重金属污染的土壤改良途径及烟草农艺调控措施初探
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重金属污染土壤的植物修复技术探究引言重金属污染土壤是环境污染领域的重要问题之一,它不仅危害人类健康,还对生态系统造成严重影响。
在重金属污染土壤的修复过程中,植物修复技术成为了研究和应用的热点。
本文将探讨重金属污染土壤的植物修复技术,包括植物对重金属的吸收和富集机制、适用于植物修复的植物种类、提高植物修复效率的技术手段以及未来的发展方向。
一、植物对重金属的吸收和富集机制植物对重金属的吸收和富集是植物修复技术的核心内容。
一般来说,植物对重金属的吸收主要依赖于土壤中的重金属浓度和植物根系的吸收能力。
植物根系通过活跃吸收和转运系统,吸收土壤中的重金属物质,并将其转运到植物的地上部分。
在植物体内,重金属通过根系-茎叶-果实的转运途径积累和富集。
植物体内的重金属主要富集在叶片和根部,而果实、种子和茎内的重金属含量较低。
通过调控植物对重金属的吸收和富集机制,可以有效地修复重金属污染土壤。
二、适用于植物修复的植物种类在植物修复技术中,选择适合于修复重金属污染土壤的植物种类是非常重要的。
目前,已有许多植物种类被广泛应用于重金属污染土壤的修复工作中。
比较常见的植物包括拟南芥、亚麻、烟草、苜蓿、蓖麻等。
这些植物种类不仅在重金属的吸收和富集能力方面具有优势,而且对不同类型的重金属有不同的富集能力。
在实际应用中,可以根据土壤中的重金属种类和浓度选择适合的植物种类来进行修复工作。
三、提高植物修复效率的技术手段为了提高植物修复技术的效率,研究人员不断探索和应用各种技术手段。
土壤改良技术可以改善土壤的理化性质,提高植物的生长环境。
土壤修复剂可以通过稀释土壤中的重金属离子浓度,降低重金属对植物的毒性作用。
生物合成技术可以通过编辑植物基因,提高植物对重金属的吸收和富集能力。
利用微生物修复技术可以增加土壤中的有机质含量,促进植物的生长和修复效果。
综合运用这些技术手段,可以有效提高植物修复技术的效率和应用范围。
四、未来的发展方向随着植物修复技术的不断发展,未来的研究方向主要包括以下几个方面。
浅谈农耕地土壤重金属污染的防治策略随着工业化的不断发展和城市化的进程,土壤重金属污染已成为一种普遍存在的环境问题。
尤其在农耕地,由于长期的化肥、农药和工业废弃物的过度施用,土壤中的重金属含量逐渐增多,给农作物的生长和人们的健康带来了严重威胁。
如何有效地防治农耕地土壤重金属污染成为了当前急需解决的环境问题之一。
本文将就农耕地土壤重金属污染的防治策略进行简要的探讨。
要加强土壤重金属污染的监测和评估工作。
只有了解土壤中重金属的种类和含量,才能有针对性地采取相应的防治措施。
相关部门可以通过对农耕地土壤进行定期的监测和评估,建立起一套完整的监测体系,及时发现和掌握土壤重金属污染的情况,为防治工作提供科学依据。
要采取合理的农业生产措施,减少土壤重金属的输入。
在农耕地的管理中,应尽量减少化肥、农药以及其他化学物质的使用。
可以通过推广有机农业、循环农业等方式,减少化学物质对土壤的污染。
也可以通过科学施肥、轮作休耕等措施,来减轻土壤的污染负担,从源头上控制重金属的输入,保持土壤的生态环境健康。
要采用合适的土壤修复技术,减少土壤重金属的含量。
针对已经受到重金属污染的农耕地,可以采用化学修复、生物修复、物理修复等多种方法,进行土壤的修复和改良。
可以采用植物修复技术,通过选择对重金属具有富集和耐性的植物,来吸收和积累土壤中的重金属,达到减少土壤重金属含量的目的。
也可以利用微生物降解、土壤通气、土壤洗涤等手段,来促进土壤中重金属的迁移和去除,恢复土壤的生态功能。
要加强农产品质量安全监管,防止重金属通过农产品进入人体。
农耕地土壤中的重金属会通过作物的吸收和富集,进入人们的日常饮食,对人体健康造成潜在危害。
相关部门要加强对农产品质量的监管,提高农产品质量安全的把关力度,确保农产品中重金属含量的标准符合国家的法律法规要求,保障人们的饮食安全和健康。
农耕地土壤重金属污染是一个复杂而严重的环境问题,需要全社会的共同努力来解决。
只有加强土壤重金属污染的监测和评估工作,采取合理的农业生产措施,采用合适的土壤修复技术,以及加强农产品质量安全监管,才能有效地防治农耕地土壤重金属污染,保护好土壤的生态环境,维护人们的健康和生存权益。
浅谈农耕地土壤重金属污染的防治策略
随着社会经济的发展,农业生产规模逐渐扩大化,农业化学品的使用量也在逐年增加,这些农业化学品中含有大量的重金属元素,而这些重金属元素在长期的农业生产过程中会
在土壤中积累,最终形成土壤重金属污染。
土壤重金属污染对农业生产、环境与人类健康
等产生了巨大的影响,因此,如何有效地防治农耕地土壤重金属污染已成为当前一个重要
的课题。
首先,加强对土壤重金属污染的监测与评估。
通过对农耕地土壤的监测与评估,能够
及时了解土壤中重金属的含量及分布情况,并确定污染程度,为后续的防治提供科学依据。
其次,合理使用农业化学品。
农业化学品是引起土壤重金属污染的重要原因之一,因
此应该在使用过程中注意合理施用,控制使用量。
特别是禁止乱倒、乱倒弃置化肥、农药、兽药等物品,遏制在农业生产中“污染一点点”的行为。
再次,加强农业有机化和循环农业。
有机农业可以增加土壤腐植质含量,提高土壤质
量和肥力,避免化肥与化学农药对土壤的污染。
循环农业可以有效利用农业废弃物,减少
对环境的污染,同时也减轻对土地资源的过度压力,使耕地持续生产能力得到保护和提高。
