有机酸对土壤中镉形态及有效性影响研究
土壤重金属镉有效态检测及形态分析方法研究
土壤重金属镉有效态检测及形态分析方法研究作者:杨晓磊朱恩来源:《现代农业科技》2016年第12期摘要对土壤重金属镉的形态分析方法进行了选择,对其检测条件进行优化,选用 DTPA (二乙基三胺五乙酸)作为土壤重金属镉有效态的提取剂,最优条件为样品5 g,水土比为1∶10。
土壤重金属形态分析方法以BCR法为基础,弱酸提取态用醋酸溶液作提取剂;可还原态用醋酸羟胺溶液作提取剂;可氧化态用过氧化氢消化,醋酸铵溶液作提取剂。
关键词镉;有效态;形态分析;检测方法中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)12-0220-01土壤胶体可以吸附环境中的重金属络合物,不能被微生物降解,也不能被水淋溶,污染过程基本不可逆转[1]。
重金属被植物吸收富集后通过食物链进入人体从而危害人体健康[2]。
土壤重金属的有效性(有效性系数)作为衡量土壤重金属被植物吸收难易程度的指标,即有效性系数越大,则表明土壤中的重金属越容易被该作物吸收[3]。
重金属的毒性及生物可利用性主要取决于其在环境中的存在形态[4-5],因而人们越来越重视重金属的形态分析。
所谓形态分析是指表征与测定重金属元素在环境中存在的各种物理和化学形态的过程[6]。
目前,土壤中重金属赋存形态的划分方法有很多:Tiesser等提出可分为可交换态、碳酸盐结合态、铁猛(铝)氧化物结合态、有机物结合态、残渣5种形态;欧共体标准局BCR分为4种,于1987年提出并建立了一套三步连续提取法,用于评估和协调元素形态分析方法,通过了国际实验室的验证工作,最终得到了一份正式的分析流程标准和用于质量控制的参考标准样[7]。
该研究在BCR的基础上进行镉的形态分析方法摸索,建立合适的检测方法,以为研究土壤重金属镉的形态分析变化和有效态变化打下基础。
1 材料与方法1.1 试验材料供试土壤采自上海市奉贤区庄行镇农科院试验基地,土种类型为青黄土,含有机质24.02 g/kg、全氮1.42 g/kg、速效钾122.38 mg/kg、有效磷27.47 mg/kg,pH值6.5,重金属镉全量0.13 mg/kg。
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。
镉污染土壤修复技术分析
镉污染土壤修复技术分析摘要:近些年随着社会经济的不断发展,各种污染问题呈现在了人们的眼前,土壤污染是其中一个比较重要的污染类型,会影响到农业种植,同时也关乎到人们的身体健康,将土壤修复的相关工作做好能够呈现出十分优质的社会效益。
本文主要以重金属镉污染为基础,针对其主要来源、特点以及危险性做出了简要的分析,继而探讨了土壤污染的相关修复技术。
关键词:重金属镉污染土壤修复技术1、土壤污染的危害1.1来源土壤的镉污染在来源方面是较为广泛的,主要有大气、化肥、农药以及污水灌溉等,这些都有可能造成土壤的镉污染。
工业生产以及汽车尾气等将会产生含有各种重金属的有害气体以及粉尘,从而对公路周边的土壤形成污染。
化肥和农药的利用也非常可能会将镉金属离子融入到土壤当中而导致污染。
城市污水在经过净化处理之后通常会应用在对土地的灌溉上,而要是其中混有工业污水,当中的重金属是很难通过净化处理清除干净的,导致镉离子等重金属离子进入到土壤当中,致使土壤污染情况的出现。
1.2特点与大气污染以及水污染等污染类型相比,土壤污染具备较强的滞后性与隐蔽性,要利用对土壤的检测分析,亦或是对当地人畜的健康情况做出分析,才能够判断出是否有土壤污染问题存在。
土壤污染还有一定的累积性,镉金属离子等污染物在水和大气当中迁移的速度是比较快的,不过在土壤当中的扩散速度比较慢,镉离子在土壤当中的长期积累就会导致超标的情况出现。
土壤污染还有一个特点就是不可逆,我们以及重金属镉为例,如果出现镉污染,通常需要一百年以上才能够完全恢复。
对土壤污染的治理还具有非常大的难度,经过长期积累在土壤当中的镉金属污染物很难利用稀释或者净化的方法将其消除。
如果出现了镉污染的情况,只是依靠对污染源的切断是无法使污染情况得到有效恢复的,而是需要淋洗以及换土等方式进行治理,而这样需要投入大量资金。
1.3危害性土壤污染将会给国家带来非常严重的损失,我国每年由于镉等金属污染而造成的粮食减产量超过了一千万吨,而一些病原菌污染、有机物污染以及农药等导致的经济损失更为严重。
土壤样品中镉的形态分析研究
棕 壤 土4 ,污 泥 7 ,土壤 表 积 物3 ,将 样 品 自然 件 件 件
风 干 ,碎 成 71 4 m,用 于分 析 测试 。 a
12仪器 与主 要试 剂 .
