农田土壤重金属修复技术讲座
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土壤水(mg/L) Cu 1.55 Zn 14.8 Cd 0.024 Pb 0.048
表层土壤(mg/kg) Cu 561 Zn 1135 Cd 2.45 Pb 429
当地农作物重金属污染
大白菜: Cu 15.0;Zn 62.8;Cd 0.2;Pb 1.5 mg/kg
我国铅、钨矿分布图
废石
废气
废渣
土壤污染现状
2012年,财政部与农业部两部委联合印发了《农产 品产地土壤重金属污染防治实施方案》,财政部向 农业部拨款8.27亿,由农业部在未来五年的时间内 对全国农产品产地的土壤污染状况进行调查。
农业部组织全国农业环境监测站开展调查,全国有 130多万个点位,其中江苏、江西各3万多个点,山 东、山西各6万多个点。
农田土壤重金属修复技术讲座
主要内容
一.我国土壤重金属污染现状 二.农田土壤重金属修复技术 三.农田土壤重金属修复案例 四.重金属污染土壤控制对策
主要内容
一.我国土壤重金属污染现状 二.农田土壤重金属修复技术 三.农田土壤重金属修复案例 四.重金属污染土壤控制对策
元素周期表
重金属:比重 > 5.0;大约有50种(不包括天然放射性和人 工合成放射性核素)
农田修复
土壤调查、评估、分级:农产品安全性、土壤重金属 有效性(快速诊断技术,不同来源重金属其生物有效 性存在差异)
废水
土壤污染
我国土壤污染趋势——流域性和区域性污染
Cd
增加10-40%
增加50%
频 ( 度% )
江苏.苏州
100
80
4.5%超
60
标
40
20
0
背Hale Waihona Puke 值0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 C d 总 量 (m g kg -1)
湖南.益阳
59.2% >0.2 ppm 11.1% >1.0 ppm
27.8a 119a 37.3a
28.1ab 70.4a 0.31a
27.9a 131a 35.6a
25.5bc 63.7b 0.13b
27.0a 121a 34.9a
李本银, 周东美 等, 土壤学报, 2008
稻米Cd含量(ug/kg)
国家粮食卫生标准为 200 μg/kg
认识:有机肥农业并不安全!
耕地:土壤点位超标率为19.4%,其中轻微、轻度 、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、 1.8%和1.1%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅 、滴滴涕和多环芳烃。
从污染分布情况看,南方土壤污染重于北方;长江 三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤 污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范 围较大。
重金属积累和有效性提高更为显著
种植5年以上重金属即出现明 显积累;10年以上土壤Cd最高 可高出露天菜地5倍;也受土 地利用类型影响
Cu
Cd
南京市江宁区湖熟镇设施蔬菜基地
山东寿光设施蔬菜土壤重金属随种植年限的变化
Ecotoxico. Environ. Saf., 2013. 97: 204-209; 98: 324-330 Sci. Total Environ., 2013. 470-471: 1140-1150
检测重金属主要包括:Cd,Cr,Pb,As,Hg。
主要内容
一.我国土壤重金属污染现状 二.农田土壤重金属修复技术 三.农田土壤重金属修复案例 四.重金属污染土壤控制对策
修复思路
从区域、流域角度 工矿企业废水、废气、废渣达标排放 存在风险或潜在风险的尾矿库、矸石堆和开采面等
的复垦 废水的净化处理:严格阻断污染源对农田系统重金
我国设施农业概况
我国设施农业栽培面积达到86.7万公顷,按绝对面积 计算为世界第一。其中塑料中小棚40.7万公顷,占 46.9%;塑料大棚23.3万公顷,占26.9%;温室 22.7万公顷,占26.2%。
设施农业在我国各地得到了广大推广,目前我国已 经成为世界上设施栽培面积及总产量最大的国家 。
26.1bc 63.7b 0.13b
25.9a 124a 35.9a
30.5a 71.2a 0.33a
27.3a 113a 36.9a
30.1a 69.3a 0.34a
25.0a 110a 35.5a
24.3d 62.9b 0.13b
27.7a 116a 35.3a
23.7de 65.4b 0.12b
属的供给
避免:边修复、边污染
重金属污染耕地修复技术
客土法 调节pH 土壤改良 植物修复 微生物修复 动物修复(如蚯蚓等) 化学淋洗 电动 ……
1980s,改良研究,最早与矿区和污灌等污染有关 1990s,植物修复 2000s,电动修复,微生物修复,动物修复(蚯蚓)、联合修复技术
设施土壤环境问题
团粒结构被破坏,土壤容重变小,土壤板结,通气透 水性差。
长期大量使用化学肥料,尤其是许多生理酸性肥料或 者氮肥均会造成土壤酸化。
缺少雨水淋溶作用,且土壤蒸发程度高,出现土壤盐 分累积,最高可达到露地土壤的20 倍以上。
经常处于高温高湿条件,土壤中真菌等各种病菌大量 繁殖,侵害蔬菜秧苗培育和设施大田的种植生长, 病菌的繁殖危害极大影响到设施蔬菜的产量与品质。
土壤污染现状
2006-2010年间,国家环保部和国土资源部开展了 《全国土壤现状调查及污染防治专项》,资金达10 亿元。
截至2010年底,全国共采集土壤、农产品等各类样 品21,3754个,获得有效调查数据495万个,制作图 件近1,1000件。建成全国土壤污染状况调查数据库 和样品库。
全国土壤污染状况调查公报
为什么出现土壤重金属污染?
在国民工农业生产中具有重要作用 矿山开采、金属冶炼、工业生产、农药、饲料
添加剂等引起重金属污染问题 不可降解,进入环境会不断累积 高毒性、持久性、生物放大效应
有色金属矿山开采:废气、废水、尾矿
pH 4.17;Cu 11.04;Zn 9.66; Cd 0.015;Pb 1.34 mg/L
中科院红壤生态试验站长期肥料试验
处理 Treatments CK N NK MS NMS NP NPK NPKMS NPKS1/2
Cu
Zn
Cd
Pb
Mn
Fe
mg kg-1
g kg-1
24.0de 64.1b 0.11b
24.6a 126a 36.8a
23.0e 64.6b 0.10b
28.1a 118a 35.8a