最后,采用生物修复技术。
生物修复技术是一种环保、生态友好的治理方法,其主要
是利用植物、微生物等生物作用机制,将土壤中的重金属物质通过生物吸附、降解等方式
转化为无害物质,以达到治理和修复土壤污染的目的。
综上所述,农耕地土壤重金属污染是一个复杂的环境问题。
针对这个问题,需要政府、农民和科研部门等多方面的合作,采取一系列措施,共同保护好我们的耕地资源,促进可
持续农业发展。
农业资源与环境NONGYEZIYUANYUHUANJING耕地土壤重金属污染现状及治理修复措施袁雄辉 王 乐 万里平(江西正合生态农业有限公司,江西新余 338000)摘 要 耕地土壤重金属污染是我国农业生产和农村生态文明建设所面临的主要环境问题。
耕地土壤重金属污染不仅会降低耕地自净能力,减少农作物产量,同时重金属离子还会通过农作物根系的富集,导致粮食作物重金属超标,最终进入人体引发疾病,影响人们身体健康。
因此,及时地治理修复耕地土壤重金属污染已成为保障粮食作物安全生产的现实需求。
基于此,分析了耕地土壤污染现状及来源,并系统地介绍了耕地土壤重金属污染的治理修复措施,以期为耕地土壤保护提供参考。
关键词 耕地土壤;重金属污染;污染成因;修复措施1 耕地土壤重金属污染现状目前,耕地污染形势严峻,全国受污染的耕地约2 000万hm2,约占耕地总面积的1/5,不同程度的受镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、砷(As)、汞(Hg)、硒(Se)、锌(Zn)及铜(Cu)等重金属污染[1]。
据2014年国家环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国耕地土壤的点位超标率为19.40%,镉、镍、砷是排在前三位的主要重金属污染物,主要以无机型重金属污染物为主。
其中,镉污染点位超标率最为严重,达7.00%,但其重度污染点位相对较少,大多仍处于中、轻度或轻微Cd污染状态[2]。
2 耕地土壤重金属污染成因2.1 大气中重金属沉降 工矿企业生产、汽车尾气排放产生的大量含重金属的有害气体及汽车轮胎磨损产生的粉尘等是大气中重金属的主要来源。
大气中重金属主要分布在工矿企业的周围和公路、铁路的两侧,在全国土壤状况调查的267条干线公路两侧的1 578个土壤点位中超标点位占20.30%[3]。
有些较细微的含重金属粉尘颗粒可随风扩散至周边地区成条带状分布,距污染源越远重金属污染强度越弱。
大气中的重金属经过自然沉降和雨淋沉降可进入周边耕地土壤,随着时间的推移,重金属在耕地土壤中叠加累积造成污染。
重金属引起的土壤污染问题与治理措施发布时间:2021-08-13T10:38:02.453Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷3月9期 作者: 苏羽华[导读] 随着城市化建设进程的不断推进,我国的国土资源面积逐渐的减少。
苏羽华
普安县农业农村局(贵州 普安 561500)
摘要:随着城市化建设进程的不断推进,我国的国土资源面积逐渐的减少。因此,当前社会背景下对于耕地土壤的高利用率成为现代农业发展的重要趋势。根据调查与分析发现,由重金属引起的土壤污染问题很大程度上制约着土壤的高效化利用,这主要是由于重金属有着较为强烈的隐蔽性与滞后性,一旦存在重金属土壤污染问题就很难治理。[删除“因此”]近些年来,由重金属引起的土壤[错别字修改:土壤]污染问题一直成为国家重点关注与重视的热门话题。虽然相关的部门对于重金属土壤污染进行相关的治理与防治策略,但是需要花费的防治成本较大,最终的治理效果也是不尽人意,甚至还存在对土壤的二次污染风险。针对这种现状,需要相关部门根据土壤污染的具体实际情况,积极采取科学、有效的应对策略以及重金属土壤处理技术展开全面、系统的土壤污染防治方法。文章针对近几年我国重金属土壤污染的实际情况进行分析与总结,重点阐述了目前土壤重金属污染所引发的主要问题,并结合实际提出了能够有效解决土壤重金属污染的治理措施。
关键词:重金属;土壤污染问题;原因分析;治理措施引言:社会新形势背景下,国家的发展需要经济建设与环境保护协调发展,在兼顾环境保护的工作实践中,坚持统筹规划、全面布局的健康可持续发展原则,有效维护生态环境,促进我国社会的健康、稳定发展。关于我国的土壤重金属污染,从本质意义上来讲主要是指在土壤的内部物质结构中,其原始成分受到了外界重金属元素的影响,大部分的原始成分被替代,对于土壤的正常使用造成了严重的影响与危害,最终导致了对自然生态环境的破坏。就目前我国土壤重金属污染的研究技术现状来看,仍然存在着较多的问题与局限性,像统计分析的区域范围具有限制性,无法真正意义上达到对土壤环境的精准、全面监测,而是只能够通过对小面积的区域进行划分,通过分析块状区域的数据来估算出整体区域的土壤污染情况,整体监测效果不容乐观。一、土壤重金属污染引起的主要问题(一)对植物的影响
农用地土壤重金属污染防治与管控措施作者:来源:《世界热带农业信息》2021年第06期随着城市化和现代农业的协调发展,农田土壤重金属污染问题日益严重,对农作物生产和销售及人类健康产生了负面影响。
环境污染对食品安全造成了严重威胁,如何改善土地现状,提升土壤质量尤为重要。
因此,预防和控制土壤污染是亟待解决的重大环境问题之一。
本文总结了中国农用地土壤重金属污染狀况,并提出相应对策,从建立重金属污染监测体系、大力推广清洁农业生产理念、评估土壤修复和处理技术的机制等方面,为农业用地中重金属污染提供了预防和管理措施,以供参考。
