镉污染植物修复技术
农田镉污染治理方案
第1篇
农田镉污染治理方案
一、背景
近年来，随着我国工业化和农业现代化的快速发展，农田土壤污染问题日益严重。其中，农田镉污染对粮食安全和人体健康构成了严重威胁。为切实保障人民群众“舌尖上的安全”，根据《土壤污染防治法》等相关法律法规，结合本项目实际情况，制定本治理方案。
二、目标
1.降低农田土壤中镉含量，确保农产品质量安全。
4.效果监测与评价：治理过程中，定期开展效果监测与评价，调整优化治理措施。
5.长效管理：治理工程结束后，建立长效管理机制，持续监管土壤污染防治。
七、预期效果
1.农田土壤中镉含量得到有效控制，农产品质量安全得到保障。
2.农田生态环境得到显著改善，生物多样性逐步恢复。
3.农民环保意识和技术水平得到提升，农业可持续发展能力增强。
3.生物修复
（1）植物修复：选择对镉具有富集作用的植物，通过植物吸收、转移、稳定镉。
（2）微生物修复：利用微生物的转化、吸附作用，降低土壤中镉含量。
4.农业生态调控
（1）优化作物布局：根据土壤污染程度，选择对镉敏感程度较低的作物种植。
（2）水肥调控：合理施肥，减少化肥、农药使用，降低土壤污染风险。
（3）秸秆还田：将作物秸秆还田，提高土壤有机质含量，改善土壤生态环境。
四、治理措施
1.物理修复
（1）土壤翻耕：对污染农田进行深翻，降低土壤中镉的有效性。
（2）换土法：将污染土壤挖出，换入清洁土壤，以降低土壤中镉含量。
2.化学修复
（1）钝化剂施用：施用钙镁磷肥、硅钙肥等钝化剂，降低土壤中镉的生物有效性。
（2）土壤调理剂：施用土壤调理剂，改善土壤结构，提高土壤对镉的吸附能力。
4.宣传教育：加强环保宣传教育，提高农民环保意识，开展技术培训。
水环境中镉污染处理的研究进展
文章编号：1673-887X(2023)02-0083-03水环境中镉污染处理的研究进展吴泉，罗词安（上饶幼儿师范高等专科学校，江西上饶334000）摘要镉存在于自然界中的硫镉矿中，属于一种有毒的金属元素，具有降解难、毒性低、稳定性高、可蓄积的特征，水、土壤、动植物中都分布着一些镉，该重金属会对人的健康造成很大的危害。
当镉进入到人体后，往往需要较长的时间才能排出体外，通常人肾皮质的镉生物学半衰期为10~30年。
近年来我国各地时常发生镉污染事故，给当地居民的正常生产生活造成了极为严重的影响，我国政府和社会各界也非常关注镉的生产安全及其对环境影响。
文章主要阐述水环境中镉污染处理技术。
关键词镉污染；水环境；研究进展中图分类号X523文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.02.025Progress in the Treatment of Cadmium Pollution in Water EnvironmentWu Quan,Luo Ci'an(Shangrao Preschool Teachers College,Shangrao334000,Jiangxi,China)Abstract：Cadmium,which exists in cadmium sulfide ore in nature,is a toxic metal element,which has the characteristics of diffi‐cult degradation,low toxicity,high stability and accumulation,and some cadmium is distributed in water,soil,animals and plants, this heavy metal will cause great harm to human health.When cadmium enters the human body,it often takes a long time to be ex‐creted from the ually,the biological half-life of cadmium in human renal cortex is10~30years.In recent years,cadmium pollution accidents often occur in various parts of China,which have a very serious impact on the normal production and life of local residents.The government and all sectors of society are also very concerned about the production safety of cadmium and its impact on the environment.This paper mainly described the treatment technology of cadmium pollution in water environment.Key words：admium pollution,water environment,research progress1镉污染的概述如今，美国毒物和疾病登记署（ATSDR）将镉列入第6位危害人类健康的有毒物质，且在全球性危险化学物质中，联合国环境规划署也将镉列为首位的有毒重金属；镉也是国际职业卫生重金属委员会和世界卫生组织中重点研究的环境、食品污染物。
镉、铅等重金属污染土壤植物修复技术研究
植物对重金属污染的生物修复
