我国土壤镉污染及其修复研究_柳絮
镉污染土壤修复技术研究
镉污染土壤修复技术研究镉污染土壤是当前世界普遍存在的环境问题，它已经对人类健康和生态环境造成了严重的影响。
镉是一种有毒重金属，它对土壤和周边环境产生了非常负面的影响。
因此，针对镉污染土壤需要采取科学、合理的修复技术，从而减少镉的危害，保护自然环境和人类健康。
一、镉污染土壤的主要来源首先，了解镉污染土壤的主要来源，可以对镉的防治工作产生重要的指导意义。
镉的污染物主要来源于化肥、废水、废弃物等。
特别是生产农药、化肥、锌矿等行业，是导致土壤镉污染的主要原因。
此外，生活废水、家庭垃圾、污水处理厂等，都可能成为导致土壤镉污染的来源。
另外，随着经济的发展，铝合金生产、电子行业、钢铁行业等都成为了土壤污染的重要来源。
二、镉污染土壤的危害镉的毒性非常大，对人类、动物和植物的健康造成了非常严重的危害。
镉对人体的中枢神经系统、呼吸系统、骨骼、肝脏、肾脏等重要器官的影响尤为明显。
如果人们长时间接触镉，就会出现疲倦、进食障碍、口腔炎、骨质疏松等病症。
这些疾病也提醒我们，应该采取有效的措施修复镉污染的土壤。
三、镉污染土壤的修复技术针对镉污染的土壤，科学的修复技术可以帮助我们实现土壤污染治理。
目前，镉污染土壤修复技术主要包括物理方法、化学方法、生物学方法等多种方式。
1. 物理方法物理方法主要是使用各种生物复合材料和特殊的地下水吸收材料，对镉离子进行吸附和固定，达到将镉离子从土壤中分离的目的。
物理方法最大的优点是速度快、效果好，可以在短时间内达到理想的修复效果。
不过，其缺点在于成本较高，难以实现经济效益和环境友好等方面的要求。
2. 化学方法化学方法是通过化学反应来消除有害物质，以达到修复土壤污染的目的。
常用的化学方法包括化学稳定化、电化学技术、化学提取等。
化学方法的优点在于技术成熟、操作简单，而且易于控制，修复效果稳定。
缺点是其长期效应较弱，效果不够持久。
同时，在使用化学方法时应注意，避免对周边环境产生不良的影响。
3. 生物学方法生物学方法是通过利用微生物、植物等生物复合材料，分解有害物质，以改善土壤的环境质量。
我国土壤镉污染现状分析及修复技术研究
我国土壤镉污染现状分析及修复技术研究朱雅琪1㊀梁金明2㊀李㊀彬1㊀邓㊀玉1㊀陈㊀前1㊀巫㊀剑1㊀陈润成1㊀杨国义1∗(1.广东省生态环境技术研究所/广东省农业环境综合治理重点实验室,广州510650;2.中山市农业科技推广中心,广东中山528400)摘要:镉作为人体非必需且生物毒性很强的重金属元素,土壤和作物中镉超累积是人体中镉富集的主要来源㊂明晰土壤镉污染现状,研究镉污染土壤修复技术对区域生态风险评估和粮食安全生产具有重要的意义㊂通过文献综述,系统分析了我国土壤镉污染现状和国内外土壤修复技术研究进展㊂我国镉污染在地理分布上总体呈现南方重于北方,且近年来镉含量以较高速率增加,以西南地区和沿海地区增幅最大㊂当前土壤镉污染修复技术主要分为四个大类:物理修复技术㊁化学修复技术㊁生物修复技术和联合修复技术㊂其中,联合修复技术作为物理修复技术㊁化学修复技术㊁生物修复技术等的联合体,弥补单一修复技术存在的不足,提高土壤镉污染修复效率,是未来土壤镉污染修复研究的主要方向㊂对该领域初学者了解该领域研究方向㊁发展趋势和研究热点具有指导意义㊂关键词:土壤;镉污染现状;修复技术;联合修复ANALYSIS OF CURRENT STATUS OF SOIL CADMIUM POLLUTION IN CHINA ANDTHE SUMMARY OF REMEDIATION TECHNOLOGYZhu Yaqi1㊀Liang Jinming2㊀Li Bin1㊀Deng Yu1㊀Chen Qian1㊀Wu Jian1㊀Chen Runcheng1㊀Yang Guoyi1∗(1.Guangdong Key Laboratory of Integrated Agro-Environmental Pollution Control and Management,and Guangdong Institute of Eco-Environmental Science&Technology,Guangzhou510650,China;2.Zhongshan Agricultural Science and Technology Extension Center,Zhongshan528400,China)Abstract:Cadmium as a non-essential and highly toxic heavy metal element in human body,the accumulation of Cd by soil and crop is the main source of human Cd intake.It is of great significance for regional ecological risk assessment and food safety production to clarify the current situation of soil cadmium pollution and study the remediation technology of cadmium contaminated soil.Based on the literature review,this paper systematically analyzed the current situation of soil cadmium pollution and the research progress of soil remediation technology at home and abroad.The distribution of cadmium pollution in China is generally heavier in the South than in the north.In recent years,cadmium content has increased at a relatively high rate,with the largest increase in southwest and coastal areas.Moreover,there are four kinds of remediation technologies for cadmium pollution in soil,physical remediation technology,chemical remediation technology,biological remediation technology and joint remediation technology.Among them,as a combination of physical remediation technology,chemical remediation technology and biological remediation technology,joint remediation technology can make up for the shortcomings of single remediation technology and improve the remediation efficiency of soil cadmium pollution,which is the main direction of future research on soil cadmium pollution remediation.This paper is of guiding significance for beginners to understand the research direction,development trend and research hotspot in this field.Keywords:soil;cadmium pollution;repair technology;joint