1农用地土壤重金属来源由于生态系统的特性,土壤污染与空气污染和水污染密切相关。
土壤重金属污染主要来源于人类工业和农业生产活动,通过对农用地土壤来源分析得知,导致土壤危害的原因较多,尤其是金属矿开采和冶炼,导致周围地区重金属含量过多,长期露天堆放一些冶炼废渣,同时汽车在行驶期间的汽油燃烧将导致铅污染,离公路越近,重金属污染含量就越高[1]。
本次试验为2020年广西壮族自治区农业用地安全利用试点示范工程,在桂平市将耕地土壤环境质量归类为安全利用,通过项目实施,减少稻田土壤对人体健康的危害,并总结出安全利用农业土地的有效技术,以服务于农产品安全生产。
2农用地土壤重金属污染的危害重金属污染具备长期隐蔽性的特点,随着人们生活习惯的逐渐改变,土壤中的化合物与重金属已经严重超过了规定标准,严重破坏了生态平衡,影响了国家的生态安全,通过对现有的农用地土壤重金属危害的研究表明,重金属会直接影响生物及植物的生长,例如随着Cd浓度的增加,可溶性蛋白酶的活性会降低,最终被人体吸收[2]。
目前,农用地土壤重金属污染的危害主要为:耕作土壤水稻中重金属过量:目前项目区土壤主要为肥沃的黄泥田,肥沃的沙质泥田和肥沃的铁底田,土壤整体成熟度较高,有机质含量为3.2%~9.0%,土壤呈弱酸性至中性(pH 5.42~6.57),镉背景值高导致水稻重金属镉超过标准,同时长期过量施用碱性肥料也是重金属污染的重要来源;工矿企业污染农田:矿区周围耕地中重金属的污染程度较为严重,项目区2 km以内的农田灌溉水来自铅锌矿山,这很可能是项目地区大米中重金属镉超标的潜在原因。
土壤重金属防治措施近年来,随着工业化进程的加速和人类活动的不断增加,土壤中的重金属污染问题日益严重。
重金属污染不仅对农作物的生长产生负面影响,还会危害人类的健康。
因此,采取有效的土壤重金属防治措施成为当务之急。
一、合理施肥合理施肥是土壤重金属防治的基础。
在农业生产中,选择合适的肥料,科学施肥是减少土壤重金属污染的重要手段。
农民可以通过土壤测试,了解土壤中重金属的含量,根据测试结果进行精准施肥。
此外,还可以选择有机肥、生物有机肥等对土壤污染较小的肥料,减少化肥的使用量。
二、合理选择农药农药的使用也是造成土壤重金属污染的重要原因之一。
因此,合理选择农药,减少农药的使用量,是防治土壤重金属污染的关键措施之一。
农民应根据作物的实际情况,选择低毒、高效的农药,并注意按照使用说明正确使用农药。
三、生物修复生物修复是一种利用植物、微生物等生物体修复土壤重金属污染的技术。
植物吸收重金属的能力被广泛应用于土壤重金属防治中。
一些植物具有较强的重金属吸收能力,通过种植这些植物可以有效地将土壤中的重金属吸收并固定在植物体内,减少土壤中重金属的含量。
同时,一些微生物也可以通过降解、还原等方式将土壤中的重金属转化为无毒或低毒的形态。
四、土壤修复土壤修复是一种通过物理、化学等手段将土壤中的重金属转化为无毒或低毒的形态,恢复土壤生态功能的技术。
常用的土壤修复方法包括土壤改良、物理修复、化学修复等。
土壤改良可以通过添加有机质、矿物质等物质来改善土壤结构,增加土壤肥力,减少重金属的有效性。
物理修复可以通过土壤剖面翻转、土地平整等方式将重金属污染的土壤与健康土壤分离,减少重金属的迁移和扩散。
化学修复主要是通过添加吸附剂、络合剂等来固定、稳定土壤中的重金属,减少其对环境和生物的危害。
土壤重金属污染是一个复杂的环境问题,需要多方面的综合防治措施。
合理施肥、合理选择农药、生物修复和土壤修复等方法都可以有效地减少土壤重金属的污染。
同时,政府、农民和科研机构等各方应加强合作,加大对土壤重金属防治的研究力度,共同推动土壤环境的改善和保护。
土壤重金属污染的修复技术与实施对策探讨摘要:随着经济和社会快速发展,对自然资源的加速开发与利用,使工业、城市规模飞速扩大,也使废弃物数量、农用化学物质种类、数量逐年增加,其中的重金属会随着粉尘、淋溶水进入土壤,并被土壤过滤、吸附而累积,导致土壤重金属污染日益严重,直接或间接地影响食品和饮用水安全。
由于土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性,因此土壤重金属污染治理也比较复杂,关键词:重金属;污染积累;污染治理;修复技术;控制1土壤重金属污染途径与危害“重金属”原义是指比重>5的金属(一般来讲密度>4.5g/cm3的金属),包括金、银、铜、铁、铅等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成急、慢性中毒。
重金属不能被生物降解,而具有生物累积性或改变细胞结构,可以直接威胁高等生物包括人类健康。
另外,由于砷(As)的污染特性、治理方法等与重金属相似,人们通常称其为类金属,由其产生的污染也归为重金属污染。
1.1土壤重金属污染途径土壤遭受重金属污染的途径有很多种,如含重金属污水灌溉、大气中重金属沉降、农药化肥的使用、含重金属废弃物的堆积等。
因此,在工矿企业周边、公路附近的土壤,城市污水灌溉和施用有重金属的肥料、农药的农田容易产生重金属污染。
有研究表明,工业化程度越高的地区,土壤污染就越严重,市区污染高于远郊和农村,地表污染高于地下,且污染随时间越长,重金属积累相对越多、越广。
1)含重金属污水灌溉。
城市污水中的重金属离子含量趋高,而城市污水已成为近郊农业灌溉的重要组成部分,污水灌溉导致土壤中重金属Cd、Cu、Hg、As等含量不断累积。
