而进入人类食物链。
3.土壤镉污染对环境的影响土壤镉污染对环境影响多方面,首先是对生物多样性的威胁。
土壤中镉的累积和富集会导致土壤中部分微生物和土壤动物死亡,影响土壤中的生态平衡。
其次,土壤镉污染还会对陆地生态系统的稳定性产生重要的影响,破坏农田的肥力。
最后,土壤中镉的富集对人类健康构成巨大风险。
被污染的农产品经人类摄入后,会对肾脏、骨骼等器官产生急性和慢性毒性。
4.土壤镉污染修复技术为了修复土壤镉污染,研究人员提出了一系列的修复技术。
主要包括生物修复、物理修复和化学修复三个方面。
4.1 生物修复生物修复是一种利用生物体对污染物进行分解、转化或吸附的方法。
生物修复技术包括菌根菌修复、微生物菌剂修复和植物修复等。
菌根菌修复是利用植物与菌根菌共生作用,通过对污染物的吸附和转化来修复污染土壤。
微生物菌剂修复则通过添加特定的微生物菌剂来降低土壤中镉的含量。
植物修复是一种利用植物对镉具有吸附和富集能力的特点,通过种植适应镉胁迫的植物来修复土壤镉污染。
4.2 物理修复物理修复是一种利用外部能量或物质的作用来改变土壤环境,从而降低镉的含量和毒性的技术。
常见的物理修复方法包括电渗析、超声波辐射和热分解等。
这些方法通过物理力学的原理,将土壤中的镉离子迁移至电场中的阳极或通过超声波波动将镉溶解或通过热分解将镉氧化物分解。
4.3 化学修复化学修复是一种利用化学方法来改变土壤环境,从而降低土壤中镉含量和毒性的技术。
常见的化学修复方法包括石灰法、化学还原法和配位修复法等。
农田土壤镉污染现状与治理方法研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,重金属污染问题日益严重,其中镉污染问题尤为突出。
镉是一种有毒的重金属元素,对环境和生物体具有极大的危害。
农田土壤作为人类食物生产的重要基地,其镉污染问题不仅影响农作物的产量和质量,还通过食物链对人类健康构成潜在威胁。
因此,研究农田土壤镉污染现状与治理方法具有重要意义。
本文旨在全面综述农田土壤镉污染的现状、来源、危害以及治理方法的研究进展。
通过收集和分析相关文献和数据,阐述农田土壤镉污染的现状和趋势,揭示镉污染的主要来源和危害。
重点介绍现有的农田土壤镉污染治理方法,包括物理、化学和生物修复技术等,并分析其优缺点和适用条件。
展望农田土壤镉污染治理的未来研究方向和发展趋势,为农田土壤镉污染的防治提供科学依据和技术支持。
通过本文的综述,期望能够为相关部门和决策者提供决策参考,推动农田土壤镉污染治理工作的深入开展,为保障农产品质量安全和人类健康做出贡献。
二、农田土壤镉污染现状农田土壤镉污染问题日益严重,成为全球性的环境问题。
镉是一种有毒的重金属元素,长期存在于土壤中会对农作物的生长和品质产生负面影响,进而威胁人类的食物安全和健康。
在全球范围内,工业排放、城市污水灌溉和化肥农药的滥用是农田土壤镉污染的主要来源。
中国作为世界上最大的农业国之一,农田土壤镉污染问题尤为突出。
在过去的几十年里,随着工业化和城市化的快速发展,大量的工业废水、废气未经处理就直接排放,导致农田土壤受到严重的镉污染。
农业活动中的化肥和农药过量使用,也加剧了土壤镉污染的程度。
据相关统计数据显示,中国部分地区农田土壤镉含量已超过国家标准的数倍甚至数十倍,严重制约了农业生产和生态环境的质量。
农田土壤镉污染不仅影响农作物的产量和品质,还会通过食物链进入人体,对人类的健康构成潜在威胁。
镉在人体内积累过多会导致肾脏、骨骼和消化系统等多个器官受损,甚至引发癌症等严重疾病。
因此,对农田土壤镉污染进行有效的治理和修复,对于保障农业生产和人类健康具有重要意义。
《我国农田土壤镉污染现状及防治对策》篇一一、引言随着我国工业化的快速发展,农田土壤污染问题日益突出,其中镉污染已成为不可忽视的环保难题。
镉是一种具有高毒性的重金属元素,对人类健康和生态环境构成严重威胁。
本文将针对我国农田土壤镉污染的现状进行深入分析,并提出相应的防治对策,以期为我国的土壤环境保护和农业可持续发展提供有益参考。