I vnae RI Adat 等离子体发射光谱仪fC . E ) S g PA S I ;高盐雾化 器 ;A Z E i 6 原子 吸收光谱仪 ; AS E nt 0 值 为 00 7 mgk l。 这 样 低 的 浓 度 ,不 会 影 响 人 .9 / g】 】 Z 2 往 复 式 振 荡 机 ;T 一型 高 速 离 心 机 ;2 0 D一型 DL 5 5 体 健 康 。 然 而 环 境 受 到 镉 污 染 后 ,镉 可 在 生 物 体 m 聚 乙烯 离 心杯 : 0 聚 乙烯 离 心管 。 L 5 mL 内 富 集 ,通 过 食 物 链 进 人 人 体 ,引 起 慢 性 中毒 。 实验 所用 HC 、HNO 、HC O4 1 I 、HF、Mg I C2 、 镉 的 污 染 主 要 是 通 过 废 气 、废 水 、废 渣 排人 环 NH4 、Na 、NaPO7 Ac Ac 42 、NH2 HC 、H2 均 为分 OH。 1 O2 境 所 造 成 的 。污 染 源 主 要 是 铅 锌 矿 ,以 及 有 色 金 属 析纯 。 冶炼 、电镀和用镉化合 物做原料 或触媒 的工厂 ;含
13样 品分 析 .
对 于 土壤 中重 金 属 元 素 形 态 分 析 , 已有 很 多 报 道 ,有 采 用 T sir 续 提 取 法 [ ,也 有 采 用 欧共 体 ese连 3 】 ( R 分级 法 ,以及 改 良的 欧共 体( R) 级 法 BC ) BC 分 】
土壤质地、pH、有机质含量对镉存在形态的影响及其机理研究
土壤质地、pH、有机质含量对镉存在形态的影响及其机理研究叶俊文;金耀铭;李兴杰;奥岩松【摘要】在不同土壤质地、pH、有机质含量条件下,研究镉可交换态含量随时间的变化规律.结果表明,镉添加进土壤后,经过40~60 d可被土壤吸附和固定,并进入稳定状态.随着土壤粘粒占比的增大,土壤中镉可交换态含量显著降低;随着土壤pH 的升高,土壤中镉可交换态含量总体呈降低趋势;随着有机质含量的增大,土壤中镉可交换态含量显著降低.【期刊名称】《上海交通大学学报(农业科学版)》【年(卷),期】2019(037)003【总页数】5页(P29-33)【关键词】镉;形态变化;土壤质地;pH;有机质【作者】叶俊文;金耀铭;李兴杰;奥岩松【作者单位】上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海市青浦区金泽镇农业综合服务中心,上海201718;上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海交通大学农业与生物学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】X131.3随着人类生活与生产方式的改变,土壤重金属污染已成为危害人类健康的重要环境问题[1-2]。
其中,镉是一种对环境具有较大危害,并且对生物本身而言是非必需的元素。
它在环境中具有移动迅速,化学活性和生物毒性强等特性,容易被植物吸收并在植物体内累积,产生毒害作用,最终通过食物链进入人体从而影响人类健康[3-4]。
在植物吸收和富集镉的过程中,由于镉在土壤中的存在形态不同,植物对其吸收效果也不同。
Tessier将土壤中重金属的存在形态分为可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化物吸附态、有机物结合态、残渣态5种[5],其中可交换态易于被植物吸收,可作为衡量重金属生物有效性的重要指标[6],因此,研究镉可交换态的变化规律具有重要的实践意义。
研究表明,土壤中镉可交换态含量受到土壤pH值、有机质含量、土壤质地、含盐量、微生物代谢活动、生长植物种类等多种因素的影响[7-8],其中土壤质地、pH、有机质含量是影响镉可交换态含量的重要因素,目前,对各土壤因素与镉可交换态含量之间关系的研究已经开展并取得一定的成果[9-10]。
土壤重金属污染农业生态论文
近年来,随着城市化和工业化的发展,工业废水、废气和废渣的排放量增加,固体废弃物处理不善,农业自身污染的加剧,致使全球农田土壤中重金属含量迅速增加,部分农田土壤重金属污染状况严重。
作为一个农业大国,我国部分耕地和很多城市近郊农田都受到了不同程度的重金属污染。
农田土壤的重金属污染是随着化学农药与化肥的使用进入环境,污染土壤。
当前,我国大约超过六分之一的耕地被重金属污染,其中Cd、As、Pb、Hg、Zn等重金属污染的耕地达2000×104t,这也造成每年因重金属而被污染的粮食超过1200×104t,粮食减产约1000×104t,既不利于我国粮食的安全,也会严重威胁人体健康,造成大量经济损失,农田土壤重金属污染的治理迫在眉睫。
本文关于农田土壤重金属污染中农业生态修复技术的应用探讨具有了深刻的现实意义和政策指导作用。
1科学实施秸秆还田秸秆还田就是利用土壤微生物分解秸秆,生成腐殖质类物质,丰富土壤有机含量,改善土壤紧实板结性状,并对土壤的水肥气热等生态条件进行改善,提高其微生物的生物量,增加土壤酶的活性,让农作物根系有更好的土壤环境[1]。
还田的秸秆能够明显影响重金属的'环境行为,转变生物的有效性。
腐熟分解秸秆可以产生氨基酸、胡敏酸等有机酸,甚至还富含糖类与硫杂环化合物,可与金属氧化物、矿物金属离子形成络合反应,进而产生化学及生物稳定性不同的金属有机络合物。
当土壤重金属形态被改变后,其生物有效性也降低了,重金属对土壤及农作物的毒害也会减少。
秸秆还田对两种镉污染土壤pH值就很好的提升作用。
酸性土中pH值上升可以让土壤里的镉更稳定,降低它的生物有效性。
