涂仕华水稻镉污染与防治.ppt
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土壤污染 ppt课件
157236万元江西省委书记苏荣等多位领导视察并给予高度评价64ppt课件贵冶周边cucd土壤集成修复示范工程修复前修复中修复后337504kg65ppt课件贵溪窜山垅老灌区修复区水稻测产结果20121009处理理株高cm穗长cm每亩株数万每株有效穗每亩有效穗万每穗粒数每穗实粒数结实率千粒重g亩产折合干重公斤对照照100423410710110815914692325338单改剂剂908255107153163231206895295448综调剂剂1072266113174197224202905631050466ppt课件窜山垅老灌区修复区水稻稻米中铜镉含量处理大米铜mgkg大米镉mgkg未施用7250562单修复剂5190232单综合调理剂508022食品卫生标准1000267ppt课件苏门沈家印石里九牛岗水泉周家串山垅老罐区050100150200696261786855土壤有效态cu含量mgkg修复前修复后71苏门沈家印石里九牛岗水泉周家串山垅老罐区01250595767625363土壤有效态cd含量mgkg主要修复单元区修复前后土壤有效态铜镉含量68ppt课件?污染场地迫切需要发展快速高效的修复技术?尾矿库需要发展以植被恢复等为主的修复技术工业污染场地矿区尾矿库生态环境风险人体健康畸型致死污染修复地下水电动修复研究与尾矿复垦69ppt课件较早在国内开展了重金属污染土壤电动修复研究络合诱导可显著提高电动修复效率阐明了土壤ph调控是土壤重金属活化和迁移的关键因素土壤剖面自阳极土壤cumgkg1s1s2s3s4s5s6s7s8s9s100100200300400500处理前t1t2t3t4t5cuzncr单一复合以及有机物存在下的电动修复红壤黄棕壤chemosphere2004563
（固、气、
（风化过程）
液、生）
（固、气、
（风化过程）
液、生）
镉污染及其治理概论
2、对人体的危害
镉进入人体，形成镉硫蛋白，通 过血液到达全身，蓄积于肾、肝 中。肾脏是镉中毒的靶器官。
长期食用镉污染食品， 会导致慢性镉中毒，身 体积聚过量镉损坏肾小 管功能，造成体内蛋白 质从尿中流失，形成软 骨症（痛痛病）和自发 性骨折。
世界范围内发生的镉污染事件
1930——1960年，日本富山县神通 川流域部分镉污染，事源炼锌厂排 放的含镉废水污染了周围的耕地和 水源。
2005年12月15日广东省环保部门检 测发现，从孟洲坝站断面到高桥 断面全部超过标准，高桥断面镉超 标近10倍。
2009年8月6日上午，湖南省浏阳市 镇头镇双桥村。以湘和化工厂为圆 心向外500米延伸,周围田野里的庄 稼渐次呈现出深黄色、黄绿色、绿 色三种不同颜色，晒在水泥地上的 稻谷谷壳透着黄褐色，专家的调查 意见是，已经确认了湘和化工厂是 造成镉污染的直接来源。 ………………
2012年，广西龙江河宜州拉浪码 头前200米水质重金属超标80倍，随 后检测出重金属镉含量超标，使得沿 岸及下游居民饮水安全遭到严重威胁 。事情已经过去差不多3年了，但却 给当地村民带来很多危害。这些村民 被重金属污染，手脚畸形，甚至没有 了劳动能力，十分可怜。
前段时间的镉大米事件
2013年5月23日，据中新网报道，广 东省食安办公开了31批次镉超标大米 名单。专家表示，土壤镉污染是造成 农产品(7.31,-0.36,-4.69%)镉超标的主 要原因。采矿、冶炼、农业投入品滥 用都可能造成土壤镉污染。由此，事 件的焦点完全从问题大米转移到环境 污染上，湖南取代了广东，成为镉超 标大米事件的主角。 23日晚，广东省食品安全委员会继续 公布调查结果，在2013年的抽检中， 发现了120批次镉超标大米，其中由湖 南厂家生产的多达68批次，涉事厂家 来自湖南14个市州中的8个。
我国土壤重金属污染的现状及其治理措施培训课件(PPT 46张)
②重金属累积及固定 在微生物累积重金属方面，已阐明同细胞内金 属硫蛋白简称MT有关，MT是一种低分子量的细胞 质蛋白，同Hg, Zn、Cd、Cu、Ag等重金属有强烈 的亲和性，结果使重金属富集并抑制其毒性。
3.4 农业生态修复
农业生态修复主要包括两个方面： ➢农艺修复措施 ➢生态修复。
4 土壤重金属污染修复技术研究展望
2 土壤重金属污染超的危累害积植物是在重金属胁迫条件下的一种适应性突变体，往往生