二、我国农田土壤镉污染现状1. 污染来源农田土壤镉污染主要来源于工业排放、农业活动及大气沉降等。
其中,工业排放是主要的污染源,包括冶炼、电池制造、电镀等行业的废水、废气和废渣排放。
此外,过度使用化肥和农药,以及含有镉的灌溉水也是农田土壤镉污染的重要来源。
2. 污染程度我国农田土壤镉污染程度因地区而异,总体呈现出南高北低的趋势。
受工业化和城市化程度较高的地区,如长江三角洲、珠江三角洲等地的农田土壤镉污染较为严重。
这些地区的镉污染不仅影响当地农业生产,还可能通过食物链对人类健康构成潜在威胁。
三、防治对策1. 源头控制(1)加强工业污染源治理:严格实施排放标准,加大对工业污染源的治理力度,减少镉等重金属的排放。
(2)合理施用化肥和农药:推广科学施肥技术,减少化肥和农药的使用量,降低土壤中镉的积累。
(3)严格控制含镉灌溉水的使用:对灌溉水进行严格监测,禁止使用含镉超标的灌溉水。
2. 治理修复(1)土壤修复技术:采用物理、化学和生物等方法对已受污染的农田土壤进行修复,降低土壤中镉的含量。
(2)植物修复技术:利用植物吸收和转化土壤中的镉,降低其生物有效性,减轻对环境和人体的危害。
(3)农业生态修复:通过种植耐镉作物、建立生态农业系统等方式,提高农田生态系统的稳定性和自我修复能力。
3. 政策支持与监管(1)制定和完善相关法律法规:建立健全农田土壤环境保护法律法规体系,为防治农田土壤镉污染提供法律保障。
(2)加大政策扶持力度:对采取有效措施防治农田土壤镉污染的企业和个人给予政策扶持和资金支持。
我国农田土壤镉污染现状及防治对策我国农田土壤镉污染现状及防治对策一、引言在农业生产中,土壤是农作物的重要生长环境,土壤质量的优劣直接影响着粮食的生产和国民经济的发展。
然而,随着人口的增长和工业化的推进,我国土壤镉污染问题日益严重。
土壤中的镉污染不仅会对农作物产量和质量产生严重的影响,还会对人类的身体健康造成潜在威胁。
因此,深入研究我国农田土壤镉污染现状并制定有效的防治对策是当务之急。
二、我国农田土壤镉污染现状1. 镉污染的来源土壤镉污染主要来自于农业、工业和生活污水等方面。
农业生产中广泛使用的化肥和农药中含有镉元素,过量施用这些化肥和农药会导致土壤镉含量超标。
同时,工业废弃物的不规范排放和生活废水的不合理处理也会使镉污染加重。
2. 污染的地域分布我国农田土壤镉污染主要集中在一些重工业地区以及沿海地区。
像广东、福建、江苏、湖南、四川、湖北等省份的土壤镉污染程度较高。
这些地区的土壤镉含量普遍超过了国家标准,对农作物生长和人体健康造成了严重威胁。
三、土壤镉污染对农作物产量和质量的影响1. 影响农作物的生长土壤镉污染会抑制作物的根系生长,导致植株的吸收能力下降,进而影响养分的吸收和转运。
此外,镉还会干扰植物的光合作用和呼吸作用,影响植物的生长发育,从而降低农作物的产量。
2. 影响农作物的品质土壤镉污染不仅会减少农作物的产量,还会影响农产品的品质。
镉会积累在农产品的内部,超标的农产品富集了镉元素,食用后可能对人体产生慢性中毒的风险。
此外,镉污染还会使农产品的口感、口感和口感等特征发生变化,降低了消费者的购买欲望。
四、土壤镉污染的防治对策1.加强监测和预警体系建设完善土壤镉污染的监测体系,建立起相应的预警机制。
通过定期对农田土壤进行检测,及时发现和预警镉污染的风险,采取相应的措施遏制和控制污染的扩散。
2.优化农业生产方式通过科学合理的施肥和农药使用等措施,降低农业对土壤镉的添加量。
推行有机农业和绿色农业,减少化肥和农药对土壤的污染。
我国土壤镉污染现状及防治技术研究陈佳1包蓉2(1勉县农产品质量安全监测检验中心,陕西勉县724200;2勉县茶叶产业技术推广中心,陕西勉县724200)摘要:该文论述了土壤镉的污染现状以及镉来源和污染特点,提出了土壤镉防治的必要性和紧迫性,通过防治技术的研究,尤其是优点和缺点的分析,为土壤镉污染的进一步治理提供依据。