植物对重金属污染的生物修复重金属污染是当前环境问题中一个严重的挑战。
重金属污染源广泛存在于工业排放、农药使用、废弃物处理等多个领域，对土壤和水体造成严重破坏，威胁到人类和生态系统的健康。
然而，大自然中存在一种独特的修复机制，就是植物对重金属的生物修复能力。
本文将探讨植物对重金属污染的生物修复机制、适用植物种类及其应用前景。
一、植物对重金属污染的生物修复机制植物对重金属污染的生物修复是指植物通过吸收、转运、抑制和转化等方式，将土壤或水体中的重金属元素转移到其根系、地上部分或内部物质中，进而将其毒性降低或转化为可形态排除的形态。
主要的生物修复机制包括以下几点：1. 吸收：植物通过其根系吸收土壤中的重金属元素，特别是根系毛细管的形成使得植物对水溶性重金属离子有更高的吸收能力。
2. 转运：吸收到的重金属元素会通过植物的血管系统从根部运输到地上部分，形成根-茎-叶的元素分布。
3. 抑制：植物通过增加细胞壁、分泌物质等方式抑制重金属元素进入细胞核，从而减少其在植物内的积累。
4. 转化：植物通过一系列酶的作用，将有害的重金属元素转化为无害的形态，如转化为难溶于水的物质或结合到有机物质上。
二、适用植物种类针对不同的重金属元素，不同的植物种类表现出不同的修复效果。
以下是一些常见的适用植物种类及其对应的重金属修复能力：1. 矿产型植物：对于含有高浓度金属元素的土壤，如铜、铅、锌等，一些矿产型植物如铜钱草、柳叶菜等具有较好的修复能力。
2. 能源型植物：对于含有放射性元素铀或油田污染的土壤，能源型植物如悬铃木、榆叶梅等适用于生物修复。
3. 资源型植物：对于重金属元素浓度较低的土壤，一些资源型植物如小麦、玉米等对铬、镉、汞等重金属的修复效果较好。
三、植物对重金属污染的应用前景植物对重金属污染的生物修复具有成本低、易操作、环境友好等特点，凭借其显著的优势和潜力，已逐渐应用于实际工程中。
以下是植物对重金属污染的应用前景：1. 植物修复技术可应用于土壤修复和水体净化工程，通过选择适宜的植物进行植被覆盖和水体处理，能够降低污染物浓度并改善生态环境。
《污泥-草炭土复合改良镉污染土壤下的植物修复技术》
《污泥-草炭土复合改良镉污染土壤下的植物修复技术》一、引言随着工业化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，尤其是镉污染。
镉是一种有毒的重金属，对环境和人类健康构成严重威胁。
为了有效解决这一问题，科研人员致力于研发各种土壤修复技术。
其中，植物修复技术以其经济、环保的特性受到了广泛关注。
本文将探讨一种以污泥和草炭土复合改良镉污染土壤的植物修复技术。
二、污泥和草炭土的特性及其在土壤改良中的应用1. 污泥特性：污泥是一种常见的工业废弃物，含有丰富的有机质和微量元素。
经过适当的处理，可以作为土壤改良剂。
2. 草炭土特性：草炭土是一种富含有机质的土壤，具有良好的保水保肥能力。
其有机质和微生物对重金属有较好的吸附和固定作用。
3. 复合应用：将污泥和草炭土复合使用，可以发挥二者的优势，提高土壤的肥力和重金属吸附能力，从而达到改良镉污染土壤的目的。
三、植物修复技术植物修复技术是利用植物及其根系微生物对重金属的吸收、富集、稳定等作用，降低土壤中重金属的含量，达到修复污染土壤的目的。
本技术将选择耐镉能力强的植物进行种植。
四、污泥-草炭土复合改良镉污染土壤下的植物修复技术1. 准备工作：首先对镉污染土壤进行检测，了解其污染程度和类型。
然后根据土壤类型和污染程度，确定合适的污泥和草炭土比例。
2. 混合改良剂施加：将污泥和草炭土按照一定比例混合，施加到镉污染土壤中。
注意均匀施撒，避免局部浓度过高。
3. 植物种植：选择耐镉能力强的植物进行种植。
在种植过程中，注意合理施肥、浇水，保持植物生长良好。
4. 监测与评估：定期对土壤和植物进行检测，了解重金属含量、植物生长状况等。
根据检测结果，调整施加的改良剂比例和植物种类，以达到最佳的修复效果。
五、技术优势与展望1. 技术优势：本技术利用污泥和草炭土的复合作用，提高土壤的肥力和重金属吸附能力。
同时，通过植物修复技术，降低土壤中重金属的含量，达到双重修复效果。
此外，本技术具有成本低、环保、可持续等优点。
《污泥-草炭土复合改良镉污染土壤下的植物修复技术》
《污泥-草炭土复合改良镉污染土壤下的植物修复技术》一、引言随着工业化的快速发展，土壤重金属污染问题日益严重，尤其是镉污染。
镉是一种有毒的重金属，对环境和人类健康构成严重威胁。
为了有效解决这一问题，科研人员积极研究各种土壤修复技术。
其中，利用污泥与草炭土复合改良镉污染土壤并辅以植物修复技术已成为当前研究的热点。
本文将详细探讨这一技术的原理、应用及效果。
二、污泥-草炭土复合改良技术1. 原理污泥和草炭土都是环保资源，具有较好的物理、化学和生物性质。
污泥中含有丰富的有机质和矿物质，能够改善土壤结构，提高土壤肥力；而草炭土具有良好的保水性和透气性，且含有大量的微生物和有益菌群。
通过将二者进行复合改良，可以降低土壤中镉的生物有效性，减少其对植物的毒害作用。
2. 操作方法首先，将污泥与草炭土按照一定比例混合，形成复合改良剂。
然后，将该改良剂施入镉污染土壤中，通过翻耕、混合等操作使改良剂与土壤充分融合。
三、植物修复技术植物修复技术是利用植物及其根际微生物的共同作用来修复重金属污染土壤的一种方法。
通过种植能够吸收和耐受重金属的植物，将土壤中的镉转移至植物体内，然后通过收割植物的方式将镉从土壤中移除。
四、污泥-草炭土复合改良与植物修复的联合应用将污泥-草炭土复合改良技术与植物修复技术相结合，可以发挥二者的优势。