4 土壤重金属污染修复技术研究展望
指（密3）度交大通于长运5g输缓/c对m慢土3的壤，金重属金生，属或物污在染量元的素影低周响期，表气金属候栏内环原境子量适超过应40性以上差之金，属具元素有均称很为强重金的属元富素集。 专一。因此， 随难着降工 解业有、机筛城污选市染污物、染和的重培加金育剧属和及吸农其用相收化应能学的物降力质解的转强施化，用微，生同土物壤时重能金属吸污染收日多益严种重，重几金乎威属胁着元每素个国，家。且生物量大的
我国土壤重金属污染的现状 及其治理措施
前言
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人 类生态环境的重要组成部分。随着工业、城市污染的加 剧和农用化学物质的施用，土壤重金属污染日益严重， 几乎威胁着每个国家。土壤重金属污染是指比重大于5 的金属或其化合物在土壤环境中所造成的污染。目前， 全世界平均每年排放Hg约1.5万吨，Cu 340万吨，Pb 500万吨，Mn 1500万吨，Ni100万吨。我国受镉、砷、 铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万hm2,约占总耕 地面积的1/5。
针对某一具体重金属的超积累植物一般要求其地上部分重金属含量大于一个临界值（表1）。 建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。
微生物在修大复气被重中金属，污以染的降土壤低方土面具壤有独污特染的作。用。目前研究较多的是Hg和Se。
不同污染类型水稻土中镉的化学形态分布特征及其影响因素
污染。E-mail：15002001585@ * 通信作者：卢维盛 E-mail：lws2869@
广东省珠江三角洲、韶关大宝山矿区等地土壤 Cd 污 染报道屡见不鲜[1-5]。调查发现，广东省有近 40%的农 田土壤 Cd 污染超标，其中 10%属严重超标[5]，珠三角 地区土壤 Cd 平均含量是广东省土壤背景值的 5 倍 以上[6]，可见该地区土壤 Cd 污染状况已不容忽视。水 稻种植过程中污水灌溉导致水稻土是接受污染物数 量较多并较集中的土壤，广东省 70%以上的水稻Cd
Cadmium fraction distribution and its influencing factors in paddy soils polluted by different pollution sources
LIU Ying, LU Wei-sheng*, ZHAO Yang, LI Gui-jie, LI Hua-xing, ZENG Zu-lei, ZHANG Qiu-hua （College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China） Abstract：The environmental problems of Cd contaminated soils are of great concern all over the world. Cadmium toxicity in soil is not only related with total concentration, but also depends on its chemical forms. Six different contaminated paddy soils in Guangdong Province, Southern China, were collected. Cadmium chemical fractions were determined by the BCR protocol, and stepwise regression method was em原 ployed to characterize the relationship between cadmium fractions and soil properties. Results showed that total Cd content in six paddy soils was higher than the Class II of the soil environmental quality standards. Cadmium concentrations in soils around smelter were the