此外工业园区、金属矿山、有色金属冶炼、加工和再生工业发展较快,其废水排放口下游的底泥或灌溉土壤的重金属含量不断提高,污染范围明显增大。
2)大气中的重金属沉降。
人类在生产、生活中所产生的废气、粉尘和烟尘中或多或少地含有重金属。
这些重金属经过雨淋沉降和自然沉降进入土壤中,引发土壤重金属污染。
烟草种植中的土壤改良分析烟草是一种重要的经济作物,其种植对土壤质量要求较高。
然而,长期的耕作与施肥管理可能导致土壤质量下降,限制了烟草的生长和产量。
因此,进行有效的土壤改良是提高烟草种植效益的关键之一。
本文将分析烟草种植中土壤改良的方法以及其对作物生长和产量提高的效果。
关键词:烟草种植;土壤改良;分析一、土壤改良的方法(一)有机肥料的应用堆肥的制备及工艺:堆肥是由有机物和微生物构成的复合物质,其制备需要适宜的材料和条件。
通常选用无毒、草食性动物的粪便、植物秸秆、树叶等原料,通过分层、静置和翻堆等工艺进行处理。
有机物的种类和适用范围:适合作为有机肥料的物质有很多种,如畜禽粪便、种子渣滓、剪草、植物秸秆、腐烂的叶子等,不同的有机肥料适用于不同的土壤和作物。
有机肥料的施用方法和时机:有机肥料的施用可以分为根部施肥、基肥和追肥,通常在作物生长的不同阶段进行应用。
施肥时应掌握好正确的施肥量和方法,以避免土壤酸碱调节失衡和作物生长受到影响【1】。
(二)矿质肥料的施用肥料种类:矿质肥料包括氮、磷、钾等元素,在不同土壤和作物要求下,需要选取适合的矿质肥料进行施用。
应用量和施用方式:矿质肥料的使用量和施用方式对作物的生长和产量有着关键的影响。
在选用矿质肥料时,应仔细地考虑矿质元素的比例和施用方式,以达到最佳的施肥效果。
(三)绿肥种植绿肥作物的选择和种植方法:绿肥种植是种植一些短周期的绿色植被来改善土壤肥力和结构,增强土壤保水性和抗旱能力。
常见的绿肥作物包括黑麦、大豆、燕麦、花生等。
绿肥作物的作用和效应:绿肥作物的种植可以促进土壤中有机物的积累和循环利用,增加土壤孔隙度和利水性,改善土壤风化性,降低土壤抛失率和养分流失。
同时,绿肥作物也能够改善土壤微生物的群落结构和活力,促进植物的健康生长。
(四))土壤改良剂的应用土壤改良剂的种类和作用:土壤改良剂是一种特殊的肥料,可以矫正土壤发生的酸碱度失衡和生理性质异常,修复死土,促进植物健康生长。
土壤重金属污染的修复技术探讨在当今社会,随着工业化和城市化进程的加速,土壤重金属污染问题日益严重,成为了环境保护领域的一个重要挑战。
重金属污染物在土壤中具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,不仅会影响土壤的质量和生态功能,还可能通过食物链传递,对人类健康造成潜在威胁。
因此,探索有效的土壤重金属污染修复技术具有重要的现实意义。
一、土壤重金属污染的来源土壤重金属污染的来源较为广泛,主要包括以下几个方面:1、工业活动工业生产过程中,如采矿、冶炼、电镀、化工等行业,会排放大量含有重金属的废水、废气和废渣。
这些废弃物未经妥善处理直接排放到环境中,容易导致周边土壤受到重金属污染。
2、农业活动农业生产中使用的化肥、农药以及污水灌溉等,也可能引入重金属。
例如,一些磷肥中可能含有镉、汞等重金属元素,长期使用会导致土壤重金属含量增加。
3、交通运输汽车尾气的排放以及公路附近的土壤可能受到铅、镉等重金属的污染。
4、生活垃圾和废弃物城市生活垃圾的不当处理,如填埋、焚烧等,可能导致重金属进入土壤。
二、土壤重金属污染的危害土壤重金属污染对生态环境和人类健康都带来了严重的危害。
对生态环境而言,重金属会影响土壤微生物的活性和群落结构,降低土壤的肥力和自净能力。
同时,重金属还可能对植物的生长和发育产生抑制作用,导致植物减产甚至死亡,破坏生态平衡。
对人类健康来说,土壤中的重金属可以通过食物链在人体内富集。
例如,镉污染可能导致“痛痛病”,汞污染可能引起神经系统损害,铅污染会影响儿童的智力发育等。
三、土壤重金属污染的修复技术为了应对土壤重金属污染问题,科学家们研发了多种修复技术,主要包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术。
1、物理修复技术(1)客土法客土法是指将未受污染的土壤覆盖在受污染的土壤表面,或者将受污染的土壤挖走,换上干净的土壤。
这种方法效果显著,但工程量大,成本高,且可能会破坏原有的土壤结构和生态环境。
(2)深耕翻土法通过深耕翻土,将表层受污染的土壤与深层未受污染的土壤混合,降低表层土壤中重金属的浓度。
我国农田重金属污染及其修复对策近年来,随着我国工业化进程的加快,农田重金属污染问题日益突出,严重影响着我国农产品的生产和品质。
农田重金属污染已成为我国农业发展的重要障碍之一。
针对农田重金属污染问题,采取有效的修复对策显得尤为重要。
我们需要了解什么是农田重金属污染。
农田重金属污染是指土壤中镉、铅、铬、汞、砷等重金属元素的积累达到一定程度,导致农作物和农产品超标的一种环境污染。
这些重金属元素对人体健康和环境都会造成不良影响,因此必须引起足够的重视。
农田重金属污染的来源主要包括工业废弃物排放、农药和化肥的过度使用、市面对农业面源污染的忽视等。
这些问题的存在使得农田重金属污染呈现日趋严重的态势,对此我们应该采取相应的对策来进行修复。
针对农田重金属污染,我国应当采取以下对策来进行修复:1. 加强环境监管。
完善农田环境监测体系,定期对农田土壤中重金属元素含量进行监测,及时发现问题并采取针对性的措施。
2. 采用生物修复技术。