repair㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2020-03-25基金项目:中山市社会公益科技研究项目(2018B1014)㊂第一作者:朱雅琪(1993-),女,硕士,主要研究方向为环境与土壤㊂244332534@∗通信作者:杨国义(1969-),男,研究员,主要研究方向为环境与土壤㊂gyyang@0㊀引㊀言1817年,德国人Stromeyer从不纯的氧化锌样品中发现了镉(Cadmium,Cd)[1]㊂自发现以来,镉被广泛应用于化工业㊁电子业㊁电镀工业和核工业等领域,产量逐年增加[2]㊂由于镉的广泛应用,使得镉通过工业废渣㊁大气沉降㊁污水灌溉㊁城市垃圾和农用化学品等途径进入土壤中,造成土壤镉污染[3]㊂土壤中自然存在的镉一般情况下不会对人体造成危害,而由于人类活动引起的土壤镉污染则具有严重的生态环境效应㊂镉污染能够降低土壤微生物活性和数量,改变土壤微生物群落特性,对土壤生态系统具有破坏性的影响[4,5]㊂此外,过量的镉可以在植物体内富集,通过食物链进入动物和人类的体内,严重者危害健康,1931年日本发生的 痛痛病 事件就是镉污染引起的公害病事件之一[6,7]㊂镉污染已经成为我国农田土壤最严重的污染问题之一[8]㊂土壤镉污染问题日益严峻,我国土壤镉污染现状如何,以及如何治理土壤镉污染已经成为当今生态环境领域研究的热点问题㊂本文依据国内外有关参考文献,对我国土壤镉污染现状进行了综合分析,对土壤镉污染修复技术研究进展进行了综述,并对未来土壤镉污染修复技术的研究方向进行了展望,为该领域初学者了解该领域研究方向㊁发展趋势和研究热点提供了指导,也为我国土壤镉污染治理的进一步研究提供参考㊂1㊀土壤镉污染现状1.1㊀我国土壤镉污染现状根据2014年‘全国土壤污染状况调查公报“,我国土壤总超标率为16.1%,污染类型以无机型为主,其中镉的点位超标率最高,为7.0%,位于八大无机污染物之首;从地域分布上看,我国土壤镉污染南方重于北方[9]㊂近年来,学者对我国土壤镉污染现状研究较多,主要集中在污染较重的南方区域,对部分区域研究结果进行汇总,见表1㊂结果表明,我国土壤镉污染形势严峻,特别是被誉为 鱼米之乡 的湖南㊁湖北等地㊂表1㊀我国部分区域土壤镉污染现状汇总省份研究区域研究结论参考文献湖南湖南省土壤镉污染面积达2800hm2,占全省13%[10]湖北鄂西北某农田保护区(湖北粮油作物主产区)89份表层土壤样品镉超标率达78.7%,均值为湖北省背景值9.0倍[11]湖北省重点行业企业周边Cd为矿产采选与冶炼㊁化学原料与化学品制造企业的主要重金属污染物之一,超标倍数分别为33.3㊁14.1倍[12] 太浦河流域(流经江浙沪)流域内存在严重的Sb㊁Cd污染,尤其以大型印染厂集中区为突出[13]广西广西省土壤镉含量为0~236.32mg/kg,超标比例达90.11%[14]桂西地区水稻主产区稻田总镉含量为0.941mg/kg,高于国家土壤环境质量二级标准值的样品占调查总样品的54.0%,稻田土壤镉为高生态风险[15]广东湛江观海长廊红树林土壤镉含量平均值为环境背景值的4.43倍,部分点位镉含量超过国家土壤环境质量一级标准[16]福建福建省19个县农田土壤土壤镉污染超标率为25.39%[17]闽西矿区周边土壤镉超标率为20%[18]贵州黔南州4个重点生态县土壤重金属超标率达到了49.2%,其中以镉为首要的污染物[19]四川成都平原农田研究的45个取样点中19个样点镉含量超过了土壤镉含量土壤环境质量标准农业用地二级污染标准,大多数市区农田土壤存在镉污染威胁[20]重庆33个蔬菜基地土壤镉含量为0.160~0.636mg/kg,均值为0.299mg/kg,超标率达41.2%[21]1.2㊀土壤镉污染原因导致土壤镉污染的原因众多,主要包括大气沉降㊁农药化肥等的施用㊁污水灌溉㊁污泥施肥㊁废渣堆积㊁矿山污染等[22]㊂不同地区导致土壤镉污染的原因存在差异㊂张大元[21]对重庆33个蔬菜基地土壤环境质量情况进行研究发现,该区域土壤镉超标的原因主要是肥料污染㊁大气沉降物等㊂沈阳地区河流灌渠沿岸重金属污染现状研究发现,该区域农田中镉的重要来源是施用磷肥,另一个重要来源是污水排放[23]㊂未进行污水处理㊁生活垃圾收集方式及堆放随意是导致福建省农田土壤镉污染超标的主要因素[17]㊂四川西南部凉山州的土壤重金属污染现状调查则发现,导致凉山州土壤重金属污染的原因主要是附近较多矿山导致的工矿废水排放㊁工矿废渣堆积㊁工矿企业生产产生的气体和粉尘通过大气传播等[24]㊂贵州省贵阳市耕地土壤镉污染突出与磷化工㊁煤化工及冶炼等工业污染密切相关[25]㊂2㊀修复技术研究进展近年来我国土壤镉污染情况日趋严重,由此引起的安全事件频发,土壤镉污染治理已迫在眉睫㊂目前土壤镉污染修复技术主要包括物理修复技术㊁化学修复技术㊁生物修复技术和联合修复技术㊂2.1㊀物理修复技术物理修复技术是指利用物理的方法对受污染的土壤进行修复,主要包括客土法㊁换土法㊁深耕翻土法㊁隔离包埋法㊁热力恢复法和电修复技术等㊂客土法也是一种工程治理方法,是将清洁土壤添加到镉污染土壤中,从而降低土壤镉含量或减少植物根系与污染物的接触,以达到土壤镉污染治理的目的,该方法适用于污染物含量不高㊁取土方便的地区[26]㊂换土法是利用干净土壤替换掉被污染的土壤,将污染土移走处置,该方法适用于小面积镉污染土壤,可以有效防止镉污染范围的扩大[27]㊂深耕翻土法是通过深耕将被污染的表层土翻入深层,从而使表层土污染物含量降低,该方法仅适用于污染较轻的土壤,且易导致耕层土肥力降低[28]㊂隔离包埋法是利用钢筋㊁水泥等在被重金属污染的土壤周围及底部修筑隔离墙,将污染土与周围环境隔离,防止其淋溶水和渗滤水进入周围环境中,污染土壤[29]㊂热力恢复法多针对挥发性重金属的治理,即利用加热的方法将重金属从土壤中解析出来,再回收利用,该方法对特定污染治理效率高,但成本高㊁工程量大,且易污染空气,仅适用于熔点低或挥发性强的小面积污染[30,31]㊂电修复技术是将电极插入受污染的土壤并通入直流电,镉离子在电场作用下通过电渗析和电迁移定向移动,富集在电极区附近,最终通过电镀㊁共沉淀等方式使镉离子与土壤分离以达到镉污染治理的目的[32]㊂2.2㊀化学修复技术化学修复技术是利用化学物质改变镉在土壤中的存在形态及其生物有效性,从而达到抑制或降低植物对镉的吸收的目的㊂主要包括原位化学稳定法和淋洗法㊂原位化学稳定法是通过向被污染土壤中添加碱性改良剂(石灰㊁赤泥㊁钙镁磷肥㊁粉煤灰等)㊁黏土矿物(海泡石㊁沸石㊁凹凸棒石等)㊁拮抗物质(硫酸锌㊁稀土镧等)等无机物,或是畜禽粪便㊁秸秆堆肥㊁生物炭等有机物,从而改变土壤pH值㊁氧化还原电位等,进一步影响镉在土壤中的赋存形态使其被沉淀固定,或是发生吸附及离子交换㊁离子拮抗㊁螯合等化学作用降低镉的生物有效性,达到土壤镉污染治理的目的[29,33]㊂在对土壤镉污染进行治理的各种措施中,该方法由于操作简便和价格低廉被广泛应用㊂研究发现,施用硅肥㊁钙镁磷肥㊁石灰和骨炭粉等固定剂可以使土壤中镉各形态的含量和分布发生变化,适当的施用固定剂可以抑制植物对镉的吸收,降低植物可食部位镉含量[34]㊂淋洗法是利用淋洗液将土壤固相中的镉转移到土壤液相中去,通过回收利用含镉废水以达到土壤镉污染治理的目的㊂该方法研究的难点是找到一种合适的淋洗液,在满足土壤镉污染治理的要求的同时,土壤结构不会遭到破坏,导致二次污染的发生[35]㊂传统的化学淋洗剂主要有无机类淋洗剂㊁螯合剂和表面活性剂3种㊂无机类淋洗剂主要是水㊁无机盐㊁无机酸等,该类淋洗剂存在淋洗效果不理想㊁易破坏土壤自身品质等诸多问题[36]㊂螯合剂可以与重金属结合形成稳定的金属螯合物,王亚琴发现乙二胺四乙酸(EDTA)和氮川三乙酸(NTA)能螯合土壤中的镉并形成镉螯合物,从而提高镉的有效性促进植物对其的吸收[37]㊂近年来,学者们对于表面活性剂治理污染土壤的研究主要集中在有机污染领域,在重金属污染土壤修复方面的应用相对较少[36]㊂2.3㊀生物修复技术生物修复技术是指利用某些特定的动㊁植物和微生物作为修复主体,吸附㊁降解㊁转化㊁固定土壤中的镉,以达到土壤镉污染修复的目的[27]㊂生物修复技术主要分为植物修复技术㊁动物修复技术和微生物修复技术等,因其操作简单㊁成本低廉㊁无二次污染㊁处理效果好且能大面积推广应用等优点,是近年来环境污染治理研究的热点之一[38]㊂植物修复技术是一种利用某些可以忍耐和超量积累镉元素的植物及其微生物共存体系以达到消除镉污染目的的土壤镉污染治理技术㊂1977年Brooks[39]首次提出超累积植物的概念,1983年Chaney[40]又提出了重金属植物修复的思想,随后,利用植物修复技术治理土壤重金属污染进入到了快速发展的时期,并取得了一定成效㊂应用于土壤镉污染治理的超富集植物存在如下特点:1)镉在植物地上部的富集含量应达到临界值100mg/kg;2)植物体内镉含量与土壤中镉含量的比值(富集系数,BCF)应大于1;3)植物地上部镉含量与地下部镉含量的比值(转运系数,TF)应大于1;4)能在镉污染土壤中正常完成生活史,且生物量不能明显减少[41]㊂目前,学者们对土壤镉污染治理的超富集植物进行了大量研究,在籽粒苋㊁东南景天㊁青葙等植物对土壤镉污染治理方面取得了显著成果[42-44]㊂动物修复技术是利用土壤动物及其肠道微生物在自然条件或人工控制下,在污染土壤中生长㊁繁殖㊁穿插等活动过程中对污染物进行破碎㊁分解㊁消化和富集的作用,从而使污染物降低或消除的一种生物修复技术[45]㊂研究发现,土壤动物蚯蚓和蜘蛛对重金属元素有很强的富集能力,其体内Cd㊁Ph㊁As 