highest, followed by soils around steel plant, thermal power plant, and lead-zinc mine in Shangba village and Zhongshan. Soil Cd was dominated by acid extractable fraction. Risk assessment code（RAC）indicated that Cd was at very high risk level in soils around steel plant, smelter and thermal power plant, and high risk level in soils around lead-zinc mine, Shangba village and Zhongshan. The total Cd concentration was the dominant factor affecting Cd chemical fractions. Soil pH, clay content, and MnAAO content also affected soil Cd fractions to some extent. Residual Cd fraction was not correlated with soil properties. Keywords：paddy soil; cadmium; chemical fraction; affecting factor
广东省珠江三角洲、韶关大宝山矿区等地土壤 Cd 污 染报道屡见不鲜[1-5]。调查发现，广东省有近 40%的农 田土壤 Cd 污染超标，其中 10%属严重超标[5]，珠三角 地区土壤 Cd 平均含量是广东省土壤背景值的 5 倍 以上[6]，可见该地区土壤 Cd 污染状况已不容忽视。水 稻种植过程中污水灌溉导致水稻土是接受污染物数 量较多并较集中的土壤，广东省 70%以上的水稻Cd
Cadmium fraction distribution and its influencing factors in paddy soils polluted by different pollution sources
LIU Ying, LU Wei-sheng*, ZHAO Yang, LI Gui-jie, LI Hua-xing, ZENG Zu-lei, ZHANG Qiu-hua （College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China） Abstract：The environmental problems of Cd contaminated soils are of great concern all over the world. Cadmium toxicity in soil is not only related with total concentration, but also depends on its chemical forms. Six different contaminated paddy soils in Guangdong Province, Southern China, were collected. Cadmium chemical fractions were determined by the BCR protocol, and stepwise regression method was em原 ployed to characterize the relationship between cadmium fractions and soil properties. Results showed that total Cd content in six paddy soils was higher than the Class II of the soil environmental quality standards. Cadmium concentrations in soils around smelter were the highest, followed by soils around steel plant, thermal power plant, and