另外,在秸秆还田中再施有机(无机)肥能够让土壤里的动植物与微生活活性更高,并使其分泌胞外酶,提高土壤酶的活性,使有机物质化更明显,最终土壤有机碳含量随土壤养分含量的增加而增加,实现作物增产。
不过,新鲜秸秆腐熟时会带来很多有机酸,能毒害作物根系,所以还需要加入适量的石灰,即根据Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O或者Ca(OH)2+2HCI=CaCI2+2H2O这两种熟石灰改良酸性土壤的化学方式中和有机酸。
土壤中镉、砷生物有效性影响因素及评价方法研究
植物收获与处理
在植物生长到一定阶段后,采集植 物样品,用去离子水冲洗干净,晾 干后进行测定。
数据记录
记录每组实验条件下植物体内镉、 砷含量,以及土壤中镉、砷含量等 相关数据。
数据处理与分析方法
数据清洗
去除异常值和缺失值,对数据进行预处理和 清洗。
统计分析
运用方差分析、回归分析等方法,分析不同实验条 件下植物体内镉、砷含量的变化趋势和影响因素。
06
参考文献
参考文献 相关文献
张三,李四,王五. (2010). 土壤中镉、砷生物有 效性影响因素研究进展. 环境科学学报, 30(12), 2344-2352.
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和优化提供了新的思路和方法。
研究不足与展望
由于时间和经费的限制,本研究仅对部分地区和部分植物进行了实验验 证,代表性有限。
在未来研究中,可以进一步扩大研究范围,包括更多地区和不同类型的 土壤,以及更多的农作物品种。
同时,可以进一步深入研究土壤中镉、砷的生物有效性与其在植物体内 的积累和分布之间的关系,为筛选低吸收、低积累的农作物品种提供更 准确的依据。
结果分析
镉、砷的形态
土壤中镉、砷的形态是影响其生物有效性的重要因素。不同形态的镉、砷在土壤中的化学行为和生物可利用性 也不同。例如,水溶性镉、砷对植物的吸收和转运更为直接和迅速;而有机结合态镉、砷则需要通过微生物的 分解作用才能被植物吸收利用。
土壤质地
土壤质地也是影响镉、砷生物有效性的重要因素。一般来说,砂质土壤中镉、砷的生物有效性较低,而黏质土 壤中则较高。这是因为黏质土壤中的有机质含量较高,且土壤颗粒较细,能够更好地吸附和固定镉、砷等重金 属元素。
实验植物种类
土壤重金属镉污染的危害及治理分析
土壤重金属镉污染的危害及治理分析一、本文概述本文旨在全面深入地探讨土壤重金属镉污染的危害及其治理方法。
我们将对镉污染的来源、分布及其在土壤中的行为进行详细解析,以揭示其对生态环境和人体健康造成的严重影响。
接着,我们将对现有的土壤镉污染治理技术进行综合分析,包括物理、化学和生物修复方法,评估其优缺点及适用性。
在此基础上,本文将进一步探讨土壤镉污染治理的未来发展趋势,提出针对性的政策建议和技术创新方向。
通过本文的研究,我们期望为土壤重金属污染治理提供理论支持和实践指导,促进土壤生态环境的持续改善和人类健康的保护。
二、土壤重金属镉污染的危害土壤重金属镉污染对环境和人类健康产生了深远的影响。
镉在土壤中的积累会破坏土壤结构,降低土壤肥力,从而影响农作物的生长和产量。
镉是一种有毒的重金属元素,进入食物链后会对农作物造成污染,进而影响人类的健康。
长期摄入镉污染的食物可能导致肾脏损伤、骨质疏松等疾病,严重时甚至可能致癌。
镉污染的另一个重要危害是对水资源的污染。
镉可以通过土壤渗滤进入地下水,污染饮用水源,对人类和其他生物造成潜在的健康风险。
镉污染还可能影响土壤微生物的多样性和活性,破坏土壤生态系统的平衡。
因此,土壤重金属镉污染不仅会对农业生产造成经济损失,还会对人类健康和生态环境产生长期的负面影响。
为了保障人类健康和生态环境的可持续发展,必须对土壤重金属镉污染进行有效的治理和控制。
三、土壤重金属镉污染的来源土壤重金属镉污染主要源于人类活动,这些活动包括工业生产、农业活动、城市生活以及交通运输等。
工业生产过程中,特别是那些涉及有色金属冶炼、电镀、电池制造、化工和涂料生产等行业的工厂,常常会产生含镉的废水、废气和废渣。
如果这些废弃物处理不当,镉便会通过各种途径进入土壤,造成土壤污染。
农业活动也是镉污染土壤的重要途径。
农药、化肥和有机肥的不合理使用,尤其是磷肥的大量使用,可能导致土壤镉含量上升。
磷肥生产时,原料中的镉元素可能会残留在肥料中,长期大量使用这样的磷肥,就会导致土壤中镉的积累。
酸性土壤改良对土壤镉形态改变及树仔菜镉含量的影响
酸性土壤改良对土壤镉形态改变及树仔菜镉含量的影响作者:赵敏范琼邓爱妮王晓刚苏冰霞周聪来源:《南方农业学报》2018年第06期摘要:【目的】镉(Cd)是有毒重金属元素,是农产品质量安全的质量控制指标。
研究酸性土壤改良肥对土壤Cd形态转化及树仔菜中Cd含量的影响,为栽培低镉优质树仔菜提供科学依据。
【方法】以液态酸性土壤改良肥对树仔菜种植试验区土壤进行改良处理,用原子吸收技术在试验过程中定期监测试验区和对照区土壤镉离子(Cd2+)形态含量及树仔菜样品中的Cd含量,并对其变化规律进行分析。