含量与土壤中Cd㊁Ph㊁As 含量呈明显的正相关[46]㊂然而,目前对土壤动物修复技术的研究较少,对重金属富集动物的发现及其富集重金属后的收集或可成为学术界的一大研究热点㊂微生物修复技术是一种利用活性微生物对土壤镉污染物的吸收㊁沉淀㊁氧化和还原等作用来降低土壤镉浓度和毒性的技术[47]㊂周芳如[48]通过筛选出9种耐镉真菌菌株,并复筛发现了一种去镉能力强且遗传稳定的新月弯孢霉(Curvularia lunata )㊂Lidija 等[49]发现铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa san ai)是一种强耐镉细菌,对镉有很好的富集作用,在土壤镉污染治理方面有巨大的潜力㊂此外,袁金蕊等[50]在对微生物修复镉污染进展综述中指出,目前已筛选出的可用于镉吸附的微生物包括了红酵母㊁马尾藻㊁柠檬酸杆菌㊁枯草芽孢杆菌等十余种㊂2.4㊀联合修复技术单一的土壤镉污染修复技术除了存在一定的优点外,也存在诸多的不足,将不同的修复技术联合起来,不仅可以提高土壤镉污染修复效率,还可以弥补这些不足㊂近年来,关于土壤镉污染联合修复技术的研究主要有植物化学联合修复技术㊁植物微生物联合修复技术㊁微生物化学联合修复技术㊁动植物联合修复技术等,主要集中在植物化学联合修复技术和植物微生物联合修复技术,围绕着修复效果好且环保的植物修复技术开展㊂对国内外学者的主要研究结果进行汇总,见表2㊂表2㊀土壤镉污染联合修复技术研究汇总联合修复技术研究内容研究结果文献来源植物修复+化学修复籽粒苋+磷酸二氢钾/EDTA /柠檬酸外援活化剂促进籽粒苋对土壤中镉的吸收,提高修复效率[42]植物修复+化学修复交流电场+有机物料(黄腐酸钾㊁紫云英)+东南景天交流电场和有机物料联用可进一步促进东南景天对土壤镉的累积[51]植物修复+化学修复草酸+东南景天使用草酸淋洗联合矿山型东南景天修复镉污染土壤,可以提高镉去除效果[52]植物修复+化学修复苎麻+生物可降解螯合剂(EDDS㊁EDTA)添加EDDS㊁EDTA 可以提升土壤中镉和铅的酸可提取态含量,促进苎麻各器官对镉和铅的吸收累积[53]植物修复+化学修复苎麻+固化剂(硅藻土㊁膨润土㊁石灰石粉㊁沸石粉)添加9g /kg 硅藻土以及3~9g /kg 沸石粉配合苎麻种植,可以对土壤中镉污染产生很好的联合修复效果[53]微生物修复+化学修复纳米羟基磷灰石(n-HAPs)+黑曲霉(Aspergillus ㊀niger )/产黄青霉(Penicillium㊀Chrysogenum F1)对镉㊁铅的固定效率是单一化学/微生物修复的1~4倍,且基于黑曲霉和n-HAPs 的纳米生物复合材料对土壤镉㊁铅的固定效果优于基于产黄青霉和n-HAPs 的纳米生物复合材料[54]生物修复+化学修复纳米材料(纳米羟基磷灰石㊁纳米Fe 2O 3)-紫花苜蓿-根瘤菌复合体系可以降低土壤总镉含量14.93%~16.57%,减少土壤有效态镉含量33.79%~35.04%[55]动植物联合修复蚯蚓+白三叶/黑麦草经过18个月的修复,土壤Cd㊁Cu㊁Pb 修复效果分别较单个动物修复和植物修复的简单叠加效果高11.5%,7.2%,5.0%[56]植物-微生物联合修复 双耐 细菌(Rhodococcus baikonurensis)+香根草该菌株可以促进植物生长,提高铅㊁镉的有效态含量,强化污染土壤的修复效果[57]植物-微生物联合修复印度梨形孢+紫花苜蓿印度梨形孢可分泌生长素增加植物产量,诱导植物病程相关基因表达,提高植物在重金属环境中的抗逆能力[58]植物-微生物联合修复多功能放线菌Act12(密旋链霉菌)+籽粒苋增加籽粒苋在含镉土壤中株高㊁根长㊁生物量干重,增强籽粒苋对镉的耐受性,提高籽粒苋对镉生物富集浓度和修复效率,利用肥料与菌剂联合能进一步强化土壤重金属的植物修复效果[59]植物-微生物/化学联合修复丛枝菌根真菌(AMF)/EDTA +亚麻织物植物AMF㊁EDTA 可以增加亚麻植物对镉的耐受性和富集能力[60]多种微生物联合修复硫酸盐还原菌+解磷菌硫酸盐还原菌和解磷菌联合修复有效降低镉的迁移性,保持修复效果稳定,比单一细菌修复稳定性最高增加48.86%[61]多种化学物质联合修复海泡石+生物炭海泡石+生物炭联合修复农田土壤镉污染效果优于单独施用[62]电修复+化学修复氯化钾浸出(0.2%㊁0.5%㊁1.0%)与电动(EK)联合处理单个EK 处理表层土镉去除率为9.38%,1%氯化钾+EK 处理去除率可达到84.06%,该组合技术可减轻种植水稻和蔬菜的土壤镉污染[63]3㊀展㊀望为了人体健康,减少镉污染安全事件的发生,土壤镉污染问题亟待解决,未来土壤镉污染修复技术研究可以从以下几个方面着手:1)目前,针对土壤动物修复技术的研究较少,所取得的研究成果也有限㊂土壤镉污染动物修复技术作为土壤镉污染修复的方法之一,动物作为生物链中的重要一环,该方法虽存在诸多不足,但与其他土壤镉污染修复方法联用,或许可以达到意想不到的效果㊂2)土壤镉污染联合修复技术可以较单一修复技术而言提高修复效率,使各单一修复技术之间优势互补㊂近年来,针对该方面国内外虽已有一定的研究,但就目前土壤镉污染的严峻形势而言,仍旧存在诸多不足,且技术不够成熟㊁稳定,需进一步研究,为土壤镉污染修复作出实际贡献㊂3)我国土壤镉污染修复技术研究多集中在室内研究,室内环境与农田环境可能存在一定不同,实验室内验证成功的修复方案在实际操作中未必可行㊂因此,需将土壤镉污染修复技术与农艺措施㊁工程措施有效结合,力求研究出一系列切实可行㊁廉价高效的农田土壤镉污染修复技术㊂此外,最重要的是在已存在的土壤镉污染背景下,我们应避免出现新的污染,有关部门应加强管控,将 防治结合,预防为主 贯彻到位,切实做到 远离镉污染,人人有责 ㊂参考文献[1]㊀沙国平.化学元素的发现及其命名探源[M].成都:西南交通大学出版社,1996.[2]㊀徐良将,张明礼,杨浩.土壤重金属镉污染的生物修复技术研究进展[J].南京师大学报(自然科学版),34(1):102-106.[3]㊀王文兴,童莉,海热提.土壤污染物来源及前沿问题[J].生态环境,2005,14(1):1-5.[4]㊀王凯荣.农田生态系统镉污染研究[D].武汉:华中农业大学,2004.[5]㊀毛雪飞,吴羽晨,张家洋.重金属污染对土壤微生物及土壤酶活性影响的研究进展[J].江苏农业科学,2015,43(5):7-12.[6]㊀莫若斌,曲伯华.1931年日本发生富山 痛痛病 事件[J].环境导报,2003,(16):20.[7]㊀王倩,杨丽阎,牛韧,等.从环境公害解决方案到重金属污染对策制度建立 日本 痛痛病 事件启示[J].环境保护,2013,41(21):71-72.[8]㊀王君,祝丹,周艳冰,等.我国水稻镉污染防治研究进展[J].四川农业科技,2019,10:73-77.[9]㊀环境保护部,国土资源部.全国土壤污染状况调查公报[EB/OL]./gkml/sthjbgw/qt/201404/t20140417_270670.htm.2014.[10]㊀杨晓萍,李玉军,李飞.关于湖26南省镉污染耕地植棉修复的思考[J].湖南农业科学,2018,(3):95-97. [11]㊀况琴,黄庭,向京,等.鄂西北某农田保护区土壤重金属分布特征及生态风险评价[J].环境工程,2019,37(5):45-49.[12]㊀范俊楠,贺小敏,陆泗进,等.