lead-zinc mine in Shangba village and Zhongshan. Soil Cd was dominated by acid extractable fraction. Risk assessment code（RAC）indicated that Cd was at very high risk level in soils around steel plant, smelter and thermal power plant, and high risk level in soils around lead-zinc mine, Shangba village and Zhongshan. The total Cd concentration was the dominant factor affecting Cd chemical fractions. Soil pH, clay content, and MnAAO content also affected soil Cd fractions to some extent. Residual Cd fraction was not correlated with soil properties. Keywords：paddy soil; cadmium; chemical fraction; affecting factor
稻米镉污染及防控对策
综合Vol.53No.5收稿日期：2022-09-27作者简介：刘晶晶（1982-），女，硕士研究生，高级教师，主要从事生物教学和农产品质量安全研究。
*通讯作者：康升云（1973-），男，硕士研究生，教授级高级工程师，主要从事农产品质量安全研究。
2013年5月，广东省在对市场销售大米抽检时，发现产自湖南省攸县等地的多个批次大米镉超标[1]，由此引发了“镉大米”事件。
不仅湖南省存在“镉大米”[2]，我国其他省市的局部地区也存在一定程度的“镉大米”问题。
针对大米镉超标问题，我国各级政府和有关部门采取了一系列措施，包括对生产源头、稻米加工、市场流通等环节进行控制，尽量减少或降低“镉大米”造成的危害。
“镉大米”是由镉超标的稻谷加工而成，稻谷中的镉主要来源于种稻环境。
在农业生产环境中，与产生化学污染的农药、兽药可在不同程度上被降解不同，镉无法被有效降解，因此会对农产品质量安全造成持续性影响危害。
截至2022年6月，距“镉大米”事件曝光已经过去了9a 时间，但是环境镉污染治理效果仍不太理想，稻米镉超标现象仍屡有发生。
镉污染治理是当前和今后一段时期农产品质量安全工作的重点和难点，作为我国种植最为广泛的农作物之一，水稻中富集镉元素的问题尤为严重，因此，有必要对稻米镉污染进行梳理分析，探讨解决问题的思路和方法。
1镉的理化特性及毒性1.1镉的理化特性镉（Cadmium，Cd）原子序数为48，位于元素周期表第ⅡB 族，是一种灰色而有光泽的金属，原子量为112.41，密度为8.642g/cm 3，具有韧性和延展性。
镉的熔点为321.03℃，沸点为765℃。
镉的稻米镉污染及防控对策刘晶晶1，康升云2*（1南昌师范学院附属中学，南昌330029；2江西省农业技术推广中心，南昌330046）摘要：稻米镉超标现象仍在我国一定范围内发生，镉污染治理是当前和今后一段时期农产品质量安全工作的重点和难点。
从镉元素的理化特性及毒性、稻米镉来源及分布出发，分析了物理降镉、化学降镉、生物降镉等治理方法，提出了稻米降镉相关对策建议，为稻米镉污染防控提供参考依据。
土壤重金属污染的危害及其治理ppt医学课件
二.重金属污染对生 态环境的影响
重金属污染对土壤的影响
来源：工业来源和农业来源 ，城市来源 工业来源：工业能源大都以煤、石油类为主，它们是环境 中汞、铅、镉、铬、砷等重金属污染的主要来源。在采矿、 选矿、冶炼、锻造、加工、运输等工业生产过程中会产生 大量的重金属污染。排放的废水、废渣等直接进入水体及 土壤中，废气中的重金属经沉降也进入土壤等环境中，从 而使得环境中重金属浓度严重超标。 农业来源：在农业生产中，污水灌溉、农药、劣质化肥等 的不合理使用是重金属污染的重要途径。以磷肥为例，生 产磷肥的磷矿石成分复杂，含有较多的重金属如锌、铬、 镍、铜、镉、铅等，因此如不合理的使用，劣质化肥中的 重金属杂质会直接导致土壤被污染。 城市来源：城市日益变成重金属污染的重要来源之一，污 染过程主要包括污水处理中产生污泥的堆放、垃圾渗滤液 的泄漏、含铅汽油的使用以及汽车交通等。污水处理厂产 生的污泥中含有大量的重金属，如不经处理直接排放或者 灌溉，会对土壤环境造成二次污染。含铅汽油 ， 汽车轮 胎添加剂中使用的锌 ，环境事故污染 。