【结果】施用液态酸性土壤改良肥后,试验区土壤pH 由酸性调节至弱酸性,Cd的水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和总有效态等含量均显著低于对照区(P关键词:酸性土壤改良;树仔菜;镉(Cd);形态分析中图分类号: S156; X173 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2018)06-1089-06Abstract:【Objective】Cadmium(Cd) is a toxic heavy metal element and a control index of quality and safety for agricultural products. The effects of acid soil improvement fertilizer on soil Cd form transformation and Cd content in Sauropus androgynus(L.) Merr. were studied to provide scientific basis for cultivation of high quality S. androgynus with low Cd. 【Method】The liquid acidic soil improvement fertilizer was used to make meliorative treatment on the soil in S. androgynus planting test area, then the content of Cd in ion morphology(Cd2+) in S. androgynus in the experimental plot and control plot were monitored regularly during the experiment process by atomic absorption technique, and the change rule was also analyzed. 【Result】After the treatment of liquid acidic soil improvement fertilizer, the pH value of soil in the experiment plot increased from acidic to weakly acidic, the content of water-soluble state, ion-exchangeable state, carbonate state, and the binding sate of iron-manganese oxide, the organic binding state and the total available state of the Cd were significantly lower than those of the control plot(PKey words: acid soil improvement; Sauropus androgynus(L.) Merr.; cadmium; form analysis0 引言【研究意义】我国酸性土壤主要集中在热带和亚热带地区,其中大部分地区酸性土壤pH 在4.5~5.5。
土壤中镉的毒害效应及治理措施
土壤中镉的毒害效应及治理措施摘要:随着采矿、冶炼、电解等工业的发展,三废的大量排放,导致环境污染,自然界的动、植物中积累了大量的镉,给人类健康造成了极大的危害。
该文阐述了镉的污染、毒害及防治。
关键词:镉;镉污染;毒害;防治中图分类号:x53 文献标识码:a 文章编号:1674-0432(2012)-07-0083-1近几年、由于人口数量的大幅增加,以及冶炼、电解锌、制造业[1]等工业的快速发展,由此带来的镉污染也引起了人们的关注。
有毒重金属的含量在耕地土壤中急剧增加,导致土壤重金属污染日益严重,土壤生产力以及农产品产量和质量下降,严重影响经济和环境的可持续发展。
1 镉的来源镉是一种稀有微量元素的金属,是仅次于汞含量的重金属元素之一。
其自然界中的存在形式主要存在于成土母质中,其含量往往较低,不会对生态系统造成危害。
重金属含量超标主要受人为因素的影响,包括污水灌溉,肥料施用等。
研究调查发现,人体的镉含量超标,主要原因为农业污灌,同时镉还会对人体造成危害。
因此,对镉的毒害机理和防治的研究刻不容缓。
2 镉的毒害效应2.1 镉对植物的毒害镉对植物的毒害主要集中在农作物,对农作物的伤害主要表现在种子的萌发和幼苗的生长变化。
以水稻为例[2],其毒害主要分为镉对水稻种子萌发的影响、对水稻根系的影响、对水稻光合作用的影响、对水稻细胞代谢的影响。
2.2 镉对人体的毒害传统的镉危害主要是通过呼吸道和消化道侵入身体,它不是人体的必需微量元素,而在当今社会,镉污染的情况日益加剧,镉在日常生活中主要通过食物链进入人体,使人体中镉的含量大大增加。
有资料显示[3],即使微量的镉进入人体也会通过生物放大和积累,对肺、骨、肝、肾、免疫系统和生殖器官等造成一系列的损伤。
3 镉污染的防治土壤污染一旦发生,对环境的影响是持久的,十分难以根除。
因此,我们采用“预防为主,综合治理”的方针,积极做好土壤和环境的保护工作。
3.1 生物修复方法生物修复是一种经济且有效和环保的修复方法,其原理是根据遗传培育植物或自然生长在土壤中的污染物实施吸附。
土壤有机质对镉污染土壤修复的影响
一、对于镉的基本概念理解镉(gé),英文cadmium,一般情况下地壳中物质与镉的比例为1000000:0.1~1000000:0.5。
镉的毒性较强,一旦形成污染不仅会降低土壤品质,还会通过各种渠道威胁人类健康。
被镉污染的空气和食物对人体危害严重,且在人体内代谢较慢,日本因镉中毒曾出现“痛痛病”,2019年7月23日,镉及镉化合物被列入有毒有害水污染物名录(第一批)。
所以,对于遭受到镉污染的土壤,必须采取有效修复措施加以减轻污染带来的诸多毒害影响,而实践发现,土壤中的有机质对于镉污染修复有着不可轻视的积极作用。