关键词:土壤;镉污染;防治技术中图分类号X833文献标识码A文章编号1007-7731(2020)24-0135-03镉(Cd)是生物毒性最强的重金属元素,具有化学活性强、移动性大和毒性持久的特点,而且极易通过食物链的富集作用危及人类健康,对人体具有致病、致癌和致突变作用。
本文对镉污染现状、来源、污染途径、污染特点、危害以及防治技术进行了论述,以期推动镉污染防治的进一步发展,提高农产品质量安全水平,保障人民群众的身体健康。
1镉污染现状工业“三废”的肆意排放,农业投入品尤其是农药、化肥的大量施用,使得重金属通过各种途径进入土壤[1]。
2011年,我国镉污染的土壤面积达130万hm2,占总耕地面积的1/6[2],按照工业发展的速度,镉污染将呈扩大化趋势,受污染土壤面积也在不断增加,当前土壤镉污染涉及11个省市的25个地区[2,4]。
农田土壤镉污染主要是由于引用工业污水灌溉造成的。
目前,我国工业企业年排放的未经处理的污水高达300~400亿t,工业污水灌溉农用田地面积占污灌总面积的45%,造成了严重的土壤镉污染[3]。
重金属镉在土壤中很难消除,当其在土壤中累积到一定程度时,就会对土壤-植物系统产生危害,造成土壤质量下降、农作物产量和内在品质降低等问题,以及土壤中一些常见的昆虫数量发生变化,并随着食物链最终进入动植物体和人体,进而危及人类健康[4-8]。
因此,对镉的防控和污染治理迫在眉睫,也势在必行。
2镉污染途径和污染特点目前,自然界的镉主要分为自然形成和人为带入2种。
自然形成的镉是指来自大自然中的矿物和岩石,镉的含量因类型不同而有所差异,其中土壤中的含量为5×10-8mg/kg,地壳中的含量为5×10-7mg/kg,生物体中为1×10-8mg/kg。
我国土壤中镉污染的研究进展摘要:在大量研究资料的基础上,对目前受关注程度较高的镉(Cd)污染进行了概述,简要分析了国内土壤Cd污染状况;并对土壤重金属污染的一般治理方法进行了论述,在此基础上对生态修复理论进行了探讨。
关键词:土壤;镉污染;修复方法;生态修复1 引言当今世界环境污染问题已成为全世界最受关注的问题之一,而土壤中重金属的污染已是全球面临的重大环境污染之一。
土壤重金属因其特有的生物的毒性和已积累性,对生态系统和人类的健康已构成严重的威胁,其中重金属镉更易被农作物吸收和积累,并通过食物链富集,进而对农产品品质安全和人类健康安全构成威胁。
农产品质量不仅关系到城乡居民健康、营养与安全,而且关系到为我国农业与食品的国际竞争力。
据研究表明我国农田土壤中的重金属含量持续增加,蔬菜地土壤受重金属的污染日益严重胡超[1]。
目前针对土壤重金属污染的治理,以修复被污染土壤为目的的技术体系主要有:①农业生态工程措施,即在被污染的土壤上种植不进入食物链的植物,或者栽植观赏苗木、铺设草皮等;②土壤改良措施,包括排土、客土、淋洗、增加土壤有机物、施加土壤改良剂等;③现代物理化学方法,如污染土壤固化、玻璃化、热处理;④生物修复(净化),即利用特殊植物或微生物体系清除土壤和水体中的污染物或降低污染物的毒性,使受污环境得到恢复。
这些治理途径都有各自的优点和不足。
利用客土、淋洗等各种物理、化学方法进行重金属污染土壤修复耗能大,操作费用高,对环境存在一定的二次污染性。
而相应的利用生物修复技术则成本低、回收和处理富集重金属的植物较为容易,且在清理土壤重金属污染物的同时,可清除土壤周围大气和水体中的污染物,有较高的环境美化价值,有利于生态环境改善[2]。
自20世纪90年代以来,植物修复技术已成为环境污染治理研究领域的一个前沿课题。
植物修复过程依赖于植物的能力从而吸收和代谢毒性较低的污染物。
不同的植物对污染物的吸收、积累和降解能力不同。
植物的生长率和生物量是决定了该种植物能否被选为植物修复的植物,以及它们对污染物有一定的承受力和生物积累,它们根区的深度,和它们潜在的蒸腾能力。
用于植物修复的植物不仅要有积累,降解或挥发污染物,但也应该有在不同的条件下迅速成长的能力。
2 我国土壤中镉污染状况随着工业迅猛发展,大量的重金属严重污染了农田。
我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的重金属污染,有许多地方的粮食、蔬菜、水果等食物中Cd、Cr 、As、Pb 等重金属含量超标和接近临界值。