一.浅谈重金属的主要来源
铅、镉、铬、汞、砷作为重金属污染的主要元素， 其重点防控行业有： 1.有色金属冶炼和含铅蓄电池制造业是主要的涉铅行 业。其中有色金属冶炼铅尘产生量占铅尘产生总量 的36.6%，电池制造铅尘产生量占总产生量的 63.4%； 2.废气中的镉主要由常用有色金属冶炼行业产生； 3.皮革鞣制加工行业是废水中总铬产生及排放的主要 行业，金属表面处理业是废水中六价铬产生及排放 的主要行业。 4.基础化学原料制造是废水中汞和砷产生及排放的主 要行业。
由于土壤具有Biblioteka 上性质，可经过水环境直接毒害植物，可 最终通过食物链而危害人体健康，因此，治理难度和恢复难 度较大，但又显现的极为急迫。
农药的污染及防治措施ppt课件
现在使用的农药中，有机农药为主。有机农药被 施用到环境中后，与多种环境介质发生作用，如 土壤、水体、大气和生物等。
四、农药污染的危害
农药会污染大气、水环境，造成土壤板结； 增强病菌、害虫对农药的抗药性； 对生物多样性产生影响； 杀伤有益生物，有些情况下会使野生生物 和畜禽中毒。 农药对人的危害主要是农药的富集作用， 使各类食品中农药的残留浓度剧增，人类 食用污染食品后，对人体造成危害。
绿僵菌是一种很好的生物农药
生物农药的生产
积极发展固相 合成农药
固相合成具备 通过过滤分离技术 来纯化中间体和最 终产物的优点，从 而成为有机合成化 学的热点和前沿领 域。
这是固相的晶体结构
用MLHD减少农药污染
除草剂最低致死剂量使用技 术，简称MLHD技术，由荷兰植物 研究中心和荷兰遥感公司率先提出。 其优势在于： 可以及时预知结果，降低杂草防 治的风险； 降低施药剂量，减少环境污染； 精确施药，减少药害发生的风险， 节约生产成本，增加作物产量； 除草剂最低使用新技术展示 减少药剂的选择压力，降低抗性 杂草发生风险； 降低药剂在作物
生物降解是有机 农药在水体环境中有 效环保的治理途径， 就是通过生物的作用 将大分子有机物分解 成小分子化合物的过 程。
推广生物农药，减少化学 农药
生物农药主要包括微生物农 药、农用抗生素和生化农药三种 类型。主要特点为: （1）高效、对人畜无毒、不污染 环境； （2）具有专一性； （3）对植物无毒害，保证产品质 量； （4）不易产生抗性。 因而生物农药对人类和环境的潜 存危害比有机合成的化学农药小 得多。
调整农药的施用结构、使 用方式及施用量 过量和不科学施用农药 形成流失。中国在农药使用 方面主要存在4个方面的问题:
四、农药污染的危害
农药会污染大气、水环境，造成土壤板结； 增强病菌、害虫对农药的抗药性； 对生物多样性产生影响； 杀伤有益生物，有些情况下会使野生生物 和畜禽中毒。 农药对人的危害主要是农药的富集作用， 使各类食品中农药的残留浓度剧增，人类 食用污染食品后，对人体造成危害。
绿僵菌是一种很好的生物农药
生物农药的生产
积极发展固相 合成农药
固相合成具备 通过过滤分离技术 来纯化中间体和最 终产物的优点，从 而成为有机合成化 学的热点和前沿领 域。
这是固相的晶体结构
用MLHD减少农药污染
除草剂最低致死剂量使用技 术，简称MLHD技术，由荷兰植物 研究中心和荷兰遥感公司率先提出。 其优势在于： 可以及时预知结果，降低杂草防 治的风险； 降低施药剂量，减少环境污染； 精确施药，减少药害发生的风险， 节约生产成本，增加作物产量； 除草剂最低使用新技术展示 减少药剂的选择压力，降低抗性 杂草发生风险； 降低药剂在作物
生物降解是有机 农药在水体环境中有 效环保的治理途径， 就是通过生物的作用 将大分子有机物分解 成小分子化合物的过 程。
推广生物农药，减少化学 农药
生物农药主要包括微生物农 药、农用抗生素和生化农药三种 类型。主要特点为: （1）高效、对人畜无毒、不污染 环境； （2）具有专一性； （3）对植物无毒害，保证产品质 量； （4）不易产生抗性。 因而生物农药对人类和环境的潜 存危害比有机合成的化学农药小 得多。
调整农药的施用结构、使 用方式及施用量 过量和不科学施用农药 形成流失。中国在农药使用 方面主要存在4个方面的问题:
镉对水稻产量的影响及其在不同器官积累的差异课件
水稻安全生产的管理措施
1 2
法律法规制定
