农田土壤镉污染研究与治理修复建议
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农田镉污染的措施引言镉是一种常见的土壤重金属污染物,对农田环境和农作物安全产生了严重影响。
农田镉污染已经成为农业可持续发展面临的重要问题之一。
为了解决农田镉污染问题,采取有效的措施对农田进行治理是非常重要的。
本文将介绍一些常见的农田镉污染措施,包括土壤修复、镉吸收和转化调控、农作物筛选和合理种植。
1. 土壤修复1.1. 有机质施用有机质施用是一种有效的土壤修复方法。
有机质可以改善土壤结构,增加土壤保水能力,并且具有良好的离子交换能力,可以减缓镉在土壤中的迁移和积累。
1.2. 改变土壤酸碱度调整土壤pH值可以影响镉的有效性。
一般来说,镉在碱性土壤中的迁移和积累较低。
因此,通过添加石灰等碱性物质来提高土壤pH值,可以减少镉的毒性和积累。
1.3. 植物修复一些植物具有吸收和富集重金属的能力,被称为“超级积累植物”。
将这些植物种植在镉污染的土壤中,可以通过植物吸收并富集镉,从而减少土壤中的污染物含量。
随后,这些植物可以被清除或处理。
2. 镉吸收和转化调控2.1. 土壤添加剂添加剂可以调控土壤中镉的有效性和生物可利用性。
例如,磷酸盐可以与镉形成难溶的盐类,减少镉的迁移和吸收。
硅酸盐可以增加土壤中镉的结合和固定程度,降低其迁移和积累。
2.2. 生物修复一些微生物可以通过还原、氧化、解毒和螯合等机制,降低土壤中镉的毒性。
利用这些微生物进行生物修复,可以有效降低农田镉污染的风险。
3. 农作物筛选和合理种植3.1.耐镉农作物筛选进行耐镉性筛选,选育出耐镉的农作物品种,可以减少农作物对镉的吸收和富集。
耐镉农作物品种的选育可以通过杂交育种、突变体筛选或基因工程等技术实现。
3.2.智能种植技术借助现代农业技术,如精准施肥、水肥一体化、土壤覆盖等,可以精准控制农作物的生长环境,使其处于适宜的生长状态。
合理利用这些技术可以降低农作物对镉的吸收和富集。
结论农田镉污染对人类健康和农业生产都带来了巨大风险。
采取针对性的措施进行农田镉污染治理是非常重要的。
农田镉污染治理措施1. 引言镉(Cd)是一种重金属污染物质,如果积累在农田土壤中,可能对农作物和生态系统造成严重的影响。
因此,农田镉污染治理措施成为了保护农田环境和确保粮食安全的重要课题。
本文将介绍几种常见的农田镉污染治理措施,以帮助农田经营者和环保专家更好地治理农田镉污染。
2. 镉污染的来源和问题镉通常来自于农药、化肥、工业废物和城市污水等源头。
它在土壤中具有较强的持久性和累积性,对农作物生长和人体健康有害。
农田土壤镉的积累会导致农作物中镉含量升高,进而引发食品安全风险和生态环境问题。
3. 农田镉污染治理措施农田镉污染治理应综合考虑农业生产、土壤修复和镉减排等方面的因素。
以下是几种常见的农田镉污染治理措施:3.1 选择抗性农作物选择一些具有较强镉抗性的农作物来种植,可以减少镉在农作物中的积累。
比如,一些水稻品种对镉有较强的抗性,可以选择种植这些品种来减少对镉的吸收。
3.2 优化农业管理措施合理使用化肥和农药,降低镉的输入量。
合理施肥、减少农药使用量、合理灌溉等措施可以减少土壤中镉的积累,同时保证农作物的正常生长。
此外,做好农田水土保持工作,防止土壤侵蚀,也可以减少土壤中镉的流失。
3.3 土壤修复技术针对已经受到镉污染的土壤,可以采用土壤修复技术进行治理。