一些国家和地区已拒绝进口我国被污染的农副产品。
特别是随着全球工业化和城市化的飞速发展,许多国家相继出现了蔬菜地土壤重金属污染超标问题,对蔬菜生产的品质安全带来较大的影响,并通过食物链威胁到人类健康[3]。
在各种重金属污染中,镉由于分布范围广而且其生物毒性高,并易被作物积累等,导致它的污染尤为严重[4,5]。
ZENG等(2008)[6]广泛收集自1989年以来中国蔬菜地重金属含量的数据和相关信息,结果显示,中国蔬菜地重金属的含量与土壤背景值相比明显的超标,特别是Cd和Hg的超标较为明显,与国家土壤质量二级标准GB15618-1995(6.5<pH<7.5)相比,Cd含量超标的问题相当突出,全球约24.1%的蔬菜地土壤样本超标。
农业部农业环境监测总站1996-1998年的监测结果表明,Cd污染的土地涉及11个省的25个地区,污灌区Cd污染面积最大,占重金属超标面积的56.9%,而农产品Cd超标率达10.2%。
颜明娟等[7]报道,福州郊区的部分菜园土受到Cd 污染,土壤Cd 范围在0. 123mg/ kg~0. 351 mg/ kg。
空心菜、芥菜、白包菜及日本大葱的Cd 含量(以鲜重为基数) 全部超标,茄子、芋头、青包菜、萝卜中有部分样品Cd 含量超标。
Du等[8]对东北某冶炼厂周围农田土壤的重金属污染调查发现,所采集土壤样品中Cd的含量在4.1~167.6mg/kg不等,地积累指数结果表明该地区Cd的污染程度最为严重;对浙江上虞地区的监测结果也表明,在所调查的几种重金属中Cd污染程度最高,且土壤中有效态的Cd占有较大比例,对周边小麦生产及生态安全造成了极大威胁[9];由于过高的土壤Cd污染而导致蔬菜、粮食及经济作物食品安全性降低的现象同样存在于广东大宝山、重庆万州等地[10,11]。
近日,国家环保部部长周生贤在向全国人大常委会所作的环境质量报告中指出:中国重金属污染呈高发态势,2011年1~8月份全国共发生11起较为严重的重金属污染事件,给某些地区人们的生活造成恐慌。
针对食品安全问题,王凯荣[12]将我国部分地区的农田Cd 污染状况及当地稻米中的Cd含量作了汇总,以引起相关部门的重视。
3 常见修复方法分析为了合理地利用现有的土地资源,减少污染物通过食物链对人体生存与健康造成的危害,需对受重金属、有机物污染的土壤进行科学的治理与恢复。
一般来讲,对重金属污染土地的治理大致有移位客土法、原位改良法、物理电动修复法、化学淋洗法等多种方法[13,14]。
3.1 土壤淋洗修复法淋洗修复法可快速将污染物从土壤中移除,短时间内实现高浓度污染土壤的治理,其治理费用相对较低,现已成为重金属污染土壤快速修复技术的研究热点和发展方向之一[15]。
该技术利用可令土壤中污染物溶解(或迁移)的液体物质来淋溶受污染的土壤基质,从而使吸附、固定在土壤颗粒上的污染物洗脱、解离而去除[16,17],其作用机理在于借助于化学淋洗液或助溶剂结合土壤中的污染物,并通过螯合、解吸、溶解或固定等化学过程,最终达到净化污染的目的[18]。
这一技术具有选择性低(可适用于大部分重金属和有机污染)、操作灵活(原位淋洗或离场修复均可进行)、修复效果彻底等优点[19],所用到的无机淋洗剂、人工螯合剂、氧化剂等也较容易获得。
但是土壤淋洗技术在实际应用方面也存在一定的缺陷和局限性,主要表现为该技术对质地粘重、渗透性差的土壤修复效果不太理想,主要是由于淋溶剂的渗入和扩散过程受到了阻隔,在这种质地的土壤上难以发挥理想的作用效果;其次,目前已报道的去除效率高的天然淋洗剂,其获得途径较少,因此价格都比较昂贵,这对大面积的实际修复造成了一定的困难;另外,洗脱废液的回收处理问题不容回避,淋洗剂多为高分子化合物质,其在土壤中的残留量可能造成深层土壤和地下水的二次污染,甚至对为污染的环境构成威胁[20-21]。
因此,寻找开发安全易降解、同时作用效果好的土壤修复淋洗剂是今后研究的重点。