一方面，复合改良剂能够改善土壤环境，降低镉的生物有效性；另一方面，植物能够吸收并转移土壤中的镉。
这种联合应用方式能够显著提高土壤修复效果。
五、实验结果与分析通过实验对比发现，采用污泥-草炭土复合改良与植物修复技术后，镉污染土壤的理化性质得到明显改善，土壤中镉的含量显著降低。
同时，种植的植物生长良好，对镉的吸收能力较强。
这表明该技术具有较好的实际应用效果。
六、结论与展望本文研究表明，污泥-草炭土复合改良与植物修复技术是一种有效的镉污染土壤修复方法。
该方法能够显著改善土壤环境，降低镉的生物有效性，促进植物生长，提高镉的吸收能力。
一种镉污染土壤的植物修复方法[发明专利]
![一种镉污染土壤的植物修复方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a66e61e8a6c30c2258019e5e.png)
专利名称：一种镉污染土壤的植物修复方法
专利类型：发明专利
发明人：刘金荣,谢晓蓉,张琼,卢建男,刘铁军,鲁晋,翟向华,张卫雄
申请号：CN201710374125.4
申请日：20170524
公开号：CN106944469A
公开日：
20170714
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种镉污染土壤的植物修复方法，所述方法包括在镉污染土壤上种植金盏菊。
本发明的方法通过在重金属镉污染土壤上种植金盏菊，既可以修复土壤、美化环境又能通过提取花瓣色素获得经济效益；对于重金属镉的污染情况，金盏菊可用于土壤修复，这种修复方法费用相对较低、修复效果明显、可操作性强、而且不会对土壤理化性质产生不利影响、不引起二次污染。
申请人：兰州大学
地址：730000 甘肃省兰州市城关区天水南路222号
国籍：CN
代理机构：北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：蔡蓉
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我国土壤镉污染的现状及修复措施
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。
镉污染土壤的植物修复研究的开题报告
镉污染土壤的植物修复研究的开题报告一、课题背景土壤中的重金属污染已成为全球环境问题中不可忽视的一部分。
镉（Cd）是一种普遍存在于自然界中的元素，但过度释放后会有害人体健康并导致环境污染。
目前，镉污染土壤的主要治理手段有生物修复和化学修复。
与传统的化学修复手段相比，植物修复注重环境友好和经济效益。
植物修复能通过植物吸附、转运、沉积、蒸发、分解和降解等过程，从而减轻土壤污染并改善环境质量。
二、研究目的本研究旨在通过镉污染土壤的植物修复，探究适合修复镉污染的植物种类，优化植物修复方案，并评估修复效果，为镉污染土地的有效治理提供科学依据。
三、研究内容（1）收集研究资料，了解镉污染土壤的特征和治理措施。
（2）培养镉污染土壤下的植物种类，通过耐受性测定筛选优良种类。
（3）采集植物材料进行光谱分析，研究植物对镉污染的响应规律。
（4）设计不同的植物修复方案，通过田间实验对比植物修复效果。
（5）对植物修复效果进行评估，分析其优缺点，并提出进一步研究建议。
四、研究意义本研究将为镉污染土壤的治理提供立体化、可持续化的解决方案，对于生态环境的保护以及食品安全具有重要的现实意义。
同时，也有助于优化植物修复技术的应用，推动植物修复技术的发展，为其他类似土壤污染的治理提供借鉴。
五、研究方法和技术路线（1）资料检索和整理：检索相关文献，整理植物修复的相关知识。
（2）实验室培养：以土壤和植物为研究对象，运用温室等实验设备，进行土壤和植物的培养。
（3）植物分析：对土壤中植物的生长情况进行实地调查，采集植物样品，进行光谱分析。
（4）田间试验：将优良的植物种类，经过苗期调试后植入污染土壤，观察修复效果等因素，评估植物修复效果。
（5）数据处理和分析：对所得数据进行统计处理和分析，结果展示并提出合理建议。
六、预期成果（1）明确适合修复镉污染土壤的植物种类和修复效果。
（2）优化植物修复方案，并为地方政府和农民提供治理参考。
（3）深入探究镉污染土壤治理的技术路径，推动植物修复技术的发展。
重金属镉在植物体内的转运途径及其调控机制
重金属镉在植物体内的转运途径及其调控机制一、本文概述镉（Cadmium，Cd）是一种有毒的重金属元素，广泛存在于环境中，对生态系统和人类健康构成严重威胁。
植物作为生态系统的重要组成部分，常常成为重金属污染的主要受害者。
然而，植物也具有一定的耐受和积累镉的能力，其内部转运途径和调控机制的研究对于理解植物对重金属的响应和抗性机制具有重要意义。
本文旨在探讨重金属镉在植物体内的转运途径及其调控机制，以期为植物重金属污染修复和农业生态安全提供理论支持和实践指导。
文章将首先介绍镉污染的现状及其对植物的影响，阐述研究镉在植物体内转运途径和调控机制的重要性和紧迫性。
随后，将综述镉在植物体内的吸收、转运和积累过程，包括镉离子进入植物细胞的方式、在细胞内的转运途径以及最终在植物体内的分布情况。
在此基础上，文章将深入探讨镉转运的调控机制，包括与镉转运相关的基因、蛋白及其相互作用，以及环境因子对镉转运的影响。
文章将总结当前研究的不足和未来的研究方向，以期为植物重金属污染修复和农业生态安全提供有益参考。
二、重金属镉在植物体内的吸收与转运重金属镉（Cd）作为一种有毒的非必需元素，在环境中的广泛存在对植物生长和生态系统健康构成了严重威胁。