例如,利用石灰、磷酸盐或有机肥料等进行土壤改良,减少镉在土壤中的可交换态和可溶性态。
此外,通过植物修复技术,选择一些具有吸附镉能力的植物来治理镉污染的土壤。
3.4 镉减排技术同时,减少镉的排放也是治理农田镉污染的重要措施之一。
工业废水、农村污水和城市雨水等都可能含有镉污染物,因此需要采取相应的措施来净化和管理废水。
4. 结论农田镉污染治理是一个复杂而重要的课题,需要综合考虑农业生产、土壤修复和镉减排等多个方面的因素。
选择抗性农作物、优化农业管理、土壤修复和镉减排技术是常见的农田镉污染治理措施。
通过合理的治理和管理,我们可以降低农田镉污染对农作物和生态环境的风险,推动农业可持续发展和粮食安全保障。
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。
湖南省镉污染土壤现状及建议湖南省是我国重要的经济省份之一,近年来湖南省土壤镉污染日益严重,给农业生产和人民群众的生活带来了巨大的影响和风险。
本文将分析湖南省土壤镉污染的现状,然后提出相应的解决建议。
湖南省土壤镉污染主要集中在湘南地区,主要原因是该地区有很多非法非规范的电池生产企业,这些企业大量排放废水和废弃物,其中含有大量的镉。
这些污染物通过土壤侵染,进而进入农作物和水源中,危害着人们的健康和环境。
湖南省土壤镉污染情况严重。
根据调查数据显示,20%的农田镉污染超标,29%的农产品镉污染超标,严重威胁了人们的食品安全。
尤其是某些与安全关系密切的农作物,如稻谷、蔬菜等,镉污染超标的情况更为突出。
湖南省土壤镉污染的原因主要有以下几个方面:一是电池生产企业的非法排污和滥用镉等有毒有害物质;二是农民长期使用含有镉的农药、化肥等;三是农作物吸收土壤中的镉元素,进而积累到人们的饮食中。
针对湖南省土壤镉污染问题,应该采取以下措施进行解决:1. 加强监管:相关部门应当加强对电池生产企业的监管,严禁非法排污和滥用有毒物质的行为。
加强对农药、化肥的生产、销售和使用的监管,严禁含有镉等有害物质的产品上市和使用。
建立健全相关的法律法规,对违规行为进行惩罚和处罚,并加大对违法企业的执法力度。
2. 土壤修复与治理:对镉污染严重的土壤进行修复和治理,采取适当的技术手段和方法,如生物修复、化学修复等,有效去除土壤中的污染物,恢复土壤的健康状况。
3. 推广科学种植方式:科学合理地选择农作物种植,根据土壤镉含量的不同,合理选择适应性较强的农作物。
通过科学施肥和农药使用,合理控制土壤中镉元素的含量,减少农作物对土壤中镉元素的吸收。
4. 食品安全监测:加强对农产品的监测和抽检,对于超标的产品,要及时通知生产企业进行召回和销毁。
加强对农产品的质量检测和监管,提高农产品质量安全的整体水平。
湖南省土壤镉污染问题的解决需要各方共同努力。
政府、企业、农民和市民都应承担起自己的责任,共同推动湖南省土壤环境的修复和保护,保障人民的生命安全和健康。
我国农田土壤镉污染现状及防治对策随着工业化和城市化的加速发展,我国农田土壤镉污染问题日益严重,给农业生产和人民健康带来了严重的威胁。
本文将探讨我国农田土壤镉污染的现状,分析其原因,并提出相应的防治对策。
一、我国农田土壤镉污染的现状农田土壤镉污染主要集中在工农业集约化区域以及农产品出口区。
根据环境保护部的数据,我国农田土壤镉超标面积已经超过3%,其中严重超标面积占0.3%。
农田土壤镉浓度超标主要是由于过度使用化肥、农药和工业废弃物的不恰当处理等造成的。