制定和完善有关镉污染防治和水稻安全生产的相 关法律法规，为水稻安全生产提供法律保障。
政策扶持
加大对水稻安全生产领域的政策扶持力度，提高 农民种植安全水稻的积极性和收益。
3
宣传教育
加强镉污染防治和水稻安全生产宣传教育，提高 农民环保意识和安全生产意识。
05 结论与展望
降低品质
镉会使稻米品质下降，如 口感变差、营养价值降低 等。
镉对水稻产量影响的研究进展
国内外研究现状
介绍国内外在镉对水稻产 量影响方面的研究现状和 最新进展。
研究方法和成果
介绍研究镉对水稻产量影 响所采用的方法和取得的 成果，如实验设计、数据 分析等。
未来研究方向
展望未来在镉对水稻产量 影响方面的研究方向和重 点，如基因编辑、新型品 种等。
镉在水稻穗部的积累
穗部中镉的分布特点
01
镉在穗部主要集中在颖壳和谷粒中，不同部位积累的量有一定
差异。
镉对穗部发育的影响
02
高浓度镉会导致颖壳和谷粒畸形、变色，降低结实率和品质。
穗部积累对产量的影响
03
镉通过影响穗部发育直接影响水稻产量，且这种影响与土壤中
镉的含量及水稻品种有关。
镉在水稻不同器官中的积累差异研究进展
镉影响水稻产量的生理机制
镉对水稻光合作用的影响
镉能抑制水稻叶绿素的合成，降低光合效率，进而影响产量。
镉对水稻养分吸收的影响
镉能与其它矿物质元素竞争吸收位点，影响水稻对氮、磷、钾等养 分的吸收，进而影响产量。
镉对水稻生殖生长的影响
镉能干扰植物激素的平衡，影响花粉发育和结实率，从而降低产量 。
《镉污染的治理》课件
案例概述
国际合作在镉污染治理中发挥了重要作用，多个 国家共同参与了全球性的镉污染治理行动。
合作方式
国际合作的形式多样，包括资金支持、技术交流 、信息共享等，有助于推动各国共同应对镉污染 问题。
治理效果
国际合作在镉污染治理中取得了显著成效，多个 国家和地区的镉污染得到了有效控制，全球环境 质量得到改善。
案例概述
某国在过去的几十年中经 历了严重的镉污染问题， 主要来源于工业排放和农 业活动。
治理措施
该国采取了一系列措施， 包括立法限制镉排放、实 施清洁生产技术、推动废 物回收和再利用等。
治理效果
经过多年的努力，该国的 镉污染得到了有效控制， 环境质量明显改善，居民 健康状况得到提升。
某地区镉污染治理案例
土壤修复
01
02
03
物理修复
通过换土、翻土、去表土 等物理手段，降低土壤中 镉的含量。
化学修复
通过向土壤中添加化学物 质，使镉形成不溶性沉淀 ，降低其在土壤中的迁移 性和生物可利用性。
生物修复
利用某些植物或微生物的 吸收、转化、降解或固定 土壤中的镉，降低其毒性 。
水体净化
沉淀法
通过向水中投加药剂，使镉离 子形成难溶的沉淀物，然后通
提高公众环保意识
加强环保宣传教育，提高公众对镉污染危害的认识，引导公众参与 环保活动，形成全社会的共同治理。
THANKS
感谢您的观看
放。
03
土壤修复与治理
针对已经受到镉污染的土壤，我国采取了一系列修复和治理措施，如化
学修复、生物修复和农业措施等，以降低土壤中的镉含量，保护生态环
境和人体健康。
我国镉污染治理面临的挑战
污染源复杂
水稻种植如何降低镉
·34·种业资讯 研究发现褪黑素可提高植物重金属镉抗性 等水稻种植如何降低镉日前，四川省农业科学院土壤肥料研究所涂仕华等人在《中国农业科学》发表文章称，结合水稻生长早期降镉措施，在水稻抽穗-成熟期采取措施降低土壤中的镉，就能有效降低稻米中的镉含量。
这是因为，水稻的茎秆和根系是其镉的主要储存和输出场所，籽粒中的镉来自齐穗前各器官镉的转移和土壤/介质中镉的吸收和直接运输，抽穗后从根运送到茎秆和穗部的镉直接进入气生器官(除糙米以外地上部器官)，而不影响糙米中镉的累积。
镉是毒性最强的重金属之一。
一旦土壤受到镉污染，就很难消除，只能在各种形态之间相互转化、迁移或富集。
镉经过食物链的传递进入人体并累积，会致癌、突变、致畸、动脉硬化等。
该研究在广汉市进行，试验田土壤为老冲积黄壤与紫色土坡积物混合物发育而成的水稻土 ，也是镉污染土地。
作者指出，水稻抽穗-成熟期是水稻镉污染防控的关键时期，采取恰当的农艺措施降低土壤中镉的有效性以及根系吸收和向籽粒的直接运输量，是实现水稻安全生产的关键。
（基因农业网）华南植物园“一种高效诱导杂种檀香体细胞胚胎发生与植株再生的方法”获发明专利近日获悉，由中国科学院华南植物园张新华等科研人员完成的“一种高效诱导杂种檀香体细胞胚胎发生与植株再生的方法”获得国家发明专利授权（专利号：ZL201610038247.1）。