植物对镉的吸收与转运是一个复杂的过程，涉及多个生理和分子机制。
镉进入植物体的主要途径是通过根系。
植物根部细胞通过质膜上的转运蛋白主动或被动地吸收土壤中的镉离子。
这些转运蛋白通常对多种金属离子具有广泛的底物特异性，因此它们也可能参与其他金属离子的转运。
镉离子进入细胞后，可以与细胞内的有机分子（如蛋白质、核酸和磷脂）结合，形成稳定的复合物，从而改变这些分子的结构和功能。
一旦镉离子被根部细胞吸收，它们就可以通过质膜上的转运蛋白进入细胞的液泡中，或者通过木质部被运输到地上部分。
木质部是植物体内的主要输导组织，负责将水分和溶解在水中的营养物质从根部输送到地上部分。
在木质部汁液中，镉离子通常与有机酸、氨基酸或其他小分子结合，形成可溶性的复合物，从而被运输到植物的茎、叶和果实等部位。
影响土壤中镉的植物有效性的因素及镉污染土壤的植物修复
影响土壤中镉的植物有效性的因素及镉污染土壤的植物修复江水英,肖化云,吴声东(南昌大学环境科学与工程学院,江西 南昌330031)摘 要:阐述了镉的来源及其对人类的危害,并对影响土壤中镉的植物有效性的土壤因素中的pH 、氧化还原电位(Eh )、有机物质、营养物质浓度对镉的植物有效性的作用作了详细的阐述。
此外对其它如E DT A 、淤泥等对土壤中镉的植物有效性的影响和镉污染土壤的植物修复等方面也进行了综述,并对镉污染土壤的修复治理与趋势进行了展望。
关键词:镉;污染土壤;植物有效性;植物修复中图分类号:X 322 文献标识码:A 文章编号:1673-6257(2008)02-0006-05收稿日期:2007-05-29作者简介:江水英(1982-)女,江西贵溪人,硕士研究生,主要从事污染生态研究。
镉是一种银白色有光泽的重金属,在自然界中以化合物的形式存在。
主要矿物为硫镉矿(CdS ),与锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿共生。
镉非人体的必需元素,其对人体健康的危害主要来源于工农业生产所造成的环境污染。
镉对肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性,被美国毒物管理委员会(ATS DR )列为第6位危害人体健康的有毒物质[1]。
镉在人体内的生物半衰期长达10～30年,为已知的最易在人体内积累的毒物。
职业人群镉中毒主要是通过呼吸道吸入,而一般人群的镉中毒大部分是通过土壤—植物—人这个系统进入的。
例如日本的“骨痛病”事件(又称“镉米事件”)就是因为当地居民用被锌、铅冶炼厂等排放的含镉工业废水所污染的河水灌溉农田,使稻米中含有大量的镉(“镉米”),居民食用含镉稻米和饮用含镉的水而引发的镉中毒。
因此,加强镉污染土壤的修复治理研究有重大的现实意义。
1 土壤中镉的来源土壤中镉的来源主要有两个方面:一是来源于土壤的母质。
母质是形成土壤的物质基础,微量元素在成土过程中的行为,在一定程度上继承了母质的地球化学特性。
而镉在石灰岩中的含量最高,在河湖冲击物中次之,其他的母质中居中,而且质量分数变化不大[2];二是来源于人类的生产生活过程中。
利用艾蒿修复重金属镉污染土壤的可行性探讨
利用艾蒿修复重金属镉污染土壤的可行性探讨重金属镉是一种常见的土壤污染物，它对人类健康和环境产生严重的危害。
目前，治理重金属镉污染土壤的方法主要包括物理（如挖掉受污染土壤）、化学（如添加化学处理剂）、生物（如利用植物修复土壤）等方法。
而利用艾蒿修复重金属镉污染土壤是一种新兴的生物修复方法，本文从艾蒿的特性、艾蒿修复重金属镉污染土壤的机理和可行性三个方面进行探讨。
一、艾蒿的特性艾蒿是一种常见的草本植物，它的根、茎、叶都富含萜类、黄酮类等次生代谢产物，有利于提高其对重金属镉的耐性。
艾蒿具有极强的自适应性，可以在不同的土壤条件下生长，因此常被用作绿化、土壤修复等方面。
艾蒿还有一种叫做无性繁殖的特性，即可以通过分株、插枝等方式增加其种群数量。
此外，艾蒿还能吸收大量阳离子、金属离子等，对重金属镉污染土壤有较好的修复效果。
1、艾蒿具有吸收重金属的能力。
艾蒿的根部富含根毛，根毛之间有微小的毛细管，可以使土壤中的重金属镉随水分向根部运输。
2、艾蒿可以在重金属镉污染的环境下存活。
由于艾蒿具有天然的抗氧化防御机制，能够使其在重金属镉污染环境下生长。
3、艾蒿可以将重金属镉固定在根部。
艾蒿的根部有较强的离子交换能力，可以吸附、转运和稳定重金属镉。
4、艾蒿可以促进土壤微生物的生长和土壤有机质的分解。
艾蒿根际微生物可以降解土壤中的有机物质，进而影响重金属镉的形态和毒性。
近年来，艾蒿修复重金属镉污染土壤的应用逐渐受到重视。
国内外一些研究表明，艾蒿修复重金属镉污染土壤的效果较好。
首先，艾蒿具有生命力强、适应性好等特点，可以在重金属镉污染的土壤中存活和生长。
其次，艾蒿的根系发达，具有吸收重金属镉的能力，可以将污染土壤中的重金属镉吸收到根系中，并防止其随土壤流失和蒸发。
但是，在利用艾蒿修复重金属镉污染土壤时，仍存在一些问题需要解决。
如何选择合适的艾蒿种类、种植密度和生长时间等，需要结合具体情况进行调整。
此外，污染土壤中的其他污染物如有机污染物、无机盐等也需要同时考虑进去。
镉防治方案介绍
镉防治方案引言镉是一种有毒重金属，存在于大气、水体、土壤中，对人体和环境都有严重危害。
本文将针对镉的防治问题，提出一套针对性的镉防治方案。
环境治理土壤修复•菌根菌技术：使用具有镉吸附能力的特殊菌种，注入土壤中，利用微生物的代谢能力降解和吸附土壤中的镉，恢复土壤的健康状况。