通过植物吸附、蓄积重金属的能力,选择对重金属元素具有较高耐受性的植物进行种植,如石竹、枸杞等,以达到吸收和蓄积重金属元素的目的。
3. 修复土壤微生物群落。
通过引入有益微生物,激活土壤中的微生物群落,增加土壤有机质分解和质量的提高,促进土壤微生物对重金属的解毒和还原,从而减轻农田重金属污染。
4. 手段改变土壤酸碱度。
酸性土壤更容易发生重金属元素的迁移,因此可以通过添加石灰、石膏等方式来改变土壤的酸碱度,以减少重金属元素的迁移和封存。
在修复农田重金属污染过程中,我们应该充分考虑到不同农田地区的特点和不同重金属元素的特性,采取灵活的对策来进行修复。
我们也应该加强对农田重金属污染的预防和控制,避免后续的污染再次发生。
农田重金属污染问题是我国农业发展中的一大隐患,各级政府和相关部门应该加强对此问题的认识和重视,制定相应的政策措施,加大对农田重金属污染的修复工作力度,保护农田土壤的健康和农产品的安全,为我国农业的可持续发展做出积极贡献。
重金属污染土壤修复技术改进与应用重金属污染是当前环境问题中的一个重要方面,其严重影响了土壤质量和农产品的安全性。
因此,对重金属污染土壤的修复技术进行改进与应用,具有重要的科学意义和实际价值。
本文将从重金属污染的成因、修复技术的改进以及应用案例等方面进行综述,以期为解决重金属污染土壤问题提供参考。
一、重金属污染土壤的成因重金属污染的成因主要包括工业活动、农业活动、家庭生活以及城市化进程等因素。
工业活动中的废水、废气、废渣等排放物,一般含有高浓度的重金属元素,如铅、镉、铬等,直接进入土壤中。
农业活动中,长期使用含有重金属元素的农药和肥料,以及养殖废弃物的堆肥和农田灌溉水的污染,也是导致重金属污染土壤的主要原因。
另外,家庭生活中的垃圾填埋和污水处理等过程中,也会产生含有重金属的废弃物,最终进入土壤中。
二、重金属污染土壤修复技术的改进为了实现对重金属污染土壤的有效修复,科学家和工程师们不断改进和创新修复技术,下面列举几种常用的技术。
1. 生物修复技术:生物修复技术主要包括菌类修复技术、植物修复技术以及土壤改良技术。
菌类修复技术通过引入具有重金属抗性和生物吸附能力的菌类,利用其代谢能力将重金属离子转化为无毒或低毒形态,从而修复土壤。
植物修复技术则通过植物对重金属的富集和转运作用,将重金属从土壤中富集到植物体内,从而降低土壤中的重金属含量。
土壤改良技术则主要利用有机肥料或其他改良剂来改善土壤的理化性质,降低土壤pH值和减少重金属的活性。
2. 物理修复技术:物理修复技术主要包括土壤盖层法、土壤稀释法和土壤剥离法等。
土壤盖层法是将厚度较大的无污染土壤铺在重金属污染层上,形成一个物理屏障,阻止重金属的进一步迁移。
土壤稀释法则是通过引入大量的无污染土壤来稀释重金属污染土壤中的重金属含量。
土壤剥离法则是将重金属污染土壤剥离到一定深度,并分离出重金属含量较高的土壤,从而达到修复的目的。
3. 化学修复技术:化学修复技术主要包括添加剂法、络合剂法和还原剂法等。
对重金属污染土壤的治理对策探究
重金属污染是一种普遍存在的环境问题,严重危害了土壤生态系统,对人类健康和经济社会发展造成重大影响。
而其治理对策是解决重金属土壤污染问题的关键。
1.植物修复法
植物修复法是利用植物的吸附、累积、转运和还原作用,将污染物转化为无害或减少其毒性。
该方法的优点是成本低、治理效果好、对环境没有二次污染,但适用性较差,需要针对不同的污染物和植物种类进行选择。
微生物修复法是利用微生物对重金属进行吸附、沉淀、运输和转化等作用,实现土壤净化的方法。
该方法的优点是操作简单、效果显著、成本低,但有时存在微生物生长不良或对其他环境因素产生影响的缺点。
3.化学法
化学法包括氧化剂法、还原剂法、离子交换法、沉淀法等,其优点在于效率高、治理速度快、操作简单,但存在产生副产物、消耗资源以及操作难度较高等不利因素。
4.土壤改良剂法
土壤改良剂法是通过添加改良剂来促进土壤结构的改善和活性成分的释放,提高土壤对重金属的吸附和减少其对植物的毒性。
该方法的优点是能提高土壤质量,改善植物生长环境,但需要适量施用,否则可能会导致二次污染。
综上所述,治理重金属污染土壤的对策应根据土壤环境、污染物类型、治理成本等因素进行综合选择,在该领域进一步深入研究和实践,开发出更加有效的治理方法,促进生态环境的可持续发展。
土壤重金属污染的危害以及防治措施土壤作为生命之源,是植物生长的重要基础。
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,给生态环境和人类健康带来了巨大的危害。
本文将从土壤重金属污染的危害入手,探讨防治措施,希望引起社会的重视,共同保护我们的土壤环境。
土壤重金属污染的危害主要表现在几个方面:一是对生态环境的破坏。
土壤重金属污染会改变土壤的化学、物理性质,破坏土壤的结构,影响土壤微生物的生存,造成土壤的贫瘠化、酸化和碱化,进而影响土壤的生产力和生态平衡。
二是对农作物的影响。
土壤重金属污染会导致农作物对重金属的富集,进而影响农产品质量和安全。
三是对人体健康的威胁。
通过食用受重金属污染的农产品或直接接触重金属污染的土壤,重金属会进入人体,引起慢性中毒,严重危害人体健康。
为了有效防治土壤重金属污染,我们应该采取一系列措施。
要加强对土壤重金属污染的监测和评估。
只有了解土壤重金属污染的状况,才能有针对性地采取措施。
要加强工业和农业生产的管理。
减少重金属排放,控制工业废水和废气排放,减少重金属污染物的使用,是有效防治土壤重金属污染的关键。