所以,现在世界各地相关科研人员都积极开展了土壤有机质对镉污染土壤修复的研究工作。
二、土壤有机质的来源土壤有机质一般来自自然界中生命体新陈代谢以及死亡,常见的有腐败物质、碳元素等。
据悉,不同有机质由于来源类型不同,对于土壤中的镉修复存在着差异影响,所以我们必须将有机质的来源进行分类,一般包括外源与内源有机质两种——外源有机质主要来源外界人类参与,如施肥、堆肥等,使土壤被动获取的有机物料,传统上常用的肥料来源于生物排泄物和植物腐化残体等;内源有机质主要指来自自然界之中,长来自自然界微生物的新陈代谢和野生动物、植物分泌物或者死后尸体等,其中富含胡敏酸和胡敏素等。
虽然外源有机质和内源有机质对土壤中镉的吸附、解析等影响不相同,但是通过数据监测可以知道绝大多数有机质材料都能够促使农作物产量提升,降低重金属,尤其镉在土壤中的副作用,而且淤泥、植物等含有的有机质材料还能对土壤镉产生络合作用,促进土壤中镉的解析,帮助镉淋出。
土壤有机质能够显著修复对重金属污染,其中包括溶解性有机质和颗粒态有机质。
一方面,水溶、碱溶、酸溶等可溶解有机质是效果最为显著的溶解有机质,皆能够直接作用于污染土壤,不需要再添加辅助工作,节省工作成本;另一方面,颗粒态有机质主要为粒径小于150微米的极微小颗粒态有机质,主要作用于提升土壤吸附能力,降低淋失效应。
农田土壤镉污染现状与治理方法研究进展
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
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。
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探究进展1.引言土壤镉污染问题日益严峻,给农田生态环境和人类健康带来严峻恐吓。
本文旨在介绍土壤镉污染的现状,并探讨目前的修复探究进展。
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纳,从而进入人类食物链。
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,起首是对生物多样性的恐吓。
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,探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。
土壤pH对镉形态影响的研究进展
土 壤 (Soils), 2020, 52(3): 439–444①基金项目:中国农业科学院创新工程项目(2018-cxgc-lyj)和国家自然科学基金项目(41877403)资助。
* 通讯作者(*************)作者简介:窦韦强(1994—),男,甘肃天水人,硕士研究生,主要从事农产品产地质量安全与重金属迁移转化规律研究。
E-mail :*****************DOI: 10.13758/ki.tr.2020.03.002窦韦强, 安毅, 秦莉, 等. 土壤pH 对镉形态影响的研究进展. 土壤, 2020, 52(3): 439–444.土壤pH 对镉形态影响的研究进展①窦韦强,安 毅,秦 莉*,林大松,曾庆楠,夏 晴(农业农村部环境保护科研监测所,天津 300191)摘 要:镉作为生物体的一种非必需元素,因其在土壤中的强迁移性和对人体的高度危害性而被列为国家重点关注的五大毒性重金属元素之一。
镉在土壤中的迁移性及毒性与其形态密切相关,而土壤pH 是影响镉形态的最重要因素之一,因此,本文综述了土壤镉形态的分析方法,阐述了土壤pH 对镉形态的影响,并深入探讨了土壤pH 对镉形态的影响机制,最后对今后的研究方向进行了展望,以期为镉污染土壤的修复与治理提供参考。
关键词:土壤;pH ;镉;形态 中图分类号:X53 文献标志码:AAdvances in Effects of Soil pH on Cadmium FormDOU Weiqiang, AN Yi, QIN Li *, LIN Dasong, ZENG Qingnan, XIA Qing(Agro-Environmental Protection Institute , Ministry of Agriculture and Rural Affairs , Tianjin 300191, China )Abstract: Cadmium (Cd), a non-essential element of organisms, has been listed as one of the five major toxic heavy metalelements because of its strong mobility in soil and high risk to human body. The migration and toxicity of Cd in soil are closely related to its existence, and soil pH is one of the most important factors affecting the existence of Cd. Therefore, in this paper, the analysis methods of soil Cd morphology were reviewed, and effects of pH on Cd and the mechanism were discussed. Finally, the future research directions are prospected, which could provide references for the treatment and remediation of cadmium contaminated soil.Key words: Soil; pH; Cadmium; Form近年来随着工业化的快速发展,我国耕地土壤重金属污染愈发严重。