•化学淋洗法：利用化学物质溶解土壤中的镉，然后通过过滤和沉淀的方式将镉从土壤中去除，最后以安全方式处置掉。
•植物修复：通过选择适应镉污染环境的植物，将其种植在污染土壤中，利用植物的根系吸收和沉积土壤中的镉，达到净化土壤的效果。
水体净化•生物修复：引入能够耐受镉污染的水生动植物，如浮游植物和藻类，使其吸收和降解水体中的镉。
•化学净化法：使用适量的化学药剂，如氢氧化钙和硫酸钠，通过与镉离子发生置换反应，将镉转化为难溶于水的沉淀物，从而净化水体。
•物理过滤法：通过使用特制的过滤器，如活性炭过滤器和颗粒过滤器，将水中的镉颗粒去除。
大气净化•汽车尾气净化：采用高效的尾气净化器，吸附和转化尾气中的有害物质，包括镉。
•燃煤净化：在燃煤电厂和工业燃煤锅炉中安装颗粒污染物过滤器，过滤掉燃煤产生的颗粒物，包括镉。
镉废物处理固体废物处置•高温焚烧法：将镉废物送入高温焚烧炉，经过高温燃烧分解，将镉转化为无害物质。
•埋填法：将镉废物埋入特别设计的垃圾填埋场，保证其无法接触到环境和人体，并定期监测处理效果。
•机械处理法：将镉废物经过粉碎和分离等机械操作，将其中的有价值物质和无毒无害物质进行分离，以降低对环境的影响。
液体废物处理•化学沉淀法：通过加入化学药剂，与液体废物中的镉产生反应，沉淀出不溶性的镉化合物，实现废物中镉的分离和固定。
•膜分离法：利用特制的膜过滤器来分离废物液体中的镉，将其与其他有用物质分离开来。
•微生物降解法：利用具有降解能力的微生物，将废物液体中的镉降解为无毒或低毒物质。
个人保护措施•食品安全：尽量选择有机食品，减少对可能受到镉污染的食品的摄入量。
技术案例：重金属污染修复技术及其应用案例详解
技术案例：重金属污染修复技术及其应用案例详解土壤是与人类生存息息相关的自然资源，据统计，我国受镉、铬、铅、汞、锌等重金属污染的耕地面积近2000 万公顷，约占总耕地面积的六分之一。
土壤的重金属污染具有隐蔽性、长期性、不可降解和不可自然逆转等特征，不仅会导致土壤肥力与作物产量及品质下降，还易引发地下水污染，并通过食物链途径造成植物、动物和人体的重金属累积。
因此，土壤系统中重金属污染的防治一直是国内外研究的热点和难点。
本篇文章中，奥科环境将为您继续介绍国内外有代表性的重金属污染修复技术及其应用案例。
1土壤重金属污染原因土壤重金属污染可由岩石风化、火山喷发等自然地质活动造成，但人类活动往往是造成土壤重金属污染的主要原因。
其中，矿山开采、金属冶炼、污水灌溉、工农业生产活动是土壤中重金属污染物的主要产生来源。
特别是在矿山开采和农药化肥的施用过程中所造成的污染更为复杂和严重。
在矿山开采过程中尾矿中铅、锌、镉、铬、砷和锰等重金属主要以硫化物的形式存在。
这些硫化物尾矿在与氧气进行接触的过程中，经过雨水浸泡等过程，其中的铅、镉、铜、锌、汞、锰等污染物可溶性离子被浸出且得到释放，进而对周围土壤及地下水环境造成污染。
另外在农业生产过程中，一些化学肥料中会含有镉等重金属元素，这些元素会随着灌溉或降雨在土壤中沉降积累。
另外一些养殖场所使用的饲料中也普遍会添加铜、锌等元素，畜禽食用了饲料后排出的粪便被当作肥料施用于农田中后，经过日积月累也会造成重金属在土壤中的大量沉积。
2土壤重金属污染常用修复方法目前国内外常用的重金属控制及修复方法有固化/稳定技术、生物修复技术及淋洗技术：化学稳定化处理化学稳定化是目前国内外应用比较成熟的一项重金属土壤污染控制技术，工程实施比较容易，成本可以接受。
该法主要通过在土壤中施加改性药剂，经氧化还原反应、矿化作用和沉淀反应，将不稳定重金属形态转化为化学性质稳定、迁移性弱、无害或毒性较低的重金属单质或化合物，将其稳定在自然环境中，不再被雨水浸出和治污根系所吸收。
重金属污染土壤的植物修复
毒 热
水
限制因素
气 肥
环境修复原理与技术
分别按垃圾占混合基质0、25％、50％、75％、100％等 配置垃圾营养土、然后按土壤重的25％，垃圾重的50％ 加水(相当于田间持水量)。陈化7天后，测定速效氮、磷、 钾。以后每隔7天测定速效氮、磷、钾，考察垃圾土的养 分变化特征。结果表明，垃圾土的速效氮、磷、钾含量 随时间的变化与土壤小的速效氮、磷、钾随时间的变化 趋势基本一致，但其速效养分含量明显高于普通土壤。 因而具有较高的肥力，具有持续、稳定提供养分的能力， 可以保证植物生长的需要。
植物稳定技术
利用耐重金属植物降低土壤中有毒 金属的移动性，从而减少金属被淋 滤到地下水或通过空气扩散进一步 污染环境的可能性。
植物挥发技术 植物提取技术
利用植物的吸收、积累和挥发而减 少土壤中一些挥发性污染物。
利用重金属积累植物或超积累植物 从土壤中吸取一种或几种重金属， 并将其转移、储存到植物根部可收 割部分和植物地上枝条部分。
干涸型采矿场：可采用 交替循环修复法进行修 复，即在采矿场中堆积 一层垃圾，再堆积一层 泥土和碎石，交替进行 充填。一般垃圾层的厚 度可取2米左右；泥土、 碎石层的厚度可取30厘 米左右。
环境修复原理与技术
⑵有覆盖层的浅采矿场修复
有覆盖层的浅采矿场是指覆盖层比较厚，开采深 度在30米以下的露天采矿场。
无覆盖层的浅采矿 场是指覆盖很薄， 开采深度小于30米 的采矿场，如开采 石灰石、花岗岩等 的露天采矿场。
亚洲第一大露天石灰石矿
环境修复原理与技术
无覆盖层的 浅采矿场
水淹型采矿场：若其 中的水体与其他水系( 地表水或地下水)没有 连通，则可用一般充填 料充填进行修复。若其 中的水体与其他水系相 连通，为了保护其他水 系不受污染，则应对充 填料进行严格的选择。
镉的环境危害和处理方法
镉的环境危害和处理方法镉（Cd）是一种广泛存在于自然界和工业生产中的重金属元素。