还要加强农业生产的管理,选择适合当地土壤的作物种植,控制化肥和农药的使用量,避免土壤重金属污染。
要加强土壤修复技术的研究和应用。
通过植物修复、微生物修复、生物炭修复等技术手段,修复受污染的土壤,恢复土壤的生产力和生态功能。
要加强宣传和教育。
提高公众对土壤重金属污染的认识,增强环保意识,共同参与防治土壤重金属污染的工作。
土壤重金属污染是一个严重的环境问题,需要社会各界的共同努力。
我们每个人都应该从自身做起,减少对土壤的破坏,呵护好我们的土壤环境。
希望通过大家的共同努力,我们的土壤环境能够得到有效的保护和修复,为人类创造一个更加美好的生存环境。
土壤重金属污染的调控机理 (或缓解途径与机理)1土壤中重金属存在形态按照土壤中重金属的活性和生物可利用性的大小,可以将其分为可溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态、有机结合态和残渣态,其中重金属污染主要是通过前三种形态造成的。
2基本原理调控和治理土壤重金属污染的基本原理大致有两种:二是去除土壤中重金属,减少有害物质的总量;二是改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定,降低其在环境中的迁移性和生物有效性,减轻对土壤的危害3缓解重金属污染措施选择重金属污染土壤的缓解方式主要取决于污染物的特性。
目前,国内外常用的治理重金属污染的方法有物理缓解法、化学缓解法、生物缓解法、农业生态法等。
3.1物理缓解法改土法改土法包括客土法、深翻法、换土法等。
混合土壤降低重金属浓度|置换土壤去除重金属○1客土法,即在污染的土壤中加入大量洁净的土壤,然后通过翻耕使之混合,降低土壤中污染物浓度。
②换土法,即利用洁净的土壤置换重金属污染土壤,再将污染土壤经过固化/稳定化后处理,然后进行填埋或送往水泥窑进行资源化利用,从而消除土壤污染。
③深翻法,即将表层污染土壤原位翻耕至底层土壤,使得原来深层的洁净土壤成为新的表层土壤,从而减少污染物与植物根系的接触,减轻重金属危害。
动电修复法——利用电场去除重金属动电修复是在污染土壤中插入一对电极,并通以直流电形成电场梯度,使重金属在电场作用下,通过电迁移、电泳或电渗的方式运输到电极两端,然后再集中收集进行进一步处理,从而达到清洁污染土壤的目的。
其修复效果受到土壤pH值、离子强度、土壤组分以及污染金属种类的影响。
热处理法——加热使挥发去除重金属热处理法是利用高频电压产生的电磁波产生热能,来对土壤进行加热,将重金属从土壤颗粒内解吸出来,加快易挥发性重金属从土壤中分离,以此达到修复土壤的目的。
固化技术——形成固体或者玻璃态物质固化技术是将重金属污染的土壤按一定比例与固化剂混合,经熟化最终形成渗透性很低的固体混合物。
土壤重金属污染的来源及改良措施摘要介绍土壤重金属污染研究的迫切性,并从工业、农业、交通运输业三个方面阐述土壤中重金属的来源,以及治理污染的物理、化学、生物方法。
关键词重金属;污染;治理措施在科学技术迅速发展的当今时代,人们对生活质量的要求越来越高,全社会都在掀起一股绿色食品革命,人们对绿色事业的认识也逐渐加强。
绿色食品必须保证食品的原料产地、加工工艺及生产成品绿色化、无害化,不危及人类健康。
土壤作为农业的基础,是农产品吸取营养的躯体,它的污染将对农产品的品质产生极大的影响。
但是,随着工业化及交通运输业等的发展,土壤污染极为严重,特别是土壤中的重金属污染现象严重。
重金属污染物进入土壤后不能为土壤微生物所分解, 易被作物吸收,在土壤中积累, 甚至在土壤中可能转化为毒性更大的甲基化合物,还能通过食物链的作用进入人体,影响人体健康。
土壤中的重金属污染同时具有普遍性、隐蔽性、长期性等特点,容易被人忽视。
因此,对土壤重金属污染的研究已成为当今的热点话题。
1土壤重金属污染的原因分析通常情况下,重金属指化学元素周期表金属栏内原子量超过40 以上之金属元素,如:铜、汞、镉、锌、铅、镍、铬、锰、铁等,另外砷虽不是重金属,但它的污染特性与重金属类似,通常人们也把它归为重金属污染。
重金属极易因吸附沉淀作用而富集于土壤中,成为长期的次生污染源。
水中各种无机配位体(氯离子、硫酸离子、氢氧离子等)和有机配位体(腐蚀质等)会与其生成络合物或螯合物,而使其被带入土壤,形成污染物。
如:镉在土壤中以离子或络合态存在,它可以破坏红血球以致骨骼疼痛;汞进入土壤可以在细菌的作用下转化成有机汞,毒性加大,危害人的神经系统;砷的化合物中亚砷酸能与蛋白质发生反应,引起皮肤癌及肺癌等。
2土壤中重金属的来源类型2.1 工业三废对土壤中重金属的影响随着经济的发展,人们对工业的开发利用越来越重视,在一些经济欠发达的地区,人们的环保意识较弱,加上我国目前的科技发展水平低和经济实力差,工业发展带来的废水、废气、废渣未经处理直接投放环境。
土壤重金属污染的来源及治理技术土壤,是我们生存的根基,它为植物提供养分,为生命的延续创造条件。
然而,如今土壤重金属污染成为了一个严重的问题,威胁着生态环境和人类健康。
那么,这些重金属污染从何而来?又有哪些治理技术可以应对呢?首先,让我们来了解一下土壤重金属污染的来源。
工业活动是导致土壤重金属污染的重要因素之一。
在采矿、冶炼、加工等工业生产过程中,大量的重金属如铅、汞、镉、铬等会被释放到环境中。
例如,一些矿山在开采过程中,废矿石随意堆放,其中的重金属随着雨水的冲刷渗透到土壤中;冶炼厂排放的废气中含有重金属,沉降到附近的土壤上,也会造成污染。