尤其是一些煤矿、金属冶炼、化工等工业污染产生的废渣和工业废水含有高浓度的镉元素,直接或间接地进入农田土壤。
二、我国农田土壤镉污染的原因1. 化肥和农药的过度使用化肥和农药的过度使用,特别是过量施用含有镉的化肥和农药,将导致土壤镉含量的不断增加。
在一些地区,由于缺乏科学合理的农业生产管理,农民盲目追求高产,过量使用化肥和农药,使土壤镉浓度超过安全标准。
2. 工业污染物的废弃物一些工业企业的废渣和废水中含有高浓度的镉元素。
由于处理不当,这些废弃物不经过有效的处理,直接或间接地进入农田土壤。
农作物通过土壤吸收了这些含有镉的废弃物,导致农产品中的镉含量超标。
三、我国农田土壤镉污染的防治对策1. 加强农业生产管理加强农业生产管理,合理使用化肥和农药,控制化肥和农药使用量,减少对土壤环境的污染。
加强农业技术培训,提高农民科学管理意识和技术水平,推广科学施肥、绿色防治等农业生产管理措施。
2. 加强工业污染治理加强工业污染物的治理和减排工作,严格实施废水和废气的处理措施,确保工业废弃物经过有效的处理后,不会对土壤产生镉污染。
加大对违法排放企业的处罚力度,建立完善的监管机制和举报制度,加大对工业污染的监测和执法力度。
3. 建立农田土壤镉污染监测和预警体系建立农田土壤镉污染监测和预警体系,定期对农田土壤镉污染进行监测和评估,为相关部门和农民提供及时可靠的数据和预警信息。
湖南省镉污染土壤现状及建议湖南省是我国南部的一个省份,面积达到了2.1万平方公里,人口近7000万人。
虽然湖南省拥有了丰富的矿产资源,但是这些资源的开采和利用却对周围的环境造成了一定的污染。
其中,镉污染土壤问题备受关注。
目前,湖南省的镉污染土壤主要集中在岳阳、娄底、株洲、衡阳等地。
其中,岳阳市的镉污染问题尤为严重,多个乡镇的农田、鱼塘、地下水都受到了污染。
根据岳阳市环保局的监测数据显示,该市70%的耕地镉含量超标,而一些村庄的水稻和蔬菜中镉含量也严重超标。
导致污染问题的原因有很多,主要与湖南省多年来的矿产开采和化工生产有关。
在这些过程中,大量的废弃物和工业废水被随意排放,其中含有大量的重金属,如镉、汞等。
这些重金属极易被土壤吸附,进而进入农作物和饮用水,对人体健康造成危害。
针对湖南省的镉污染土壤问题,我有以下几点建议:1.加强监测和评估。
针对矿山和化工企业周边的环境,加强污染监测和评估,及时发现镉污染问题,以便采取有效的措施进行治理。
2.严格监管企业排放。
加强对矿山和化工企业的监管,规范排放标准和流程,减少重金属含量的排放。
3.加强土壤污染治理。
对于已经受到污染的土地,应该采取有效的治理措施,包括土壤修复和污染区域的隔离。
4.促进可持续的农业发展。
在镉污染严重的地区,应该鼓励农民采用日本稻田模式等可持续的农业种植方式,减少对土壤的污染。
5.加强公众宣传。
通过各种途径,加强对公众的宣传教育,让他们了解镉的危害和如何保护环境,共同营造良好的环境氛围。
总之,针对湖南省的镉污染土壤问题,我们需要从源头治理,同时采取有效的措施进行治理和修复,共同努力保护环境,保障人民健康。
湖南省镉污染土壤现状及建议湖南省是我国的一个重要农业大省,但随着经济的发展和工业化的进程,土壤污染问题也日益突出。
其中,镉污染是湖南省面临的严峻生态环境问题之一。
本文将就湖南省镉污染土壤现状及建议进行探讨。
湖南省土地面积约为21.5万平方公里,其中有38.8%的土地是农业用地。
但是由于过度使用化肥、农药等农业生产方式,加之工业废气等污染物的排放,湖南省的农田土壤镉含量呈现逐年增加的趋势。