它具有高毒性和潜在的环境危害性，对人类健康和生态系统造成严重威胁。
本文将探讨镉的环境危害及相关处理方法。
一、镉的环境危害1. 镉对人类健康的危害镉可以通过空气、水和食物等途径进入人体。
长期暴露于镉会导致慢性中毒，对人的肝脏、肾脏、心血管系统和生殖系统等造成伤害。
镉还可引起骨骼疾病，例如骨脱钙、骨软化和骨折。
此外，镉还与肺癌和前列腺癌的发生有关。
2. 镉对生态系统的危害镉的释放来自于各种工业活动、农业和燃煤等过程。
镉在土壤中富集，进而进入植物和水体。
高浓度的镉会直接毒害植物，降低农作物产量和品质。
此外，镉还可以通过食物链传递到动物体内，影响整个生态系统的稳定性。
二、镉的处理方法1. 减少镉的排放工业生产和排放是主要的镉来源之一，减少工业源镉的排放是防止镉污染的关键。
通过采用先进的生产工艺、净化设备和合理的废弃物处理方法，可以有效地降低镉的排放量。
2. 土壤修复技术镉的富集和积累会导致土壤污染，采取适当的土壤修复措施是解决土壤镉污染的重要方法。
例如，土壤酸碱调节、添加吸附剂或沉淀剂，促进镉的迁移和转化，以减少其对植物的吸收和渗透。
3. 植物修复技术植物修复技术利用植物的吸收、富集和转运能力来减少土壤中的镉含量。
选择适应镉的植物，如烟草、水稻和杂草等，在受污染土壤中进行植物修复，可有效降低土壤镉污染程度。
4. 饮用水处理技术饮用水中的镉污染对人体健康极为危害。
采用合适的水处理技术，如沉淀、吸附和离子交换等方法，可以有效去除水中的镉离子，确保饮用水的安全。
5. 监测和法规制定建立镉污染的监测体系，对水、土壤和农产品等镉污染进行定期检测，及时掌握镉污染情况并采取相应的措施。
此外，制定针对镉的环境法规和标准，对镉污染的防治和治理提供法律依据。
结论镉的环境危害是一个严重的问题，需要社会各界共同努力来加以解决。
通过减少排放、土壤修复、植物修复、饮用水处理以及监测和法规制定等综合措施，我们可以有效预防和减少镉污染，保护人类健康和生态环境的可持续发展。
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展
镉对植物的毒害及植物解毒机制研究进展镉是一种重金属元素，对植物具有较强的毒害作用。
它广泛存在于土壤、水体和大气中，随着工业化的快速发展和人类活动的加剧，镉的污染问题越来越受到人们的重视。
镉的毒害不仅对植物的生长和发育产生严重影响，同时也对人类的健康构成潜在威胁。
研究镉对植物的毒害及植物解毒机制具有重要意义。
一、镉对植物的毒害1. 镉的吸收及转运植物通过根系从土壤中吸收镉，经过根系吸收后，部分镉会转运到植物的地上部分。
镉在植物体内主要以二价离子形式存在，它可以通过细胞膜上的镉通道（Cd(Ⅱ)-port）或离子通道蛋白（ZIP）从根系中吸收，并通过镉结合蛋白（Metallothionein，MT）等载体蛋白转运到植物的地上部分。
2. 镉的毒害作用镉对植物产生的毒害效应包括：① 抑制植物根系和地上部分生长；② 干扰植物的光合作用过程，降低植物的光合效率；③ 影响植物生理过程，如干扰氮代谢和蛋白质合成；④ 促进活性氧的产生，引起氧化应激。
上述毒害效应都会直接影响植物的生长发育和抗逆能力。
3. 镉的富集及生物积累镉具有较强的生物富集性，容易在植物体内积累。
植物体内的镉主要富集在根系、茎叶等部位，而且会随着食物链向上层级传递，在一定程度上对食物安全和环境健康构成威胁。
二、植物对镉的解毒机制研究进展植物通过吸收后的镉离子在体内进行一系列的减毒作用，包括镉结合蛋白的合成、螯合作用和异化作用等。
镉结合蛋白是植物中主要的镉结合分子，它具有较强的亲和力，可以有效地结合镉离子，从而减轻镉对植物的毒害作用。
植物还可以通过螯合作用将镉固定在细胞壁上，以减少镉对胞内结构和功能的影响。
2. 镉的转运与储存植物对镉的减毒作用还包括镉的转运和储存。
在植物体内，镉可以通过减少镉在根系中的转运以及提高镉在叶片中的结合，从而减少镉对植物的毒害作用。
植物可以通过钙信号和甘露聚糖等途径调控镉的转运和储存，以减轻镉对植物的毒害作用。
3. 植物的镉排毒及修复植物体内还存在一些镉排毒和修复相关的基因和酶系统。
镉污染土壤的植物修复及修复植物的能源利用潜力
镉污染土壤的植物修复及修复植物的能源利用潜力重金属污染是我国“十一五”期间凸显的重大环境问题，环境保护部部长周生贤曾公开表示，仅2009年环保部就接报12起重金属、类金属污染事件，致使4000余人血铅超标，并引发32起群体性事件{1}。
2010年重金属污染事件仍保持高发态势，相继发生了江苏大丰、四川隆昌、湖南嘉禾、甘肃瓜州、湖北崇阳、安徽怀宁等多起血铅事件。
鉴于重金属污染及其危害的严重性，2011年2月国务院正式批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》，这是中国第一个“十二五”专项规划。
镉是《重金属污染综合防治“十二五”规划》重点监控与污染物排放量控制的5种重金属之一。
土壤中的可溶镉通过食物链进入动物和人类体内，引起慢性中毒，其潜伏期可达10~30年。
长期摄入镉可引起“骨痛病”、肾功能障碍、贫血、泌尿系统病变，并可能导致癌症。
土壤镉污染的来源主要包括自然污染源和人为污染源。
在没有人为因素影响时，土壤Cd的背景值主要取决于母岩Cd含量及其风化程度，母岩Cd含量差异很大，从痕量到90mgkg-1{2}。
土壤镉的人为污染源主要有四个方面：（1）工业污染源。
矿产开采和冶炼、电镀工业、塑料和电子加工、印染、化工等工业企业都可以产生大量的“三废”物质，这些污染物通过多种途径进入农田土壤，导致土壤的镉污染{3}。