3.2 稳定/固化修复法稳定/固化(solidification/stabilization)修复,简称为S/S修复,最早在20世纪50年代用于对放射性废弃物的固化处理。
首先区别一下固定化和稳定化的不同含义:稳定化是指从污染物的生物有效性(Bioavailability)出发,通过转化其形态或价态,将污染物转化为溶解、迁移能力较低,或毒性较小的物质而实现无害化;固定化则是指将污染物包封在惰性基材中,或在污染物外面覆盖一层低活性、低渗透性材料,通过减少污染物暴露在外面的淋滤面积达到限制其迁移的目的,该过程一般不改变污染物的化学性质或形态。
其中将粒径细小的污染物颗粒固定化称之为微囊化(microencapsulation)将粒径较大的颗粒固定化称为巨囊化(macroencapsulation )。
由此可知,S/S 修复技术指运用物理、化学方法将土壤中的污染物质固定,或者将其转化成为惰性物质(化学性质不活泼的形态),从而阻止其在环境中的迁移和扩散,达到控制污染的目的[22]。
以美国在处理低水平放射性液体为例,S/S 修复的技术流程一般是,先用水泥等物质将其固化(或用蛭石等矿物质吸附),然后再进行填埋。
在欧洲,对放射物质的处理基本是先用水泥固化,后用惰性材料包封,最后进行海洋深埋[23]。
当然,稳定/固化修复技术自身也存在一些不足,比如在利用不同的胶凝材料方面,多数重金属硫酸盐物质对于硅酸盐水泥的浆体都有较强的侵蚀作用,从而导致固相体积增加,造成混合体膨胀;另外硅酸盐水泥抗酸性较差,而我国南方地区酸雨严重,基材的不抗酸性使得已固化的重金属在酸性环境中很可能重新溶出,这些都是限制该项技术大规模应用的潜在因素[24]。
3.3 电动修复法在重金属污染的物理性修复类型中,电动修复法是近年来发展较快的一种技术[25],该技术最早是20世纪90年代由美国路易斯安纳州立大学开发[26],主要针对受重金属污染的土壤及地下水的修复。
其技术过程是,首先通过在污染土壤两侧施加直流电压(可直接将电极插入受污染土壤或地下水区域),从而形成一定的电场梯度,金属污染物则在电场力作用下沿电场方向发生定向迁移,到达电极区的金属离子则经过电沉降作用在电极棒上进行沉积,最后再将污染物分离或集中处理。
由于电场中介质的pH影响金属离子的迁移速度、沉淀效果,因此如何将土壤pH值控制在最佳范围之内是土壤电动修复的关键问题之一[27]。
樊广萍等[28]通过研究摸索出了用于重金属和有机物复合污染的电动修复条件,即往试验红壤中添加了表面活性剂羟丙基-β-环糊精(HPCD)和H2O2,并将阴极酸性pH值调节为3.5左右,结果显示芘和铜的去除率分别可达51.3%和80.5%,实现了重金属和有机污染物的同时去除。
作为一种尚为新兴的技术,电动力学方法也存在着对污染物选择性不高、酸化措施的生态风险性较大等方面的不足,在实践应用中还需进行较多方面的完善。
4 生态修复理论4.1 生态修复概念的提出前述几种重金属污染土壤的修复方法,均借助于外源的物理、化学添加物的作用,在效果上虽卓有成效,但其实质仍是改变了土壤理化性质的化学反应过程,或多或少存在着环境威胁因素。
随着科学理论的发展和人们环境意识的提高,对受污染的环境实施生态修复的思想逐渐形成。
生态修复(ecological remediation)是指以生态学原理为指导,以生物修复为核心,同时以各种物理、化学、农艺措施等为辅助手段,通过技术间的优化组合,实现最低耗费和最佳效果的一种综合性污染修复方法[29-32]。
生态修复的创新性不在于具体的修复方法和技术过程,而在于综合利用各种修复方法进行优化组合,实现各修复环节的最佳衔接,并重视生物和环境因子在修复过程中的调控作用[33]。
鉴于在土壤修复过程中可能产生毒性更强的二次污染物[34],因此生态修复的目的不能仅仅定位在污染物的有效去除上,还应该结合整体环境效应进行考虑,土壤生态毒理性的降低和生态服务功能的恢复也将是生态修复技术的目的[35]。
4.2 生态修复的特点(1)修复对象的复杂性。
生态修复所面对的修复对象不是单一的污染物质,其目的在于实现土壤的综合修复。
(2)修复方法的多样性。