据国家环保部公布的数据,湖南省13个市州中,8个城市的土壤重金属含量超标,其中镉超标的城市有6个。
镉是影响人体健康的一种重金属元素,其已被确定为致癌物和致畸物。
如果人长期摄入含镉高的食品或饮用水,则会导致慢性中毒,出现牙骨病、肝肾损害、新生儿畸形等症状。
可见,土壤镉污染不仅危害着农田生态环境,同时也威胁着公众健康。
(一)加强监测和评估镉污染土壤治理的第一步是进行准确的监测和评估。
有必要建立完善的土壤污染监测网络,及时了解土壤镉污染的状况和范围。
这样可以有针对性地制定治理政策和措施。
(二)加强农业和环保管理农业和环保管理是预防土壤镉污染的关键。
应该大力倡导绿色农业生产方式,严格控制化肥、农药等农业用品的使用量;加强工业企业的环保设施建设和管理,减少污染物的排放,以降低土壤镉含量的风险。
(三)加强修复与改良对于已经受到镉污染的土地,需要进行修复与改良。
方法有两种,一种是使用生物修复技术,即利用微生物、植物等生物资源,吸附、分解和还原土壤中的镉,以达到减轻镉污染的目的。
另一种方法是采用物理、化学修复技术,包括土壤改良剂的引入和重金属沉淀(如铁矾土、石灰、硫酸铵等)减少土壤镉含量的方法。
(四)加强公众意识教育公众意识教育也是镉污染土壤治理工作中的关键一环。
应该采取多种形式,广泛宣传土壤污染的危害和预防措施,提高公众对于环境保护的关注度和自我保护能力。
总之,湖南省镉污染土壤现状的治理需要各界的共同努力。
政府应该采取有效措施加强监测和评估、加强农业和环保管理、加强修复与改良、加强公众意识教育等方面的工作,以实现湖南省的生态环境保护和公众健康的持续发展。
治理农田镉污染措施引言镉是一种非常有毒的重金属元素,对于人体和生态系统都具有严重的危害。
农田镉污染是指土壤中镉元素超标,导致农作物镉含量超标的问题。
治理农田镉污染是保护农产品安全、维护环境健康的重要任务。
本文将介绍一些常见的治理农田镉污染的措施。
农田镉污染的原因农田镉污染主要来源于以下几个方面:1.工业废弃物排放:工业废水、废矿渣等含有镉的废弃物直接或间接排放到土壤中,导致土壤镉污染;2.农药使用:农药中含有镉元素,长期使用会导致土壤镉污染;3.错误施肥:过量施用含有镉的肥料,导致土壤镉含量超标;4.自然界存在:部分地区土壤本身就含有较高的镉含量。
治理农田镉污染的措施1. 土壤修复土壤修复是治理农田镉污染的重要手段,可以通过以下措施实现:•调整土壤pH值:镉在酸性土壤中容易被植物吸收,所以可以通过添加石灰等碱性物质来调整土壤的酸碱度,减少镉的吸收和迁移;•施用有机肥料:有机肥料中含有大量的有机质,可以提高土壤质地和保水性,减少镉在土壤中的活动性;•生物修复:利用一些具有镉吸附能力的植物,如柳树、紫荆等,在受镉污染的土壤中种植这些植物,通过吸收和累积土壤中的镉元素来修复土壤。
2. 严格控制农药使用农药使用是导致农田镉污染的重要原因之一,因此需要严格控制农药的使用,并采取以下措施:•选择低镉农药:优先选择镉含量较低的农药进行施用;•合理使用农药:遵循农药使用规定,按照标准用药,避免过量使用和频繁使用;•定期清洗和维护农机具:农机具在使用过程中可能会沾染农药残留,定期清洗和维护可以减少农药残留的传播。
3. 合理施肥合理施肥可以有效减少土壤镉含量,具体措施有:•确定土壤养分状况:通过土壤测试检测土壤中的养分含量,根据测试结果制定合理的施肥方案;•控制施肥量:根据农作物需求和土壤肥力状况合理控制施肥量,避免过量施肥;•选择安全肥料:选择镉含量较低的肥料,避免含有镉的肥料对土壤造成污染。