（2）生活污染源。
城市垃圾中大量未经处理的废旧电子产品与生活垃圾一起堆放，造成垃圾中镉含量增加{4}。
（3）交通运输污染源。
化石燃料燃烧产生得的含镉有害气体和粉尘，通过干湿沉降进入农田土壤{5}{6}。
（4）农业污染源。
农药、化肥、有机肥的使用及污灌过程可导致土壤Cd污染{7}。
目前，我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万公顷，约占耕地总面积的1/5，全国每年因重金属污染而减产粮食1000多万吨{8}。
每年生产的Cd超标农产品1.46×109kg。
因此，镉污染土壤的修复已成为当前我国环境治理的重要任务之一。
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Bioprocess生物过程, 2014, 4, 61-66Published Online December 2014 in Hans. /journal/bp/10.12677/bp.2014.44008Phytoremediation Technology of Cadmium PollutionYanqi Li, Dongming Guan*, Luxia Chen, Bo Yan, Shengnan Xie, Zheng LiSchool of Chemical & Environmental Engineering, China University of Mining & Technology, BeijingEmail: *gdm321@, 974223881@Received: Oct. 8th, 2014; revised: Oct. 21st, 2014; accepted: Nov. 7th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractWith the rapid development of economy, the cumulative environmental dyeing phenomenon has gradually revealed. In recent years, the serious soil pollution condition can also be compared with water pollution and air pollution. In the diversity of soil remediation technology, phytoremediation technology gradually showed its excellent place. This article simply introduced the overview of the phytoremediation of soil cadmium pollution, reviewed the cadmium enrichment plants with obvious effect in recent years, and made a prospect to the development of phytoremediation technology.KeywordsPhytoremediation Technology, Cadmium Pollution, Cadmium Enrichment Plants,Research Progress镉污染植物修复技术李彦奇，关东明*，陈陆霞，燕波，谢胜男，李铮中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京Email: *gdm321@, 974223881@收稿日期：2014年10月8日；修回日期：2014年10月21日；录用日期：2014年11月7日摘要随着我国经济的飞速发展，累积的环境污染现象已逐步显露。
近几年来，土壤污染状况的日益严重也可*通讯作者。
镉污染植物修复技术与水污染和大气污染相提并论。
在种类繁杂的土壤修复技术中，植物修复技术逐渐显露它的优异之处。
本文对土壤镉污染植物修复进行了简单的介绍，综述了近几年来效果显著的镉富集植物，并对植物修复技术的发展作出展望。
关键词植物修复技术，镉污染，镉富集植物，研究进展1. 引言近几十年来，随着生产力的进步与城市化建设的逐步推进，通过各种渠道引发的土壤污染状况越发严重，不仅对我们赖以生存的土地造成伤害，而且通过作物富集方式影响到人类健康的案例也数不胜数。
其中镉污染对人体健康造成的损害尤为突出。
下面将简单介绍植物修复对于镉污染的控制作用，并介绍近几年来逐步登上现实舞台的几种镉富集植物。
2. 修复矿区镉污染重要性根据农业部环保监测系统对全国24个省、市320个严重污染区8223万亩土地的调查结果发现，重金属超标占污染土壤和作物的80%[1]，其中镉污染涉及11个省市的25个地区[2]。
土壤重金属中，镉污染范围较大，分布广泛且具有较强的危险性。
我国土壤中普遍存在轻、中度Cd污染。
Cd具有很强的毒性，是最易在人体内蓄积的有毒物质[3]。
Cd污染不仅使土壤肥力退化，作物产量和品质下降，水环境恶化，而且通过食物链进入人体时，就会直接影响和危及人类的健康[4]-[6]。
另一方面，目前世界上Cd的供应远远不足[7] [8]。
因此，将镉金属自土壤中提取出来并作为资源加以利用，是镉污染修复的重要目标之一。