农业生产中的不当操作也是土壤重金属污染的一个来源。
过度使用含重金属的农药、化肥,以及污水灌溉等,都会使得重金属在土壤中积累。
一些劣质的农药和化肥中可能含有较高含量的重金属,长期使用会导致土壤重金属含量超标。
污水灌溉在一些地区较为常见,如果污水中含有重金属,那么灌溉后就会污染土壤。
交通也是土壤重金属污染的一个不容忽视的因素。
汽车尾气中的铅、轮胎磨损产生的锌等重金属会随着大气沉降进入道路两侧的土壤。
此外,城市垃圾的不合理处置,如焚烧、填埋等,也可能导致重金属污染土壤。
接下来,我们探讨一下土壤重金属污染的治理技术。
物理修复技术是常见的方法之一。
其中,客土法是将污染土壤挖走,换上未被污染的土壤。
这种方法效果明显,但工程量大,成本较高。
电动修复技术则是通过在土壤中施加电场,使重金属离子在电场作用下迁移,从而达到去除的目的。
化学修复技术也有应用。
例如,化学淋洗法通过向土壤中注入淋洗剂,将重金属溶解并带走。
但这种方法需要选择合适的淋洗剂,以免对土壤造成二次污染。
化学固定法是通过添加化学物质,使重金属转化为稳定的形态,降低其生物有效性和迁移性。
生物修复技术是一种较为环保和可持续的方法。
植物修复是利用某些植物对重金属的吸收和积累能力,将土壤中的重金属转移到植物体内,然后收割处理这些植物。
重金属污染的土壤改良途径及烟草农艺调控措施初探 作者:焦枫
重金属是土壤及有关环境中的重要污染物。近年来,人类活动引起的重金属向土壤环境的释放呈加剧的趋势。这种人为因素造成的重金属污染大部分存在于土壤表面,不仅对植物具有毒害作用,而且还可以进入食物链,危及人类健康。烟田重金属污染一直是困扰我国优质烟叶生产的重要因素之一。
烟草中含有过量重金属,在抽吸过程中,这些重金属可通过主流烟气进入人体,对人体造成潜在的危害。因此,采用一定的措施,降低烟叶中重金属含量,对生产无公害优质烟叶意义重大。一般来说,烟叶中的重金属污染大多来源于土壤,改良植烟土壤重金属污染是降低烟叶重金属含量的根本;但随着对烟叶无公害生产研究的深入,一些农艺调控措施也是降低烟叶中重金属含量的有效方法。
1 重金属污染的土壤改良途径 土壤是烟叶中重金属的源头,改良土壤中的重金属污染,是降低烟叶中重金属含量的根本。30年来,环境科学家一直在寻找合理的、高效的、经济的方法解决土壤中的重金属问题。目前,主要有两个途径来治理土壤中的重金属污染:第一、改变重金属在土壤中的存在形态,使其固定,降低其在环境中的迁移性和生物可利用性。第二、从土壤中去除重金属。围绕这两种途径产生了不同的治理措施和方法。
1.1 工程治理措施 人们最初采取改土法、电化法、冲洗络合法等工程措施降低重金属在土壤中的活性,以减少其在食物链中的传递。但是,采用物理方法或化学方法来治理土壤重金属污染不仅成本昂贵,而且还会破坏土壤结构以及土著微生物,也可能造成“二次污染”[1] 。目前,还处于一种实验室的试验阶段,不适用于大面积的农田土壤改良。用工程治理土壤重金属污染,对于污染重、面积小的土壤具有治理效果明显、迅速的优点,但对于污染面积较大的农田土壤不仅需要消耗大量的人力与财力,而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降。
1.2 生物修复 随着人们对环境保护日益重视,一些科学工作者开始寻找在不破坏土壤生态环境,能够保持土壤结构的状况下原位治理重金属污染的新途径。生物修复则为开辟这一新途径提供了希望。生物修复是指利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使其完全无害化,从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。生生物修复又分为微生物修复和植物修复。[2] 1.2.1 土壤重金属污染的微生物修复 重金属污染的微生物修复指的是重金属被活的或死的微生物体吸附之后,微生物的活动可对重金属离子进行氧化、还原甲基化和脱甲基化作用,改变重金属离子的氧化还原状态,降低了土壤环境中重金属离子的活度。一些微生物如蓝细菌、硫酸还原菌以及某些藻类能够产生具有大量阳离子基团的胞外聚合物如多糖、糖蛋白等,并与重金属形成络合物[3,4]。目前,微生物修复技术已经在废水的处理中得到广泛的应用,但是土壤中重金属的微生物修复技术还处于试验阶段,而且多集中于矿山的土壤改良研究。由于它具有不破坏生态环境、污染小的特点,在农田重金属污染改良方面也许有广阔的前景,值得进一步的研究。
1.2.2 土壤重金属污染的植物修复 植物修复技术指的是采用植物对重金属的忍耐和超量积累能力并结合共生的微生物体系来实现对重金属污染环境的修复。它是一种新兴的绿色生物技术,能在不破坏土壤生态环境,保持土壤结构和微生物活性的情况下,通过植物的根系直接将大量的重金属元素吸收,通过收获植物地上部分来修复被污染的土壤[1]。这种技术在土壤污染治理方面具有极大的潜力,已引起广泛关注。
这种技术的关键是有重金属的忍耐和超量积累能力的植物品种选育。自然的重金属超富集体往往具有生物量较低、生长缓慢、生长周期长且往往只能超积累某种重金属等缺点。严重制约了植物修复的效率,使得植物修复技术难以在大田实施。目前,利用基 因技术,培育出生物量高、生长快且可同时超富集多种重金属的高效的超富集植物,已经成为人工诱导植物修复技术的一个新思路[5]。有报道称,是将重金属抗性基因金属硫蛋白基因导入欧洲油菜和烟草,所得的转基因植株能耐受CdCl2浓度高达0.1mM。研究结果表明,某些植物引入金属硫蛋白(MT)后,能明显提高对Cd、Cu等耐性或增加对它们的吸收。