镉污染土壤中镉的形态分析及植物修复技术研究
地上部有富集能力的, 二者都不具备富集能力的。
表 3 盆栽试验中植物对镉的累积特性
植物名称 玉米
部位
果实 茎叶
根
含量
富集系数
0.30
0.14
1.15
0.52
2.06
0.93
果实
0.50
0.23
大豆
茎叶
1.74
0.79
根
1.62
0.73
地上部
2.03
பைடு நூலகம்
0.92
燕麦草
地下部
5.80
2.63
小萝卜
地上部
5.40
2.44
地下部
0.86
0.39
紫花苜蓿
地上部
1.62
0.73
地下部
1.26
0.57
从植物根部和地上部位重金属含量比较来看,本 次试验研究大多数植物都表现为根部镉含量高于地 上部镉含量。这可能是大多数植物对重金属污染的普 遍反应。对于玉米和大豆的可食用部分含镉量仍旧远 远超出食品中镉限量 标 准[9], 这 说 明 该 地 区 仍 不 能 直 接作为农田使用。
15土壤和植物样品的消化于石英管中称取植物样品约01g加入2ml浓硝酸将石英管置于聚四氟乙烯高压罐中在140恒温烘箱中连续高压消化8h冷却后取出定容待测1901g土壤样品于聚四氟乙烯高压消化罐中加入5mlhno预消解1d之后放入烘箱中于180消解9h取出用1的hno结果与讨论21该地区镉的化学形态分布规律形态分析的结果见表2
富集系数(bioaccumulation coefficient)为植物体内 重金属的含量与相应土壤中重金属含量之比[10]。它反映 了植物对重金属的富集能力。富集系数越大, 其富集能 力越强。从富集系数来看, 小萝卜和蒲公英地上部富集
淹水稻田中土壤性质的变化及其对土壤镉活性影响的研究进展
摘要:近年来,面对稻田土壤镉(Cd )污染日益严重和“镉米”事件频发的现状,许多专家对稻田土壤镉的活性变化及其污染治理进行了大量研究,大多数研究表明淹水能降低稻田土壤Cd 的活性和稻米Cd 的含量。
但是,由于稻田土壤自身的复杂性以及影响因素的多样性、综合性和不确定性,尤其是在淹水条件下,稻田土壤性质[土壤胶体和团聚体、pH 和Eh (pe+pH )、阴离子和阳离子、铁锰氧化物和含硫化合物、有机质和可溶性有机物、碳酸盐和磷酸盐、根系分泌物和微生物等]发生了复杂变化,使得Cd 活性变化更加复杂,Cd 污染的防控和修复更加困难。
通过综述淹水条件下稻田土壤性质的变化,阐述了这些变化对土壤中Cd 活性的影响,同时对该领域的研究方向进行了展望,旨在为实现Cd 污染稻田的农业安全生产提供理论依据,并为Cd 污染土壤的修复治理提供参考。
关键词:淹水;稻田;土壤性质;镉活性;镉污染中图分类号:X53文献标志码:A 文章编号:1672-2043(2016)12-2260-09doi:10.11654/jaes.2016-0892Research progress of soil property 忆s changes and its impacts on soil cadmium activity in flooded paddy fieldHE Qian-feng,GUI Juan,LIU Dai-huan *,LI Xue-zhao,LI Peng-xiang,QUAN Sheng-xiang(Hunan Yonker Environmental Protection Research Institute Co.,Ltd.,Changsha 410330,China )Abstract :Soil is the first line of defense to protect the crop safety,and the material basis for the human food quality and ecological environ -mental security.Since soil cadmium (Cd )pollution in paddy field and “Cd-polluted rice ”issue become more severe in recent years,more and more researches focus on the changes of soil Cd activity and its pollution restoration.Previous results showed that submerged condition could help decrease soil Cd activity in soil and also lower the Cd content in rice.However,due to the complexity of the soil,and the diversi -ty,comprehensiveness and uncertainty of external factors,especially under submerged condition,soil properties may have complex