自然状态下，镉通常伴随锌存在，因此在矿区周边，尤其是有金属锌伴随的矿区周边通常会有镉的存在。
当前，全社会对矿山废弃地生态修复的热情空前高涨，国家对废弃地生态工程建设的投资力度也大幅度提升，废弃地生态工程实施后究竟其生态效益如何，是否达到预期的目标，备受国内外各界关注。
所以结合矿山废弃地生态恢复的特点，通过植物对金属镉的富集作用，进行矿区重金属污染土壤恢复的植物选择研究，对于矿山废弃地的生态修复具有重要的科学指导意义。
3. 植物修复土壤重金属修复的传统方法有很多，如填埋法、稀释法、淋洗法、物理分离法、电化学法等。
这些方法虽然能够有效地去除土壤中的污染物，但通常耗时较长，成本较高，受环境限制较强，因此对原地大规模修复造成诸多不便。
1983年美国科学家Chaney首次提出了利用能够富集重金属的植物来清除土壤重金属污染的设想，即植物修复技术[9]。
植物修复是20世纪80年代前期提出的一项污染环境治理技术，其中最有发展前途的作用方式是植物提取修复，即利用超积累植物对重金属的超量富集作用以去除污染土壤中超标的重金属[10]。
通过植物转移、容纳或转化环境介质中有毒有害污染物等途径，使其对环境无害，从而达到对污染环境修复与治理的目的。
有些重金属离子，如锌、铁、铜等离子是植物生长代谢必需的微量元素。
植物通过吸收土壤中的有利的重金属离子来维持自身生长发育，与此同时，土壤中的重金属离子被植物吸收带走，成为不可分离状态，从而达到对土壤的净化。
但过量的重金属会引起大部分植物中毒。
主要表行为生长迟缓，发育异常，叶片脱落，植株衰弱甚至死亡。
其中具体的情况还要根据植物的品种而定。
因此寻找可以高效吸收镉污染植物修复技术重金属的植物便成为植物修复的首要任务。
超积累植物(hyperaccumulator，国内许多学者也将其翻译成超富集植物)一词最初是由Brooks等人提出的，当时是指植物茎中Ni含量大于1000 mg/kg(干重)的植物，现多指能超量富集一种或几种重金属元素的植物[11]。
选用污染物富集效果突出的植物，能在有效改善土壤质量的同时，减少消耗的人力物力财力，是一种结合了经济性与高效性的修复技术。
尽管目前报道的超积累植物已有400多种[12]，但植物提取修复技术还不成熟，其主要原因在于这些已发现的超积累植物种类单一，修复效率比较低，种植成本较高导致很难大规模商业应用，因此，超积累植物的筛选仍然是植物修复领域的基础与核心问题。
4. 镉污染植物修复技术4.1. 镉金属超富集植物虽然Cd不是植物生长的必需元素，但是当Cd在环境中积累到一定高的水平时，Cd很容易被植物的根系吸收，并可能转运到植物的地上部分[13]。
目前，全世界已发现可富集重金属的植物约20科，500种，其中对Cd污染土壤修复效果较好的超富集植物包括十字花科、禾本科在内的10余科植物，可以达到1000 mg/Kg以上，如天蓝褐蓝菜、叶芽阿拉伯芥、宝山堇菜、东南景天和壶瓶碎米荠等[14] [15]。
Chaney等人[16]研究认为Cd超积累植物的临界含量标准是100 mg/kg，同时还认为超积累植物对重金属应有较强的转移能力并提出超积累植物的一个极其关键的特征是其对重金属有超强的耐性。
Wenzel 等人[17]认为Cd超积累植物的临界含量标准应降为50 mg/kg，最终确定Cd超积累植物的临界含量标准为100 mg/kg，且具有较强的Cd耐受性。
Pence(2000)等人发现天蓝遏兰菜(Thlaspi caerulescens)可同时超富集锌镉两种金属。
且以锌累积量39600 mg/kg，镉累积量1800 mg/kg直观表明这类植物的锌镉富集能力远远超出其他普通植物所能忍受的极限。
刘威等人(2003)通过野外调查和温室试验，发现自然条件下生长的宝山堇菜地上部平均含镉量达1 168 mg/kg[18]。
龙新宪等(2008)发现，土壤添加重金属Cd后，矿山生态型东南景天(Sedum alfredii)生长正常，且地上部和根系Cd含量随着土壤中Cd含量的增加而增加，在400 mg/KgCd处理下，Cd含量分别高达2900 mg/Kg和500 mg/Kg，因此也是一种Cd超积累植物[19]。
魏树和、周启星等认为较少富集植物培育成本，先后在杂草中发现了蒲公英、龙葵、三叶鬼针草等多个镉超富集植物品种[20]-[22]。
吴丹等人(2013)对观赏植物吊兰进行盆栽实验，结果表明，吊兰对重金属镉、锌、铅复合污染具有明显的修复效果，且修复能力依次为镉>锌>铅[23]。
2006年，聂发辉[24]、彭克俭[25] [26]先后发现商陆和对镉的超富集作用。
通过食品中镉积累对人体造成种种危害间接表明，许多农作物成为富集镉金属的优秀植物。
王松良(2004)通过温室水培13个小白菜和11个结球甘蓝品种，筛选出小白菜品种福绿1号、94-N1、日本华冠、日本冬妃、虹桥矮青和结球甘蓝品种Ducati，Matsumo，Gideon，Invinto可作为潜在修复土壤镉污染的植物材料[27]。
曹德菊等(2004)发现，苎麻(Triticum astivum)对Cd的富集系数最高达9.95[28]。
Shumaker & Begonia (2005)发现冬小麦(Triticum aestivum)茎中可积累26 mg/kg的镉[29]。
汤叶涛(2005)发现圆锥南芥(Arabis paniculata L.)具有超量富集重金属铅锌镉的能力，是国内首次发现的铅锌镉复合重金属超富集植物[30]。
作为镉的超富集污染处理植物，是不能用于人类食品的。
所以在植物修复技术实施前应先衡量该种修复植物作为修复植物的成果与作为作物的成果哪一种更具有实际操作的必要性。