植物修复技术的处理费用很低,而且属于原位修复技术,具有保护表土、减少侵蚀和水土流失的功效,对环境影响小。可以说,这种重金属改良技术在植烟土壤以及其他农田土壤改良上面具有巨大的潜力。 2 降低烟叶重金属含量的农艺调控措施
作物从土壤中吸收重金属,不仅取决于其在土壤中的含量,而且也受土壤的性质、水分条件、施肥的种类和数量以及耕作制度等农艺措施的影响。因此,可以通过调节土壤pH、有机质、水分等因素,改变土壤重金属活性降低其生物有效性,减少从土壤向烟草的转移。 2.1 培育改良抗性和耐性品种 研究一些对土壤中重金属污染的抗性或者耐性品种,对减少烟叶中的重金属含量也有十分重要的意义。目前,国际上一些知名烟草公司和研究机构正采用生物技术和基因工程技术对烟草品种进行改良,以提高烟草对Cd的抗性,减少烟草对土壤Cd的吸收。而国内近年来的重金属测定方法研究和无公害烟草计划的提出使我国烟草重金属研究迈上了新的台阶。
2.2 提高土壤pH pH是土壤化学性质的综合反映。一般土壤性质及其重金属含量均可影响烟叶中重金属的积累。土壤pH值与烟叶Ni、Cd、Pb、Cu、Zn、Mn含量显著负相关[6,7]。Adamu[8]等研究表明,土壤酸度是烟叶Cd和Ni的最主要影响因子,土壤pH值与烟叶Cd和Ni含量高度负相关,不同土壤pH生长地间存在显著差异,提高土壤pH可以降低烟叶中Cd和Ni的积累,但对Cu或Pb无影响[9]。通过pH值与烟叶中重金属的相关关系,我们可以通过改良植烟土壤的pH值来调控烟叶中的重金属含量。例如,Cd的活性通常受土壤酸碱性的影响很大。调节植烟土壤的pH升高,可增加土壤表面负电荷对Cd2+吸附,另则是生成CdCO3沉淀,使其活性逐渐降低。Naidu[10]在Cd污染的土壤上施用碱性物质如石灰,一般每公顷土壤施用750kg石灰,使土壤中重金属有效态含量降低15%左右,从而使酸性土壤可被植物利用的Cd的活性降低,对减少Cd被作物吸收具有一定的作用。
2.3 水旱轮作 土壤中重金属的活性也受土壤的氧化还原状况的影响,因而与土壤的水分状况有着密切的联系。水稻方面的试验[11]证明了在水田灌溉时,由于水层覆盖形成了还原性的环境,土壤中的SO42-还原为S2+,与镉生成溶解度很小的CdS;沉淀水中的Fe3+还原成Fe2+与S2-生成FeS沉淀,由于镉在土壤中具有很强的亲硫性质,与之形成共沉淀,降低镉的活度,而难于被作物吸收。可见,通过调节土壤水分可以控制重金属在土壤一植物系统中的迁移,通过烟稻水旱轮作可降低土壤的氧化还原电位,能够降低重金属的活性,减小对烟草的危害。Gondola[12]等研究发现,烤烟叶片Pb和Cr的含量与降雨量呈正相关,可能与此也有关。通过调节土壤水分来调控烟叶中的重金属含量,值得进一步探讨。
2.4 合理增施有机肥 有机肥是影响土壤中重金属化学行为的一类最重要的有机物质。它可以影响重金属在土壤中的形态及植物对其的吸收。研究表明[13],向Cd污染土壤中加入有机肥,可促进土壤中的重金属离子与其形成重金属有机络合物,增加土壤对重金属的吸附能力,提高土壤对重金属的缓冲性,从而减少植物对其的吸收。因而,在Cd污染土壤中施加有机肥是一种十分有效的治理方法。
但利用有机肥改良重金属污染土壤存在一定的风险,主要是由于有机肥在矿化过程中分解出的低分子量的有机酸和腐殖酸组分对土壤中的重金属起到了活化作用,关键取决于腐殖酸组分和土壤环境条件[14]。所以,系统的研究不同的土壤条件下,腐殖酸组分对重金属的移动性和生物有效性,合理施用有机肥就可以一方面对烟田重金属污染起到了净化的作用,改良植烟土壤,另一方面也克服了盲目增施有机肥的二次污染等问题。
2.5 合理的施用化肥和农药 化肥的发现使世界农作物的产量进入了一个新的历史阶段,但是连续的使用化肥,也使农田土壤形状日趋恶化。而且,不合理的使用化肥也提高了作物中的重金属含量,影响了农产品的品质。Semu[15]对坦桑尼亚多年施用磷肥或含铜杀菌剂表层土壤的研究结果表明,施用高肥和含铜杀菌剂的土壤重金属含量高于新开发和施用低肥土壤,从而使这些土壤上生长的烟叶重金属含量也较高。Smith[16]等也研究发现,低NO-3-N和重金属的肥料可显著减少主流烟气中有害成分含量。因此,在优质烟叶的生产中,合理的使用化肥和农药对烟叶的安全性具有重要意义。
2.6 离子拮抗 当土壤中某种重金属含量较高,对土壤的污染较为严重时,可利用另一种对作物危害较轻,且浓度低时对作物生长有利的微量元素拮抗它。Zn具有拮抗Cd被植物吸收的特性。水稻试验证明[17],土壤中适宜的Cd/Zn比,可以抑制植物对Cd的吸收。在烟草研究方面还没有见相关的报道,但这对降低烟叶中的重金属含量也具有借鉴意义。
目前,烟田重金属污染的土壤改良和农艺调控措施的研究还相当的肤浅,各种措施都具有一定的局限性。至今未能成为有效的降低烟叶中重金属含量的措施。但是,值得一提的是,生物修复技术环保优势和研究的日趋深入,必将使其在农田重金属污染改良中的具有举足轻重的作用。而农艺措施只是在一定的程度上减少了烟草对土壤中重金属的吸收,并没有把重金属从土壤中清除出去,而且在生产上也并没有被广泛的关注和应用。但随着人们对烟叶重金属污染认识的加深和各个学科的发展,生物修复技术和农艺调控措施进一步的研究和它们协同作用的探索,将更有效的改善烟叶的重金属污染问题,使烟叶品质上一个新的台阶。
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