4. 合理农田管理合理的农田管理对于防治农田镉污染至关重要,包括:•灌溉管理:合理控制灌溉水中的镉含量,避免镉通过灌溉水进入土壤;•土壤覆盖:在农作物种植间隙,可以利用秸秆覆盖、绿肥种植等方式覆盖土壤,减少土壤蒸发和镉的微生物转化;•农田排水:合理排水可以降低土壤中镉的浓度,减少镉的迁移和累积。
镉污染土壤的修复与利用技术研究随着人类经济和社会的发展,工业、农业和城市建设等活动的增加,土壤污染已成为一个大问题。
其中,重金属污染是一种非常严重的污染,而镉是其中最为常见的一种。
目前,全球有近20个国家的土壤镉超标,且重金属在土壤中具有高度热稳定性,极难在短期内被去除。
因此,研究镉污染土壤的修复与利用技术十分重要。
一、镉污染土壤的来源及危害镉被列入二十大优先污染物之一。
它通过人类活动、化学工业和农业等渠道进入土壤。
在化肥和农药、轻工业和纺织业废水、市区污水、工业废水和污泥中均能检测到镉。
燃煤和工业废气排放,带有一定浓度的镉,也是镉污染的主要来源之一。
镉对人类健康有非常大的危害。
人体摄入镉后,可能导致肺癌、胃癌、骨质疏松症和不孕不育等多种疾病。
而土壤中的镉对于植物生长也有较大的危害。
植物吸收过多的镉,会影响其正常的生理代谢,进而影响其生长发育和产量。
因此,需要采用正确的方法来修复镉污染土壤。
二、镉污染土壤的修复技术镉污染土壤的修复主要有生物修复、化学修复和物理修复三种方法。
1. 生物修复生物修复是一种利用生物体促进土壤污染物降解的技术,其主要来源于植物。
例如,锌华草、植物芸、紫花苜蓿、三叶草和南瓜等都能够吸收土壤中的镉离子。
这些植物可以促进土壤中镉的迁移和转化。
另外,某些微生物,如细菌和真菌,也能够对土壤中的镉进行分解和还原。
这些微生物可与植物一起应用,共同促进土壤镉的分解和还原。
因此,生物修复是目前较为常见的土壤污染修复技术之一。
2. 化学修复化学修复是指在土壤中添加化学物质,如氧化物或还原物质,以将污染物质转化成无害的物质或降低其毒性。
例如,碱性物质和还原剂等可以在土壤中加速镉离子的沉淀和结合,使其从水中浮出,并通过阻饥类作用促进土壤中的镉迁移,进而达到修复的效果。
3. 物理修复物理修复主要是指利用物理治理技术,对土壤中的有害物质进行分离和除去。
比较常见的物理修复技术是电泵吸排技术,其利用电子的移动,加速镉离子向阳极和阴极移动,实现了蓝光降低土壤中镉的浓度,达到了缓解土壤污染的目的。
农田土壤镉污染研究与治理修复建议
摘要:土壤是人类赖以生息的自然资源,在我国的重金属土壤污
染中,镉污染是危害性最大的。
Cd元素已被联合国环境规划署列为全
球性意义危害化学物质之首。
镉污染会影响农作物的生长,造成土壤
的可利用性降低,同时通过食物链危害人体健康。
本文针对Cd目前
在我国的一些背景值、污染现状、形态、性质及其严重危害做一些介绍,并针对其特征提出治理建议,为农田土壤镉污染治理和修复提供
参考。
关键词:农田土壤;镉;污染;治理;
土壤是人类赖以生息的自然资源,随着人口、经济发展和矿产资
源开发利用的增长,土壤镉污染问题日益突出。
镉污染是危害性较大,会影响农作物的生长,造成土壤的可利用性降低,土壤中Cd通过食
物链富集到人体影响健康,有许多报道表明,进食少量的Cd便可能
引发严重的中毒症状。
世界卫生组织确定Cd为有限研究的食品污染物,联合国环境规划署提出12种具有全球性意义的危险化学物质,