湖北省重点行业企业周边土壤重金属污染现状及潜在生态危害评价[J].华中农业大学学报,2018,37(5):74-80.[13]㊀王亚楠,杨再福,汪涛,等.太浦河流域土壤重金属污染状况分析及风险评价[J].环境工程,2019,37(1):18-22. [14]㊀邓齐玉,赵银军,林清,等.广西重金属镉的区域性分布特征与土壤污染状况评价[J].环境工程,2019,37(1):164-171.[15]㊀黄玉溢,陈桂芬,熊柳梅,等.桂西地区稻田土壤重金属污染现状调查及评价[J].南方农业学报,2014,45(2):240-243.[16]㊀莫莹,陈碧珊,苏文华,等.湛江观海长廊红树林湿地土壤重金属污染现状及生态风险评价[J].岭南师范学院学报,2016,37(6):156-163.[17]㊀卢翠英,林在生.2015 2018年福建省农田土壤镉污染相关因素调查[J].预防医学论坛,2019,25(6):421-424. [18]㊀刘兰英,涂杰峰,邱伟兴,等.福建闽西矿区周边稻米重金属含量及健康风险评估[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2016,44(12):99-106.[19]㊀游国云,雷宇.黔南州典型农村土壤重金属污染现状分析[J].环保科技,2017,23(6):32-36.[20]㊀田效琴,李卓,刘永红.成都平原农田镉污染情况及油菜镉吸收特征[J].农业环境科学学报,2017,36(3):496-506. [21]㊀张大元.重庆市蔬菜基地土壤环境质量状况及对策措施[J].四川环境,2010,29(3):57-61.[22]㊀郑喜珅,鲁安怀,高翔,等.土壤中重金属污染现状与防治方法[J].土壤与环境,2002,11(1):79-84.[23]㊀吴学丽,杨永亮,徐清,等.沈阳地区河流灌渠沿岸农田表层土壤中重金属的污染现状评价[J].农业环境科学学报,2011,30(2):282-288.[24]㊀李雪梅.凉山州土壤重金属污染现状调查及改良对策探究[J].南方农业,2019,13(11):156-157.[25]㊀邓秋静,宋春然,谢锋,等.贵阳市耕地土壤重金属分布特征及评价[J].土壤,2006,38(1):53-60.[26]㊀郭振,徐艳,李娟.我国农业园区土壤重金属镉的研究进展[J].绿色科技,2018,(20):137-139.[27]㊀宋玉婷,雷泞菲.我国土壤镉污染的现状及修复措施[J].西昌学院学报(自然科学版),2018,32(3):79-83. [28]㊀佟洪金,涂仕华,赵秀兰.土壤重金属污染的治理措施[J].西南农业学报,2003,16(S1):33-37.[29]㊀串丽敏,赵同科,郑怀国,等.土壤重金属污染修复技术研究进展[J].环境科学与技术,2014,37(120):213-222. [30]㊀姚高扬,冯钦忠,陈扬,等.热解析技术处理汞污染土壤研究进展[J].环境工程,2017,35(10):179-183. [31]㊀王立辉,邹正禹,张翔宇,等.土壤中汞的来源及土壤汞污染修复技术概述[J].现代化工,2015,35(5):61-65. [32]㊀刘文庆,祝方,马少云.重金属污染土壤电动力学修复技术研究进展[J].安全与环境工程,2015,22(2):55-60. [33]㊀杨文瑜,聂呈荣,邓日烈.化学改良剂对镉污染土壤治理效果的研究进展[J].佛山科学技术学院学报(自然科学版),2010,28(6):7-12.[34]㊀李佳华,林仁漳,王世和,等.几种固定剂对镉污染土壤的原位化学固定修复效果[J].生态环境,2008,17(6):2271-2275.[35]㊀崔德杰,张玉龙.土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[J].土壤通报,2004,35(3):127-131.[36]㊀陈果.重金属污染土壤化学修复剂的研究进展[J].应用化工,2017,46(9):1810-1813.[37]㊀王亚琴.EDTA和NTA对苎麻吸收重金属镉的影响机制研究[D].长沙:湖南大学,2014.[38]㊀刘志培,刘双江.我国污染土壤生物修复技术的发展及现状[J].生物工程学报,2015,31(6):901-16.[39]㊀BROOKS R R,LEE J,REEVES R D,et al.Detection ofnickeliferous rocks by analysis of herbarium specimens of indicatorplants[J].Journal of Geochemical Exploration,1977,7:49-57.[40]㊀CHANEY R L.Plant uptake of inorganic waste constituents.In:Parr J.F,nd treatment of Hazardous wastes.Noyes DataCorpo ration,Park Ridge,New Jersey,USA,1983:50-76. [41]㊀孙婕妤,刘艳秋,李佰林,等.植物对镉的耐性机制以及对镉污染土壤修复的研究进展[J].江苏农业科学,2018,46(7):20-27.[42]㊀宋波,张云霞,田美玲,等.应用籽粒苋修复镉污染农田土壤的潜力[J].环境工程学报,2019,13(7):1711-1719. [43]㊀陈天欣,李继科,张若溪,等.镉超富集植物-东南景天修复农田镉污染土壤的可行性研究[J].科技经济导刊,2019,27(7):98-100.[44]㊀姚诗音.超富集植物青葙对土壤镉的修复性能及强化措施研究[D].桂林:桂林理工大学,2017.[45]㊀刘军,刘春生,纪洋,等.土壤动物修复技术作用的机理及展望[J].山东农业大学学报(自然科学版),2009,40(2):148-151.[46]㊀邓继福,王振中,张友梅,等.重金属污染对土壤动物群落生态影响的研究[J].环境科学,1996,17(2):1-6. [47]㊀HRYNKIEWICZ K,BAUM C.Application of Microorganisms inBioremediation of Environment from Heavy Metals[J].Environmental Deteration and Human Health,2014:215-227.[48]㊀周芳如.微生物菌剂对镉污染土壤的修复及其生态效应[D].长沙:湖南农业大学,2015.[49]㊀LIDIJA I-Ž,VLADIMIR B,MILENA R,et al.High-quality draftgenome sequence of Pseudomonas aeruginosa san ai,anenvironmental isolate resistant to heavy metals[J].Extremophiles:life under Extreme Conditions,2019,23:399-405. [50]㊀袁金蕊,郭富睿,邹冬生,等.镉对土壤微生物的影响及微生物修复镉污染研究进展[J].湖南农业科学,2018,(3):114-117.[51]㊀陈绩,姚桂华,倪幸,等.交流电场联合有机物料强化东南景天修复重金属镉污染土壤[J].环境工程学报,2019,13(11):2682-2690.[52]㊀郭凡嫡,潘俊,孙丽娜,等.草酸联合东南景天修复镉污染土壤实验研究[J].东北大学学报(自然科学版),2015,36(7):120-123.[53]㊀刘金.镉㊁铅污染土壤的苎麻 化学联合修复[D].西安:西北农林科技大学,2015.[54]㊀YANG Z H,LIANG L,YANG W C,et al.Simultaneousimmobilization of cadmium and lead in contaminated soils by hybridbio-nanocomposites of fungal hyphae and nano-hydroxyapatites[J].Environmental Science and Pollution Research International,2018,25:11970-11980.[55]㊀娄晨.纳米材料-紫花苜蓿-根瘤菌复合体系对镉污染土壤修复技术的研究[D].