该发明选用优良栽培杂种檀香幼嫩茎作为外植体，采用分次消毒程序进行外植体的表面消毒可获得较高的成功率。
消毒成功的无菌外植体在含有2，4-D 的胚性愈伤组织培养基上进行培养，诱导出纤维状胚性愈伤组织，再转移到体细胞胚诱导、成熟、萌发、植株再生培养基上培养，3个月后可以获得再生植株。
繁殖周期短、数量多、稳定性高的特点，解决了杂种檀香组织培养繁殖种苗中存在的繁殖效率不高的问题，将为开展杂种檀香种苗快速繁殖提供育苗技术，也可为高效的基因转化提供再生途径。
该发明具有操作性强、繁殖效率和应用价值高等优点。
5-涂仕华-水稻镉污染与防治
肥料和施用技术
• 不适合镉污染土壤上水稻生产的肥料品种 有机肥 – 重金属含量>国家限量的各种有机肥、饼肥、绿肥, 污染 区作物秸秆 氮肥 – 氯化铵 磷肥 – 过磷酸钙，磷石膏 酸性物料 – 酸性肥料、食品加工产生的酸性废料 污泥
处理 CK 单施尿素 尿素 NH4Cl NH4NO3 (NH4)2SO4 籽粒 Cd浓度 (mg·kg-1) 浓度 0.0188 c 0.0271 b 0.0234 bc 0.0414 a 0.0280 b 0.0268 b Cd含量 (µg·pot-1) 含量 0.60 e 1.59 d 2.08 bc 3.47 a 1.76 cd 2.30 b 秸秆 Cd浓度 (mg·kg-1) 浓度 0.1771 c 0.2561 b 0.2549 b 0.4605 a 0.2275 bc 0.2639 b Cd含量 (µg·pot-1) 含量 5.11 d 19.26 b 22.19 b 35.00 a 13.20 c 21.36 b 籽秆Cd比例 籽秆 比例 0.12 ab 0.08 b 0.09 b 0.10 ab 0.15 a 0.11 ab
不同作物吸镉能力比较
蔬菜
菠菜、油菜 牛皮菜
粮、油作物
大蒜 防风属 土豆* 胡萝卜 甜菜 萝卜 洋葱 油菜（芥菜） 小麦 水稻*
果树
草莓
高
高
茄子、豌豆 生菜、莴笋 包菜、青花菜 小白菜、芹菜 辣椒 西红柿、花菜 蘑菇、三叶草 南瓜 菜豆、豇豆 黄瓜、南瓜、冬瓜
豌豆 花生 大豆*
中
中
西瓜
土豆* 玉米、高粱
关于污染土壤的修复技术
• 物理修复 – 客土: 仅限于微域污染 • 化学修复 – 土壤清洗:仅限于地势平坦、有水源的微域污染 • 生物修复 – 微生物：不适用 – 超富集植物：仅限于微域污染，富集植物的利用或处理 是一个难题。 如龙葵, 在Cd污染超临界值100倍的土壤上, 比一般植物吸收高100倍的镉,但在轻度—中度Cd污染土壤 上,对Cd的吸收仅比一般植物高2-3倍,<1mg/kg。
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籽粒 Cd浓度 (mg·kg-1) Cd含量 (µg·pot-1)
0.0188 c
0.60 e
0.0271 b
1.59 d
0.0234 bc
2.08 bc
0.0414 a
3.47 a
0.0280 b
1.76 cd
0.0268 b
2.30 b
秸秆 Cd浓度 (mg·kg-1) Cd含量 (µg·pot-1)
• 毒性及危害 ➢ 镉通过气、水和食物对人、畜造成毒害。 ➢ 主要累积在肾、肝、肺等器官，可导致高血压、骨痛 病、肾功能紊乱、肝损害、肺水肿、贫血等疾病以及 神经和大脑损伤, 甚至诱发癌症。日本的骨痛病-镉米所 致。 ➢ 水稻，小麦，蔬菜(根、叶菜类)易于吸收累积Cd.
镉对水稻的危害及在体内的分布
0.1771 c
5.11 d
0.2561 b
19.26 b
0.2549 b
22.19 b
0.4605 a
35.00 a
0.2275 bc
13.20 c
0.2639 b
21.36 b
籽秆Cd比例
0.12 ab 0.08 b 0.09 b 0.10 ab 0.15 a 0.11 ab
土壤酸碱度调节
• 把Cd污染土壤的pH调整到中性偏碱 • 石灰性物料 – 石灰、石灰石、草木灰、硅酸钠
Cd mg•k -g1
0.19
0.17
有效态mg•kg-1
0.15
线性 (有效态mg•kg-1)
• 不适合镉污染土壤上水稻生产的肥料品种 ➢ 有机肥 – 重金属含量>国家限量的各种有机肥、饼肥、绿肥, 污染 区作物秸秆 ➢ 氮肥 – 氯化铵 ➢ 磷肥 – 过磷酸钙，磷石膏 ➢ 酸性物料 – 酸性肥料、食品加工产生的酸性废料 ➢ 污泥
处理
CK 单施尿素