Cd被列为首位。
1.土壤Cd污染概况
1.1土壤Cd污染现状
Cd不是人体所必需的元素,它在地壳中一般含量是0.01-2mg/kg,一般我国背景值为0.097mg/kg,【1】我国《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准(试行)》最低风险筛选值为0.3mg/kg。
在一些
铅锌矿周边,背景值会超过在0.6 mg/kg,20世纪90年代初,我国
污灌农田约1.4×106公顷,污灌对造成Cd污染耕地1.3×104公顷,
涉及11个县市的25个地区。
“十三五”以来,国家制定《土壤环
境质量-农用地土壤污染风险管控标准(试行)》对农用地土壤重金
属含量的风险筛选值和管控值做了规定,随着全国农用地土壤状况调
查相继开展,农用地土壤超筛选值、甚至管控值情况大幅增加,仅陕
南某市就发现数超风险筛选值耕地1.1×104公顷,超风险管控值耕地860余公顷。
1.2 土壤Cd污染的来源
土壤在与周围环境进行物质和能量的交换过程中,不可避免地会
有外源Cd进入土壤,进入土壤的镉会因化学作用、物理吸附以及土
壤的相对固定而不断在土壤中累积。
Cd来源较广,主要为工业、矿业、农业。
(1)工业源:工业废气是造成空气Cd污染的主要来源,工业区
周围的大气中Cd的浓度高于偏远地区,尤其在铅锌矿采选和冶炼企
业周边,年产10万吨锌金属生产线在达标排放情况下废气中Cd年排
放量约为57.6千克。
空气中Cd可以通过降雨或沉降进入土壤积累,
部分进入植物体。
矿区、镀锌厂以及与染料、塑料稳定剂、油漆及轮
胎生产有关的工业是含Cd污水的主要来源,历史上许多散乱污企业
污水未经过任何处理即被引入农田,造成大面积的污灌区土壤Cd含
量增加。
(2)矿业源:由于镉在地壳中含量低并具有高度分散性,不易形
成独立矿物,多与锌、铜、铁、锰、锡等矿伴生【2】。
镉在矿产采
选过程中,随废气(粉尘)、废水、弃渣等迁移途径进入土壤,并且
矿区背景值较高也是客观规律。
(3)农业源:长期施用含Cd的农用化肥会造成Cd在土壤中的大
量累积,其中含Cd磷肥施用的影响最为严重。
据西方国家估计,人
类活动对土壤的污染物贡献中磷肥占54%~58%,全球磷肥中平均含
Cd量为7 mg/kg,这样给全球土壤带来66 000 kg的Cd。
1.3 Cd污染的危害
Cd是植物生长的非必需元素,当Cd进入植物体内并积累达到一
定程度时,植物就会出现毒害症状,通常表现为生长迟缓、植株矮小、产量下降、质量下降等。
Cd是一种容易以危险的含量水平进入人体的高毒性重金属元素。
Cd中毒主要表现为肾脏功能的损害和肺部的损伤,导致肾皮质坏死、肾小管损害、肺气肿、肺水肿,还可以引起心脏扩
张和高血压,长期摄入Cd将会导致骨质疏松、脆化、腰病、脊柱畸形。
2. Cd在土壤中的存在形态及其影响因素
2.1 Cd在土壤中的存在形态
矿石中Cd主要为CdS和CdCO3,土壤中的Cd主要以二价镉的形式存在。
目前,国内外的学者根据Tessier法把土壤中Cd的形态分为:总量、可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化物结合态、有机硫化物态和残
留态。
Cd及其他重金属在土壤中的存在形态十分复杂,在土壤中可以
发生溶解、螯合、络合、氧化还原、凝聚、吸附、沉淀等反应。
受土