西安:西北农林科技大学,2016. [56]㊀田伟莉,柳丹,吴家森,等.动植物联合修复技术在重金属复合污染土壤修复中的应用[J].水土保持学报,2013,27(5):191-195.[57]㊀杨雪艳,蒋代华,史进纳,等. 双耐 细菌-香根草对铅镉复合污染土壤的修复机理[J].应用与环境生物学报,2016,22(5):884-890.[58]㊀主朋月,韩冰,王晓阳,等.印度梨形孢联合紫花苜蓿修复土壤镉污染研究[J].环境科学与技术,2019,42(6):21-27.[59]㊀曹书苗.放线菌强化植物修复土壤铅镉污染的效应及机理[D].西安:长安大学,2016.[60]㊀BADAWY S,HELAL M,METWALY A.Evaluation of Flax Plantas a Cadmium Phytoremediator for Polluted Soils under DifferentChemical and Biological Treatments[J].Journal of Soil Sciencesand Agricultural Engineering,2019,10(4):245-251. [61]㊀安毅夫.硫酸盐还原菌与解磷菌联合修复Cd污染土壤[D].西安:西北大学,2018.[62]㊀QIN X,LIU Y T,HUANG Q Q,et al.In-Situ Remediation ofCadmium and Atrazine Contaminated Acid Red Soil of South ChinaUsing Sepiolite and Biochar.Bulletin of environmentalcontamination and toxicology[J].Bulletin of EnvironmentalContamination and Toxicology,2019,102:128-133. [63]㊀MA Q,LI J,C.C.LEE C,et bining potassium chlorideleaching with vertical electrokinetics to remediate cadmium-contaminated soils[J].Environmental Geochemistry and Health,2019,41:2081-2091.。
土壤镉污染修复技术的研究进展
土壤镉污染修复技术的研究进展摘要:土壤镉污染已经成为我国主要的土壤重金属污染类型之一，极大地危害了环境质量、人类健康和国家粮食安全。
为了降低镉污染的影响，近年来研究者基于物理、化学、生物的基本知识，开发了各种土壤修复技术，旨在降低重金属的浓度及生物利用度。
本文综述了不同镉污染土壤修复技术，包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术等;重点讨论了这些修复技术的原理、适用条件、优缺点、技术可行性;对镉污染土壤修复技术的发展方向进行了展望，以期为相关研究提供参考。
关键词:镉污染;土壤;物理修复;化学修复;生物修复0 引言镉是被公众所熟知的“五毒”元素之一，具有移动性大、分解周期长、毒性高等特点。
镉一旦进入人体会产生一定的毒性作用，对人体的肾脏、骨骼、免疫系统、肝脏等造成损伤，诱发多种癌症;造成人体肌肉酸痛、肺损害、全身疲乏、肠胃刺激等一系列反应[1]。
通过对镉污染物生物利用度的降低、总浓度的降低、转移等方式，来达到对镉污染土壤环境的有效改善。
但是在实际应用过程中，这些修复技术的适用范围、修复成本等各有差距[2]。
本文旨在通过对镉污染土壤的修复技术进行综合比较，并对其原理、适用条件、优缺点、发展前景等作出合理的评估，以期对研究者选择合适的修复技术，对传统修复技术进行改进，联合使用不同种类的修复技术等方面提供一定的帮助[3]。
1物理修复技术1.1客土法客土法作为镉污染土壤的一种修复技术，通常采用向受到镉污染的土壤中添加洁净的土壤，从而达到减少镉与农作物植物根系的接触、降低或减少土壤中镉污染物的浓度这样的目的。
20世纪60年代，日本采用客土法对神通川地区的受镉污染农田展开修复，将表层污染土壤剥离地面，对田地进行挖沟，从其他地方运来干净的土壤覆盖地表，同时配合使用土地改良剂等，经过30多年的时间，约有接近1/2的受污染土壤得到了彻底恢复正常[4]。
1.2换土法换土法最为关注的点是对换出的污染土壤进行妥善处理，以避免发生二次污染。
镉污染土壤的修复与利用技术研究
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
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。
镉污染土壤修复技术的研究现状
镉污染土壤修复技术的研究现状随着城市的快速发展和人类活动的增加，土壤污染现象不断加重，其中镉污染是较为严重的一种。
近年来，我国的镉污染地区逐年增多，对人们的健康和环境造成了严重的威胁。
因此，镉污染土壤的修复成为当前关注的问题之一。
本文将就现有的镉污染土壤修复技术作一简单概述。
1.化学修复技术化学修复技术是当前较为主流的一种修复手段。
常见的方法包括氧化还原法、酸洗法、钝化法等。
氧化还原法是通过控制土壤的氧化还原环境，使镉被还原，转化为难溶性或不易溶性化合物降低土壤镉含量；酸洗法是使用酸性溶液洗涤土壤，将镉转移到溶液中，从而减少土壤镉的含量；而钝化法又称稳定剂法，通过在土壤中添加稳定剂，使其与镉离子结合，从而降低土壤镉含量。
虽然这些方法在一定程度上能够降低土壤镉含量，但却存在着许多不足之处，如废液难以处理、能源消耗较大，且对环境带来二次污染等问题。
2.生物修复技术生物修复技术是在镉污染土壤中引入生物学元素，如微生物、植物等来实现土壤修复的方法。
大多数情况下，这些生物学元素能够促进土壤中镉的转化、吸附、蓄积和分解，从而降低土壤镉含量。
其中，植物修复法是一种较为常见的修复方式。
通过培植能够吸收镉离子的植物，使其吸收土壤中的镉并转移至植物的地上部分，从而减少土壤镉的含量。
但这种方法需要长时间的耐心和大量成本的投入，并且适用于面积较小、镉浓度不高的土壤。
3.物理修复技术物理修复技术是利用物理手段，如筛分、挖掘等方法，将受镉污染的土壤进行切割、处理，去除或减少污染源，从而降低土壤镉含量。
这种方法的优点是操作简单、污染处理效率高。
但其方式具有局限性，仅适用于污染源较为明显，污染区域面积相对较小的污染情况下，成本高且难以推广。
4.电化学修复技术电化学修复技术是一种新兴的污染土壤修复技术，基于电化学原理，通过施加电场的方法将土壤中污染物（如镉）离子移动，并集中在阳极或阴极处进行沉淀、析出或转化为硫化物，从而最终达到降低土壤镉含量的效果。
土壤镉污染现状及修复研究进展
在植物 中各部位 的分 布情况 基本 上为根 ＞叶 ＞茎 ＞花 、 果 、籽粒 。镉在植物组 织 中含量达 到 ｌ ｇ ｋ ／ ｇ时 ，就 ｍ 对某些植物产生毒害 ，使植物表现 出叶色减褪 、植物 矮 化 、物候期延 迟的症状 ，导致植物生物产 量下降 ，甚 至 死亡 。具体表现为 ：对根部 的损伤 ，抑制植 物水分 的
业 的发 展 ，Ｃ ｄ产 量 明显 增 加 ， 由 Ｃ ｄ产 生 的 环 境 污 染 问
电镀 、碱性电池工业废水及城市居 民用水 如未经处理 或 处理不达标 ，镉 随着污 水灌溉 进入 土壤 。③ 施 肥不 当。 施用含镉元 素的化肥或施肥不妥 以及长期施 肥 、大量施 肥 ，都会对 加 深土 壤 对镉 的沉 积。韩 晓 日等 研 究发 现 ，长期使用磷肥 和高量 有机 肥会增 加土 壤镉 的含 量 ，
Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ ｉ； Ｃ ｄ ｕ ｐ ｌ ｔ ｎ； Ｐ ｙｏ ｅ ｄ ａｉｎ； Ｓ ｉ ｒｍｅ ｉｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏｌ ａ ｍｉｍ ｏｌ ｉ ｕｏ ｈ ｔｒ ｍｅ ｉｔ ｏ ｏｌ ｅ ｄａｉｎ
人类赖 以生存 的土壤正遭受着重 金属 的侵 害 ，时刻 威胁着人类健康 。重金属污染 已成为全球 面临 的严 峻问 题之一 ，其 中 （ ｄ ｃ ）镉 因周期 长 、移动性 大 、毒性 高 、 难 降解等备受关注 。 自２ ０世纪 ２ ０年代起 ，随着 电解 工