change.On one hand,the adsorption of soil colloid,aggregate,iron/manganese oxides,organic matters and phosphate,the rise of soil pH and reduc -tion of Eh,the obstruction of oxide plaque on root surface,the coprecipitation of sulfide,the reduction of reducing bacteria,and the chelation of root exudates could lead to reduce Cd activity.On the other hand,the coordination of anions,the dissolution of iron/manganese oxides and carbonates,the adsorption of oxide plaque,the chelation of DOM,and activation of root exudates could increase Cd activity.These changes make the movement and transformation of Cd more complex,which may increase difficulty of Cd remediation in soil.In this paper,we sum -marized the changes of soil property and their effects on soil Cd activity in flooded paddy field,as well as pointed out future research direc -tions.This paper could help provide theoretical basis for the agricultural production safety and references for Cd pollution remediation in paddy field.Keywords :flooding;paddy soil;soil property;Cd activity;Cd pollution收稿日期:2016-07-06基金项目:湖南省科技计划项目(2016TP2018)作者简介:贺前锋(1979—),男,硕士,工程师,主要研究方向为环境污染控制。
土壤有机质对镉污染土壤修复的影响
土壤有机质对镉污染土壤修复的影响2.上海绿色工业和产业发展促进会上海2000003.上海琸域环境工程有限公司上海200000摘要:针对镉污染问题,采用土壤中的有机质对土壤条件进行改善,能够在提升土壤品质的同时,实现保护生态环境的目的。
因此,在具体实施上,应对有机质影响镉污染土壤修复的原理予以充分把握,以便为优化修复效果提供理论支撑。
接下来,本文将对土壤有机质对镉污染土壤修复的影响展开分析和探究,希望能够为我国生态文明建设的稳步推进提供一定的参考价值和理论依据。
关键词:土壤;有机质;镉污染;修复;影响引言:新时期,社会在发展,时代在进步,生态环境保护工作也应当与时俱进,积极引入新的理念和技术,以便在工作模式以及工作内容上作以创新和优化,以便适应社会的发展,满足生态建设的实际需求。
出于这样的考虑,本文就土壤有机质对镉污染土壤修复的影响进行研究,具有一定的客观实在性。
1镉污染现状及危害1.1.镉污染现状镉,是一种稀有分散金属,土壤中的镉背景值完全取决于成土母质,不同种类岩石中镉的含量也有所不同。
我国各区域间土壤镉的背景值也有着一定的规律性,具体表现为:东部地区<中部地区<西部地区,北方地区>南方地区。
虽然各地区的土壤的镉背景值差异较大,但不必过于担心,通常自然存在的镉不会对人体带来危害,人为因素产生的镉才会对人体产生毒害。
存在于土壤中的镉,来源于人为因素和自然形成两个方面。
前者主要通过农业、工业生产等活动,直接或间接的将镉排放到土壤之中,而后者主要来自于大自然的矿物和岩石。
随着社会经济的发展,农药、化肥的大量使用,工业废水的排放不合理排放,使得农田重金属含量明显增加,土壤镉污染问题进一步加剧。
从目前来看,我国的镉污染土壤面积已达到20万km2,使得我国可用的耕地面积大大减少,在大田作物中,重金属是农产品的主要污染物,其中以镉表现得最为明显和突出。
土壤镉污染造成我国蔬菜、水稻等农产品质量下降,不仅影响人们的身体健康,还阻碍了农业经济的可持续发展。
低分子量有机酸影响土壤重金属的移动性和生物有效性研究的开题报告
低分子量有机酸影响土壤重金属的移动性和生物有效性研究的开题报告一、选题背景:随着人类经济的快速发展和城市化进程的加速,环境污染问题日益凸显出来,其中重金属污染是最为严重的问题之一。
重金属元素具有生物积累性和毒性,对人体和生态系统造成很大的危害。
随着现代科技和工业的发展,重金属污染已经跨越了国界和地域的限制,不仅仅是在发达国家,而是在全球范围内都存在。
土壤是重金属污染的主要载体,土壤中的重金属元素主要来源于化肥、燃料、工业废水和垃圾等废弃物。
目前,对于土壤重金属污染的解决方法主要有:物理方法、化学方法和生物方法。
然而,这些方法具有一定的局限性,例如成本高、效果不明显、治理速度慢等。
近年来,低分子量有机酸在土壤重金属污染治理中得到了应用。