壤组分及其在土壤中的化学行为影响,各形态之间处于一个动态平衡中,随环境条件的变化而互相转化。
2.2 Cd形态的影响因素
土壤pH、有机质、氧化还原电位(Eh)等理化性质都影响着
Cd在土壤中的溶解度和移动性,其本质是影响Cd在土壤中的化学形态。
土壤pH的改变可导致土壤中重金属化学形态的变化。
pH过低,使结合态Cd释放转化为可溶性离子,从而使土壤中游离态Cd离子浓
度升高。
提高土壤pH,土壤胶体负电荷增加,H+的竞争能力减弱,
Cd多以难溶的氢氧化物或碳酸盐及磷酸盐的形式存在,其活性大幅降低。
廖敏等人认为,Cd吸附量与pH呈相关性,pH在6以下,生物有
效态Cd含量随pH升高而增加;pH在6以上,则随pH升高而减少。
因此在受Cd污染的酸性土壤地区,撒施石灰提高土壤pH以降低镉的
有效性是治理Cd污染的一项有效措施。
有机质在土壤中可吸附易迁移的可交换态Cd,降低其生物有效性。
有机质具有大量的官能团,其比表面积和对Cd离子的吸附能力远超
任何其他的矿质胶体。
腐殖质分解形成腐殖酸可与土壤中Cd形成络
合物或鳌合物,从而降低植物对Cd的吸收。
在室内淹水培养条件下,向土壤中添加有机质,则会显著增加有机结合态Cd含量,显著降低
可交换态Cd含量。
土壤中加入有机肥同样可起到降低可交换态Cd含
量的作用。
余贵芬等人的研究表明,腐殖酸的添加使红壤中Cd的残
渣态向有机态转化,用量越大、温度越低,转化效应越明显。
Eh是影响土壤中Cd的植物有效性的重要因子。
土壤中重金属的
形态、化合价和离子浓度都会随土壤氧化还原状况变化而变化。
如在
淹水土壤中,易形成还原环境,此状态下Cd2+便转化成难溶性的CdS
存在于土壤中,使土壤中Cd2+的浓度大大降低;当土壤风干时,土壤
吸收氧气氧化环境明显,则难溶性的CdS会被氧化成可溶性的CdSO4。
因此,可通过调节土壤氧化还原电位来减少土壤中有效态Cd含量,
以减少Cd向植物中的迁移量。
3. 土壤Cd污染治理修复技术
3.1物理/化学修复技术
电动修复:向重金属污染土壤中通直流电,使金属离子在电场作
用下进行定向迁移,在电极附近富集,再进行适当的物理或化学处理。
土壤淋洗:用淋洗剂去除土壤中重金属污染物,可用于大面积、
重度污染土壤的治理。
淋洗液在淋洗土壤重金属的同时也将植物必需
的Ca和Mg等营养元素流失。
土壤淋洗后淋洗液也需要处理。
固化/稳定化:通过添加固化/稳定化药剂改变重金属的吸附、沉
淀(共沉淀)、络合作用来降低重金属在土壤中的迁移性和生物有效性。
3.2生物修复技术
利用超积累植物吸收污染土壤中的镉并在地上部积累,收割植物
地上部分达到去除污染物的目的。
杂交狼尾草和热研11号黑籽雀稗
都对提取Cd有较好的作用。
3.3农业生态修复技术
主要为因地制宜地调整种植结构,在污染土壤中种植不进入食物
链的植物,向土壤中添加石灰等物质降低镉活性,利用植物根系吸收
积累或者根系分泌物固定土壤中重金属,通过工程菌培养、微生物投
放来降低污染土壤中重金属的活性和毒性,减少Cd从土壤向作物的
转移。
4. 建议
土壤Cd污染治理与粮食安全密切相关,短期内可以采用固化/稳定化技术、向土壤中添加石灰等技术降低耕地土壤Cd的活性,达到减少Cd在农作物中的富集的目标,从长远考虑,应当采取合适的土壤淋洗技术直接大量去除耕地耕作层土壤中的Cd,达到治理镉污染、保护人体健康的目的。
参考文献
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1。