需 元 素 ，而 是 一 种 潜 在 性 的有 毒 重 金 属 元 素 。土 壤 中 的镉 离 子 由植 物 根 部 吸 收 ，少 量 运 至 上 部 。据 研 究 ，镉
１ 镉污染概述
１ １ 镉 污 染 来 源 ．
土壤 中镉 的背 景值含 量 范 围为 ０ ０ ～２ｍ ｇ ． １ ｙｋ ，中 值 为 ０３ ｇｋ ， 我 国 土 壤 的 背 景 值 平 均 为 ．５ｍ ／ ｇ
我国土壤镉污染及其修复研究_柳絮
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。
镉污染土壤的修复技术研究
镉污染土壤的修复技术研究随着城市现代化进程的加快，工业、交通等一系列活动不断增加，土壤污染的问题也愈发显著。
而其中一种较为严重的污染物质就是镉，它是一种重金属元素，可以通过化肥、废水等途径污染土壤，对人体健康和环境构成很大威胁。
因此，镉污染土壤的修复技术也成为了当前重要的研究领域之一。
一、镉污染土壤的危害镉是一种具有剧毒和生物积累性的元素，它能通过人体的消化系统、呼吸、肌肉等进入体内，对骨骼、肝、肾、神经系统等造成损害，甚至导致癌症。
此外，镉也能够影响土壤微生物的活动和生态系统的健康，进而导致禾草和蔬菜等作物的影响，使土地资源受到严重的损失。
因此，镉污染土壤的修复变得越来越必要。
二、镉污染土壤的修复技术1. 生物修复技术生物修复技术是利用微生物或其他生物质来促进土壤污染物的分解或吸附，从而降低镉浓度的技术。
其中包括土壤菌、细菌、真菌等，还包括植物和动物。
通过生物修复技术可以避免化学修复技术中的二次污染问题，而且对于轻度污染的土壤也有很好的修复效果。
但是，生物修复技术需要长时间的处理周期，并且局限于一些特定的环境条件。
2. 化学修复技术化学修复技术是利用化学剂去除土壤中的镉，包括还原、氧化、沉淀、离子交换等方法。
它具有速度快、效果显著的特点，对于高浓度镉污染的土壤也有很好的效果。
但是，它也存在着一些不足，比如需要高昂的费用、困难的剂量计算和复杂的后续管理等问题。
三、镉污染土壤修复技术的发展趋势当前，针对镉污染土壤，一些新型修复技术也正在不断研究和发展。
比如，在生物修复技术方面，一些基因工程微生物的应用正在被探索，以期提高其修复效果。
在化学修复技术方面，纳米技术被用于制备纳米粉末、纳米材料等，以增加化学氧化剂的活性，提高修复效果。
此外，还有一些物理修复技术、协同修复技术等也被广泛探索。
总之，镉污染一直被视为土壤污染的严重问题，但是借助科学技术的发展，逐渐产生了解决办法。
未来，随着环境污染问题的加重，环境修复技术也将得到更多的重视，我们期待最终能在不断创新和完善的技术中实现对土壤镉污染的全面治理。
镉污染的危害与修复研究进展
镉污染的危害与修复研究进展摘要：镉是一种有毒的金属元素，在自然界中主要成硫镉矿而存在，由于它的难降解性，低毒性，高稳定性，以及可蓄积性在环境中广泛存在，使得治理镉污染已经成为了一个世界性的问题。
本文对土壤镉污染的现状、来源、对人体危害和治理修复方面进行了综述，并对今后镉污染的生物修复研究方向进行了展望。
关键词：镉污染、危害、生物修复镉为人体非必需元素，是以化合物状态存在于自然界中的，而且在正常环境下是不会影响人的身体健康。
进人人体的镉元素，大部分会蓄积在积肝、肾之中。
人体中的镉会有1/3被肾脏吸收，剩余会微量的蓄积在如甲状腺、脾、胰和毛发等位置。
镉为一种剧毒的重金属毒物，早在1974 年联合国环境规划署和国际劳动卫生重金属委员会就将其定为重点污染物[1]。
镉会损伤肾小管，患病者出现蛋白尿、氨基酸尿和糖尿等症状。
工业上镉主要用于电镀、制造合金等；并可做成原子反应堆中的中子吸收棒。
镉氧化电位高，故可用作铁、钢、铜之保护膜，广用于电镀上，并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安定剂。
镉化合物可用于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等之制造业。
世界卫生组织(2003)和美国环保局(1994)规定人体镉的最大允许摄入量均为I ug·kg-1·d-l。
随着工业化的快速发展和人类活动的不断加强导致环境镉污染越来越严重，污染环境中的镉含量也逐年上升。
据统计每年在世界范围内进入土壤的镉总量为2.2万吨[2]。
由于镉污染不仅影响农作物的生长发育、产量及品质，而且还通过食物链形式危害人类和动物，危及人类的健康及生命安全。
因而，在世界卫生组织确定的优先研究食品污染物中，镉仅次于黄曲霉毒素和砷而被列为第三位；1984年联合国环境规划署提出的12种具有全球意义的危险化学物质中，镉居首位; 美国农业委员会把镉列为当前最主要的农业环境污染物。
1 环境镉污染的分类1.1 空气污染镉作为空气污染物的重要性正在增加。
土壤清洗修复镉污染研究进展
土壤清洗修复镉污染研究进展镉（Cd）是一种聚集性危险物质，它在地表和底层土壤中的富集已引发全球范围的关注。
由于镉对人体的危害性和对生态环境的负面影响，其污染问题亟待得到解决。
随着环境污染问题的不断加剧，土壤清洗修复技术也得到了越来越多的关注。
本文将围绕土壤清洗修复镉污染的研究进展作一概述。
一、研究进展1. 生物修复技术生物修复技术是清洗修复镉污染的有效方法之一。
研究发现，许多微生物和植物能够吸收并转化镉，这为生物修复提供了很大的潜力。
植物吸收可溶性的镉，通过根系将其转移到地上部分，从而做到治理土壤污染的目的。
通过改良植物的根系和叶面结构，可以提高其对镉的吸收和降解能力，从而增强植物的生物修复效果。
此外，还有一些生物修复剂，具有超强的镉修复能力，例如细菌和真菌等微生物。
物化修复技术包括化学和物理两种方法。
其中，化学方法主要是利用化学吸附物质来吸附镉离子，如接子聚合物、活性炭、沸石等。
这些吸附材料具有高度选择性和高效性，能够在短时间内清除土壤中的镉离子。
而物理修复技术，则是利用物理方法将土壤中的镉颗粒法分离出来，如采用筛分、离心和甩干等方法对土壤进行清洗。
常规修复技术主要包括土壤通风、冲刷、剪切和混合等方法。
这些方法主要是通过物理和化学方法来提高土壤的通透性和渗透性，进而降低土壤中镉离子的浓度。
例如，脱水、蒸馏和冷却等工艺能够使镉离子与水分离开，从而达到治理土壤污染的效果。
二、研究前景随着生物修复技术的不断发展，越来越多的微生物和植物可用于土壤重金属污染的治理。
其中，专门研究土壤污染的微生物和植物就属于新兴的领域。
这些生物在对镉离子的修复过程中具有高度的特异性和选择性，不仅能够达到清洗修复的效果，而且具有低成本和高效性的优势。
与此同时，物化修复技术和常规修复技术也正在不断发展和完善，这些技术亦有望在未来的环境治理中发挥更大的作用。
三、结论土壤清洗修复技术是解决重金属污染的重要手段之一。
生物、物化和常规修复技术各有优劣，研究人员应根据不同的土壤情况选择适合的修复技术，达到较好的治理效果。
我国土壤镉污染及其修复研究
摘
要 ： 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 镉
软， 富有延展性 ， 抗腐 蚀 、 耐磨 ， 加热易 挥发 。现 稍
未 发现 单独 的镉 矿 ， 常在 铅锌 、 铜 锌 矿 中发 现 。 铅 镉 广泛应用 于电镀 、 汽车及航 空 、 料 、 颜 油漆 、 印刷 等行 业 。近年 来 研究 证 明 ， 论 是 从 毒 性还 是 蓄 无
积 作 用来 看 ， 都 将 是 继 汞 、 之 后 污 染 人 类 环 镉 铅 境、 威胁人类 健康 的第 三个 金 属 元 素 。由 于镉 应
了Ｆ ＡＯ（ 合 国 粮 农 组 织 ） Ｗ ＨＯ （ 界 卫 生 组 联 ／ 世
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 ２ Ｏ
世纪 ７ Ｏ年代 中期开始 的 ， 至今没 有人 能够 给 出 但
一
个 全面 明确 的结 论 。１ ８ ９ ０年 中 国农 业 环 境 报
镉 （ ｄ 是 一 种 银 白 色 的 稀 有 金 属 ， 地 柔 Ｃ ） 质