低分子量有机酸是一类容易溶解于水的有机化合物,具有强烈的螯合作用,能够与重金属离子结合形成稳定的络合物,从而减少重金属的生物有效性和移动性。
该方法不仅考虑到了环境效益,还具有一定的经济效益。
二、研究内容:本次研究的主要内容为低分子量有机酸对土壤重金属的移动性和生物有效性的影响,具体的任务包括:1.整理近年来低分子量有机酸在土壤重金属治理领域的应用情况;2.筛选不同类型的低分子量有机酸,探究它们与不同重金属离子的络合机制;3.采用模拟实验和室内试验,探究低分子量有机酸对土壤重金属的生物有效性和移动性的影响;4.通过统计学方法分析数据、撰写实验报告并撰写学位论文。
三、预期目标:本次研究将为土壤重金属污染治理提供新思路和新方法,通过研究低分子量有机酸对土壤重金属的影响,为实现土壤生态的恢复和可持续利用提供一种可行的途径。
同时,本研究将加深人们对重金属污染和治理的认识,为相关政策的制定和推广提供科学依据。
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Efe to r a c a i n Cd f r nd a i bi t n o l f c f o g ni c d o o ms a va l H y i s i a
b l y t l n . Meh d :P te p r n d l b r tr ut r e e c ri d o t a d u i g T si r s q e t xrc in i t o p a t i t o s o x e me t a a o ao y c l e w r are u n sn e se e u n i e ta t i n u l a o meh d,f e c e c p ca iso a mi m e e a ay e o i v s g t h f c fmai c d a d c t ca i n x l to i h mia s e it c d u w r n z d t n e t ae te e f t l a i i i c d a d o ai v l o f l i e o c n r c a i d i o n t n fr t n fC o s i r wn s i ol td b d Re u t :T e d s ov l o tn s i- c d a d t n o a s ma i s o d fr n b o ol p l e y C . i r o o m s u sl s h is la e Cd c n e twa n b ce s d sg i c t i r a i a i d i o u x h n e l d l t f c e .T e C a b n t s b u d d w s i— r a e in f a l w t og n c cd a d t n b te c a g a e C i l a e t d in y h i b te h d c r o ae o n e a n ce s d w t h x i a i d i o . F ・ xd t n C e l e t h h e r a i c d d i o .P te p rme t r a e i te o a c cd a d t n h l i e Mn o i ai d d ci d wi te tr e o g n c a i s a d t n o n h i o x e i n s o d h t a e Cd c n e t si c e e t h h e r a i cd d i o . C n l so h we ta p o t n n r a d wi t e t re og n c a i s a d t n r wa s h i o c u i n:T r e o g i cd a d t n h e r a c a i d i o n i C l sg i c n y c a g d f r s a d e h n e C s r t n i ln s a i f a t h l n i l n e C o n n a c d a o p i n pa t . m b o
Ke wor y ds: r a i cd o g n c a is;c d i a m um pe i t n;b o v ia iiy s e ai o i a a lb lt
摘要 : 目的
通过模拟 实验 , 研究添加 低分子 量有机酸 对污染土 壤 中镉 ( d 形态分 布及 生物有效 性的影 响。 C)
方法
在模拟镉污染土壤上 , 添加 三种低分子量有机酸 : 柠檬酸 、 草酸和苹果 酸, 采用 T si 连续浸 提法测定 土壤 es r e
中各种形态 的镉含量 ; 同时用 小油菜做植物培养 实验 , 测试镉 的生物积累 的量。结果 添加有机酸对 可交换态 c d 的影响不大 , 添加 草酸减少 了土壤 中碳酸盐 态 c d的百分含量 ; 添加柠檬酸、 苹果酸 、 草酸都 可 以使土壤 中铁锰氧化 态c d的含量减少 , 且三种酸之间没有差异; 三种有机酸均能显著促 进植物对镉的吸收。结论 有机 酸舔 加能显著 改变土壤 中镉的形态分布 , 高镉 的生物有效性。 提 关键 词 : 有机酸 医
学
院
学
报
J OURNAL OF T S AIHAN MEDI CAL COL EGE Vo No 7 2 0 L L31 . 01
有机酸对土壤 中镉形态及有效性影响研究
李 瑞 李 莉 徐亚芬
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