尿素 NH4Cl NH4NO3 (NH4)2SO4
肥料和施用技术
• 适合镉污染土壤上水稻生产的肥料品种
➢ 有机肥 – 重金属含量<国家限量的各种有机肥、饼肥、绿肥 ➢ 氮肥 - 尿素、碳铵 ➢ 磷肥 - 磷酸一铵、磷酸二铵、钙镁磷肥 ➢ 钾肥 - 硫酸钾、氯化钾 ➢ 各种种微量元素肥料 ➢ 石灰性物料 – 石灰、石灰石、草木灰、硅酸钠
肥料和施用技术
• Cd胁迫对水稻光合参数的影响：直接影响水稻光合蛋白和光合作用， 即影响净光合速率和光系统荧光参数，而不是限制气孔开闭和减小蒸 腾率；抗性品种受影响较小。
• Cd胁迫对水稻呼吸参数的影响:总体上，Cd胁迫下抗氰呼吸上升，但 敏感品种上升幅度最大。呼吸参数可以作为抗性强弱的检验标准
分布 根系> 秸秆> 叶片> 谷壳>糙米(随运距增长而降低)
水稻镉污染防控技术措施
• 镉污染土壤分级与作物布局 • 抗镉污染水稻品种的应用 • 肥料和施用技术 • 土壤酸碱度调节 • 稻田水分管理技术 • 镉污染区农作物秸秆的利用 • 关于污染土壤的修复技术
镉污染土壤分级与作物布局
• 土壤污染程度分级 PCd =CCd/SCd (PCd -Cd单指标污染指数, CCd-实测值,SCd- 污染临界值) - 轻度： PCd = 1~2 - 中度： PCd = 2~3 - 重度： PCd = >3
危害
– 轻度污染对水稻无危害/影响，反而对生长 有一定促进作用
– 中度以上污染影响敏感品种生长：水稻 黄化和萎焉,抗性品种受影响很小
• 影响酶系统：辣根过氧化物酶(POD)、超氧化物、歧化酶(SOD)、过 氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和脱氢抗坏血酸还原 酶（DHAR）的活性与水稻Cd抗性无关
低 蘑菇、三叶草
南瓜 菜豆、豇豆 黄瓜、南瓜、冬瓜
大蒜 防风属 土豆* 胡萝卜 甜菜 萝卜 洋葱
土豆*
土豆*
粮、油作物
油菜（芥菜）
小麦 水稻*
高
豌豆 花生
大豆*
中
果树
草莓
玉米、高粱
西瓜
低 各种木本果树
抗镉污染水稻品种的应用
• 目前已筛选出的抗性水稻品种有：刚优725、Ⅱ优838和 川香优3号等
• 还筛选出了一批水稻抗性育种材料，可在今后育种中使用。
水稻镉污染与防治
涂仕华 四川省农业科学院土壤肥料研究所
2009.8.13-15 峨眉山
镉的来源、性质及四川污染现状
• 来源
➢ 镉(Cd)是地壳中的一种天然元素，平均含量0.15~2mg/kg。
➢ 镉在自然界中都以化合物的形式存在，主要矿物为硫镉矿 (CdS)，与锌、铅(锌)、铜(铅锌) 矿等共生，浮选时大部分 进入精矿，在焙烧过程中富集在烟尘中，特别是土法炼锌 污染最为严重。在湿法炼锌时，镉存在于铜镉渣中。硫铁 矿、磷矿也富含镉。
四川的镉污染现状
• 分布与成因 ➢ 四川省受镉污染耕地的准确面积目前尚不清楚，主要分 布在龙门山脉-成都平原、长江上游支流沿岸、泸州和攀 西地区。与富镉泥沙沉积、含镉矿藏开发/工业污染紧密 相关，其次为含镉农资的使用。 ➢ 根据省地质调查院的数据，成都经济区大约有42%~59% 的稻米、80%的小麦和油菜样品Cd超标。 ➢ 农耕地的镉污染，对我们的食品安全、人畜健康和农产 品出口，带来严峻的挑战。
➢ 所有的土壤和岩石，包括煤和矿质肥料，都含一定量的镉。 镉通过开矿、工业和燃煤、石油、天然气及焚烧家庭垃圾 进入空气。镉微粒沉降到地面或水中之前可在空气中传播 很长距离。由废物处理和有害废物场所的泄漏的镉进入水 体及土壤。
• 性质 ➢ Cd是一种易挥发性的金属，在燃烧过程中(金属熔点 321 0C,沸点767 0C, 氧化物900 0C升华)>75%随烟尘挥 发到空气中； ➢ 在环境中的化学价(Cd2+)很稳定，不分解，难被还原； 但可改变形态；参与一系列土壤、水化学/生化反应, 包 括吸附—解吸，沉淀—溶解，络合(螯合)，形成有机、 无机和有机-无机Cd化合物。 ➢ 在土壤中，Cd与土壤颗粒紧密结合，少量溶于水中。 ➢ 植物从土壤、水中吸收有效态Cd；大气沉降至植物表 面的Cd形态各异。
• 作物布局(提升土壤pH为微碱性的前提下) - 严重污染：种植木本果树、花卉、非食用工业原材料 - 中度污染：种植木本果树、花卉、各种抗镉污染作物品种 (包括水稻) - 轻度污染：各种非富集性作物品种
不同作物吸镉能力比较蔬菜Biblioteka 菠菜、油菜 牛皮菜高
茄子、豌豆 生菜、莴笋
包菜、青花菜 小白菜、芹菜
中
辣椒 西红柿、花菜