超过 ２ Ｏ个 ， 并且 有 １ １处污 灌 区土 壤镉 含量 达 到 了生产“ 米” 镉 的程 度 。如沈 阳市张士灌 区因污灌 曾经使 ２５３ｈ 农 田遭受 镉 污 染 （ ３ ｍ。 土壤 镉 含量 ＞ １０ｍｇ ｋ ） 其 中严 重 污染 面 积 （ ． ／ ｇ ， 可能 产生 镉 含量 ＞ １０ｍｇ ｋ ． ／ ｇ的农 作 物 ） 的农 田 占 １ ； ３ 江 西 大余 县 污 灌 区引 起 的 镉 污染 面 积 曾达 ５ ５ ０ ０ ｈ ， 中严重 污染 面积 占 １ 。随着 我 国 近年 ｍ。其 ２
土壤镉污染现状及修复研究进展
土壤镉污染现状及修复研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，土壤污染问题日益严重，其中镉污染作为一种典型的重金属污染，已引起了广泛关注。
本文旨在全面概述中国土壤镉污染的现状，分析污染的主要来源和影响因素，探讨土壤镉污染对人体健康及生态环境的潜在危害。
本文还将综述国内外在土壤镉污染修复技术方面的研究进展，包括物理修复、化学修复和生物修复等方法的原理、应用效果及存在问题。
通过对这些技术的综合比较和评价，旨在为土壤镉污染的防治和修复提供理论支持和技术指导，促进土壤资源的可持续利用和生态环境保护。
二、土壤镉污染现状土壤镉污染已成为全球性的环境问题，尤其在工业化和城市化快速发展的地区，情况尤为严重。
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。
土壤中的镉污染主要来源于工业废水、废气、固体废弃物的排放，以及农药和化肥的滥用。
在我国，由于长期的矿产开采、冶炼和化工生产等工业活动，大量含镉废水、废渣未经处理直接排放，导致土壤镉污染日益严重。
农业活动中过量使用含镉农药和化肥，也是土壤镉污染的重要来源。
土壤镉污染的危害主要表现在以下几个方面：镉能破坏土壤的团粒结构，降低土壤保水保肥能力，导致土壤退化；镉能通过食物链进入生物体，对生物体造成毒害，特别是对农作物的生长和品质产生严重影响；镉污染还可能导致地下水污染，进一步扩大污染范围。
目前，我国土壤镉污染形势严峻，污染面积广，污染程度重。
据相关统计，我国受镉污染的土壤面积已达数百万公顷，部分地区土壤镉含量超标数倍甚至数十倍。
因此，加强土壤镉污染的研究和治理，对于保护生态环境、保障农产品质量和人体健康具有重要意义。
未来，我们需要进一步完善土壤镉污染的监测和评价体系，加强污染源的管控和治理，推广环保农业技术，提高公众对土壤镉污染的认识和防范意识。
还应加强国际合作，共同应对全球性的土壤镉污染问题。
三、土壤镉污染修复技术研究进展近年来，随着环境保护和可持续发展的重要性日益凸显，土壤镉污染修复技术已成为全球范围内的研究热点。
短轮伐期矮林柳对污染土壤中镉的修复
短轮伐期矮林柳对污染土壤中镉的修复肖力;汤春芳【摘要】This paper reviews the phytoextraction of cadmium in soil using short -rotation coppice willow ai-ming to offer scientific support for phytoremediation of heavy metal polluted soil .Studies show that Cd -pol-luted soil can be cleaned effectively by cultivating and harvesting the aboveground parts of some short -rota-tion coppice willow within a certain crop lifecycle .Cd uptake rates into Salix are high compared with other trace elements and plants .Effective phytoextraction would require:①selection of suitable contaminated soil;②repeated harvest prior to leaf fall;③final removal of the whole plant .Results suggest that willow is one of the environment friendly and economic materials for remediation of cadmium -contaminated soil,especially for agricultural soil and brownfield land .%在调研国内外柳树修复土壤镉污染文献的基础上，综述了短轮伐期矮林柳对土壤镉污染的提取情况，旨在为土壤重金属污染的植物修复提供科学依据。
柳树无性系镉积累和生理变化规律研究的开题报告
柳树无性系镉积累和生理变化规律研究的开题报告题目：柳树无性系镉积累和生理变化规律研究一、研究背景和意义：镉是一种广泛存在于自然界中的重金属元素，也是一种有毒有害物质，对生物体的生长发育和健康有严重危害。
柳树是一种重要的行道树和城市绿化树种，具有抗旱、耐瘠薄、光合作用强等优良特性。
然而，由于人类活动和工业化进程的加速，环境中镉污染问题越来越严重，柳树的生长环境逐渐受到威胁。
因此，研究柳树无性系在镉胁迫下的积累规律和生理变化，对于探究柳树对镉污染的适应机制以及保护和改善柳树生长环境，具有重要的科学意义和实际应用价值。
二、研究目的：本研究旨在通过盆栽试验，探究柳树无性系在不同镉胁迫下的镉积累规律和生理变化，为柳树的保护和管理提供科学理论基础。
三、研究内容和方法：1.实验设计采用完全随机设计，设置四个镉处理（0、2.5、5、10 mg/kg）和三个重复，总共12个处理。
2.材料选择柳树无性系为材料，通过减摄、修枝等手段使各重复植株生长条件相对均一。
3.实验方法3.1 镉积累测定收获植株后，将根系和地上部分分开，放入清洗好的蒸馏水中，进行不同形态镉含量的检测和计算。
同时，对于地上部分可测定其树干、枝条、叶片、根系等部位的镉含量差异。
3.2 生物指标的测定包括植株的生长指标（高度、树干直径、树冠面积等）、生理生化指标（抗氧化酶活性、丙二醛含量、叶绿素含量等）。
4. 数据处理使用Excel、SPSS等软件对数据进行统计分析，并使用图标展示结果等。
四、研究预期结果：1.可以探究柳树无性系在镉胁迫下的镉积累规律和物质分配特点。
2.可以分析柳树无性系在镉胁迫下的生理生化反应特点和调节机制，如抗氧化酶活性提高、丙二醛含量增加等。
3.为柳树防治环境污染，制定相应防治策略提供理论基础。
以上就是本研究的开题报告，大家能否顺畅地阅读内容呢？。
7种常用绿化树种在修复镉污染土壤中的应用初探
7种常用绿化树种在修复镉污染土壤中的应用初探
镉污染土壤是一种严重的环境问题，因为镉对人体健康有很大危害。
为了解决这一问题，绿化树种被广泛应用于镉污染土壤的修复工作中。
本文初探了七种常用绿化树种在镉污染土壤修复中的应用效果。
第一种树种是柳树。
柳树具有耐寒、耐水湿的特点，其树根能有效吸收土壤中的水分和养分。
柳树在修复镉污染土壤方面具有良好的效果。
研究表明，柳树根系能够较好地吸收土壤中的镉，从而减少镉的积累，并且能够将吸收的镉转移到树体部分，从而达到修复土壤的目的。
第二种树种是槐树。
槐树具有强大的生命力和适应性，并且槐树的根系能够很好地抓牢土壤，防止土壤侵蚀。
研究表明，槐树根系能够有效吸收土壤中的镉，并且通过树根、树干和叶片将吸收的镉转移到树体的地下部分。
七种常用绿化树种在修复镉污染土壤方面具有一定的效果。
不同的树种对镉的吸收和转移能力有所差异，因此在实际应用中需要根据土壤条件和污染程度选用合适的树种。
绿化树种的修复效果也会受到气候、土壤pH值等因素的影响，因此在修复过程中需要综合考虑各个因素，以达到最佳的修复效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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%。
随着我国近年来国民经济的迅速发展,很多地区工业排废导致的环境镉污染日趋严重。
2005年,韶关冶炼厂把处理未达标的含镉废水直接排放到北江,导致了北江韶关段镉超标12倍,严重影响了人畜饮水和农田灌溉安全。
2006年,湘江株洲霞湾港之长沙江段因霞湾港清淤工程出现镉超标22~40倍的情况,周围20多个水塘和积水被严重污染。
工矿区土壤和作物中的镉含量水平是反映我国农田镉污染程度的重要指标。
表1列出了我国部分工矿污染区农田土壤和稻米(小麦)中镉含量状况[1~4]。
不难看出,表中所列这些地区受镉污染的程度已相当严重,农作物中镉含量远远超过了FAO(联合国粮农组织)/WH O(世界卫生组织)提出的0 1mg/kg的标准。
收稿日期:2007-03-01基金项目:山东省自然科学基金项目(Y2006B26)和山东省农业科学院博士基金项目(2006YBS024)资助。
作者简介:柳 絮(1982-),女,研究实习员,主要研究方向为环境生物技术。
*通讯作者参 考 文 献:[1] C amb ell W H Nitrate reductase hioch emis try comes of age[J] Plant Ph ysiol ,1996,111:355 361[2] Nigel M Craw ford,Jack Q Wilkionson,Samuel T laBrrie Control of nitrate reduction in plants[J] Au st J Plant Ph ysiol ,1992,377 385[3] 周院宝,谷丽萍 植物硝酸还原酶活性研究进展[J] 植物杂志,1994,3:5 7 [4] 李彩凤,马凤鸣,赵 越,等 氮素形态对甜菜氮糖代谢关键酶活性及相关产物的影响[J] 作物学报,2003,29(1): 128 132.[5] 李春喜,张根发,石惠恩,等 氮肥对小麦硝酸还原酶活性和籽粒蛋白质含量变化动态的影响[J] 西北植物学报, 1995,15(4):276 281.[6] 冯福生,陈文龙,李 洁,等 不同供氮水平下冬小麦叶片RuBPC羧化酶和NRA活性的变化[J] 植物生理学通讯, 1986,6:20 22.94表1 我国部分地区污染农田土壤和稻米(小麦)中镉含量状况(mg/k g)地 区土 壤最大值平均值稻米(小麦)最大值平均值广州郊区228 06 68-1~2沈阳张士灌区76 687 26--江西大余5 051 494 751 00江西赣州30 02 467 391 33浙江遂昌---1 17温 州---1 30甘肃白银矿区105 97 092 494 53河北行唐64 91 550 87(麦)-四川会理105 018 61 900 40湖南安化89 111 99 361 57湖南衡东45 027 92 521 23湖南常宁51 315 13 691 35广西灵川40 821 92 601 292 我国土壤镉污染主要来源未经污染的土壤中镉主要来源于成土母质,在世界范围内一般土壤中镉的含量为0 01~ 2 00mg/kg,中值含量为0 35m g/kg[5],日本和英国土壤的镉背景值分别为0 413mg/kg和0 62mg/kg,我国土壤的镉背景值平均只有0 097m g/kg[6]。
土壤中镉的来源主要归于自然和人为活动两种来源,前者来源于岩石和土壤的本底值,而后者则来源于工业 三废 和含镉肥料的施用。
从近年来发表的有关调查研究报告看,我国农田镉污染很多是由于引用工业污水灌溉造成的,在工矿和城郊区,污灌农田无一例外都存在土壤镉污染问题。
据20世纪90年代中国环境公报显示,全国工业废水排放量超过200 108t,其中无疑有镉污染问题,但总的镉污染面积尚待调查确定。
含镉肥料的大量施用是造成土壤镉污染的又一重要原因。
含镉的肥料主要是磷肥和一些含镉生活垃圾,生活垃圾中镉污染物可以通过人为控制加以解决,而磷肥的生产以磷矿石为原料,磷矿石除含有营养元素磷、钾、钙、锰、锌和硼等以外,同时也含有砷、镉、铬和氟等元素,其中又以镉含量最高。
这里需要指出的是,在湿法磷肥加工过程中,磷矿石中大约70%~80%的镉最终会被转移至磷肥中。
从技术上虽然可以将其中的镉除去,但从生产成本上考虑,包括发达国家在内,目前还没有任何生产厂商采用这些工艺。
我国磷肥生产所需磷矿石以四川、云南和贵州三大磷矿为主,这三大磷矿镉元素的含量,平均分别为0 7~4 0mg/kg。
我国磷矿石中镉元素的含量在世界上属于较低水平,但由于我国磷矿石普遍含磷量不高,品位较低,因此每年要从国外大量进口磷肥。
据西方国家估计,人类活动对土壤的贡献中磷肥占54%~58%,全球磷肥平均含镉量7 mg/kg,给全球土壤带来66000kg的镉[7],可见长期施用含镉磷肥会给土壤带来极为严重的污染问题。
3 土壤镉污染对我国农业生产的影响土壤中镉的形态有离子态、可交换态、吸附态、化学沉淀态和难溶络合态等,它们随环境条件的变动而互相转化,对作物起危害作用的主要是水溶性和交换态镉。
当镉进入作物体内并积累达到一定程度时,作物就会表现出毒害症状,通常会出现生长缓慢、植株矮小、褪绿、产量下降、质量下降等。
据研究,在镉污染土壤中生长的水稻光合强度降低,叶绿素含量下降导致失绿,返青分蘖推迟,根系短少。
试验结果表明,当土壤中可溶态镉含量为0 43m g/kg时,水稻减产10%;当含量为8 1m g/kg时水稻减产达25%。
作物中镉含量与土壤可溶态镉含量呈极显著正相关,如稻米镉和土壤可溶态镉的相关系数达0 997,土壤中镉含量的增高不仅使稻米的有害成分增加成为 镉米 ,而且还引起稻米的氨基酸及淀粉中的支链淀粉和直链淀粉比例改变,使其品质变差。
人工模拟污染试验表明,大麦受镉污染后,种子的萌芽率、根生长率下降,且随处理浓度的增加和时间的延长而加剧,当镉的浓度为0 01mo l/L 时,种子的萌芽率小于45%[8],根部停止生长。
Schleg el等[9]试验表明,镉处理后,草莓的结果数减少,当镉达到一定浓度时(>5mg/kg),总果重随镉处理浓度增大而降低;镉处理后,果实的维生素C降低,在镉浓度高时,果实中的钾、钙、锌、锰和铁等矿物元素的含量均降低,使得草莓的营养品质降低,同时草莓果实也会积累镉,镉的含量随着镉浓度的增加而增大。
魏成熙等[19]的盆栽试验表明,镉污染使小白菜内硝酸盐积累量显著增高,200mg/ml镉为小白菜的致死浓度。
众所周知,硝酸盐是人体致癌物质,它对人体健康的危害早已受到人们的关注。
4 土壤镉污染对人体健康的潜在影响联合国环境规划署在1984年提出的具有全95球意义的12种危害物质中镉被列为首位,相对于人体的毒害而言,则仅次于汞居第二位。
土壤中可溶性镉通过食物链进入人体,危害健康,少量的镉持续进入体内可因长期积累对组织器官造成损伤,在肾脏、肝脏、肺脏、骨骼、生殖系统、心血管系统、胃肠系统、胰脏表现出明显病变。
最典型的例子是发生在20世纪60年代,被称为世界历史上 八大公害事件 之一的日本通川镉慢性中毒引起的 痛痛病 ,该病以骨痛为主要特点,严重时发生骨折至死亡。
在我国,有些镉污染区已出现了镉污染所致慢性早期健康危害的个体,甚至出现了疑似 痛痛病 的患者。
有研究揭示,受慢性镉中毒的人癌症发病率增高,上海市某医院的测定表明,肺癌患者的血清镉含量是正常人的7倍。
赵肃等[10]调查在镉污染区连续居住20年以上的居民时发现,该人群的尿镉水平显著高于对照组,并随着镉污染程度的增加而增高,长期脱离镉污染环境后,体内镉仍处于一个较高水平,并影响骨代谢导致骨密度下降。
吕华东等调查铅锌矿所在地 污染区 和 对照区 的健康状况,发现污染区居民健康状况比非污染区差,镉污染对女性生殖健康有显著影响。
我国沿海地区部分市售鱼类镉检出率已超过20%,检出率较高。
其它海产品、猪肾、茶叶等受镉污染也比较严重[20]。
如果人们长时间食用镉含量超标的食品,势必造成镉在体内的积蓄,对人体健康造成潜在危害。
5 土壤镉污染的治理与修复措施目前关于镉污染农田土壤的治理和修复措施,主要有以下四种。
5 1 物理措施同治理土壤其它重金属污染一样,传统的镉污染土壤修复方法主要有排土、客土和深耕翻土等物理方法。
就是去表层土并向污染土壤中加入大量干净的土壤,覆盖在表层或混匀,使污染物浓度下降到临界危害浓度以下或减少污染物与根系的接触,从而达到减轻危害的目的,这种物理措施被认为是改良土壤的根本措施。
吴燕玉等[11]在张士灌区调查土壤中镉的含量,发现77%~ 86 6%土壤镉积累在30cm以上的土层,去表层土可使稻米中镉含量降低50%。