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农田土壤铅污染的固定修复技术研究进展

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文档简介:

广东农业科学2010年第l0期农田土壤铅污染的固定修复技术研究进展陈丽娜。,艾绍英,杨少海,唐明灯,何长征(1.广东省农科院土壤肥料研究所/广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验窜,广东广州5106402.湖南农业大学园艺同林学院,湖南长沙410l28)摘要:随着经济的飞速发展,土壤重金属铅污染已成为一个严重问题,其巾农}{=l土壤的铅污染面积广,威胁农作物安全生产,已不容忽视。通过综述化学修复、微生物修复和农艺修复等几种农田铅污染的固定修复技术,以期为修复铅污染农田提供理论依据关键词:农田;铅;周定修复中图分类号:X503.231文献标识码:A文章编号:1004—874X(2010)10-0027—02随着全球人口的快速增长、17业化和城市化的快速发展.重金属污染已经成为中国乃至世界农田土壤严重的污染问题,其中包括铅污染Ill。2003年我国国家环保总局提供的数据显示,近1/5的耕地面积受到铅污染。土壤的铅污染导致种植的作物吸收重金属铅超标;2008年调查结果表明广州市蔬菜铅超标率达22.2%t2t。作物吸收的铅可通过食物链进人人体,并在人体内富集,随着人体铅积蓄量的增加会危害人体正常生理功能和健康可见,土壤重金属铅修复已迫在眉睫。目前,国内外重金属铅污染土壤的修复技术主要有两大类,一是从土壤中除去铅;二是改变铅在土壤中的存在形态,使其同定,降低重金属在农田土壤中迁移性,降低生物的可吸收利用率。对于中轻度污染的农田土壤铅污染l1I而言,固定修复技术更具有可行性。目前,已研究的同定修复技术有多种1451,但还未见针对农田土壤铅污染的固定修复技术综合报道。因此,本文综述了适用于农田巾轻度污染土壤的几种铅同定修复技术。1化学修复化学修复,就是向土壤投入改良剂,测节和改变土壤铅的物理化学性质,使其产生沉淀、吸附、离子交换、腐殖化和氧化一还原等反应,降低其在土壤环境中的生物有效性和迁移性,从而减少铅对动植物的毒害【6】。常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和泥炭等。张丽霞通过加入适量的Na0H、CaO、Na2S、NaCO、C。H,NO后,土壤中铅的可交换态均有不同程度的降低。不同改良剂对铅彤态的影响不同,对土壤的修复效果也存存差异.刘恩玲报道几种改良剂修复铅污染土壤的效果为:有机JE>腐殖酸>石灰>栏肥。施加改良剂不但可以减少农作物铅积累,还能增加作物产量。李剑等⋯的试验表明施用含钙物质大幅降低了草莓铅含量,同时还明增加了草莓产量。Hooda等l12_通过施用石灰减少重金属进入作物(小麦、萝卜和菠菜)体内,结果表明石灰对镉、镍、锌的作用效果比铜和铅更好,而且pH值提高至7时效果更佳。收稿1:3期:2010—06—20基金项目:广东省农业科技蘑大々项(2007B080401(Jl8.2008A080401008):广东省社会发展项目(20H08A03O202O02)作者简介:陈丽娜(1984一),女,存读硕1:生,E—mail:chenlinaO759@l63.toni通讯作者:艾绍英(1968一),女,博十,研究员,E—majl:sha0yingai@21encOHl27土壤改良剂选择必须根据生态系统特征如土壤类型、作物种类、污染物性质等来确定。土壤改良剂修复重金属污染土壤,治理效果和费用适中,对污染较轻的土壤特别适用.但需加强管理.防止重金属的再度活化㈣。2微生物修复利用微生物改变重金属铅的化学/物理特性而影响铅在环境中的迁移与转化。MacaskieI”发现,Citrobactersp.产生的酶能使铅形成难溶性磷酸盐。不同微生物对铅的降解效果存在差异,陈灿灿等的研究表明,从土壤中筛选的放线菌7号降低了66%的有效铅,效果最好;其次是细菌3号,降低率达63.8%;其余放线菌和真菌的降低效果较差在堆肥过程中加入白腐菌能降低有效态铅活性,同时提高微生物的活性I。重金属污染起到了筛选土壤微生物的作用,存某种重金属长期污染的土壤上,存在大量能适应重金属污染环境并能氧化或还原重金属的微生物类群。利用遗传、基因T程等高科技生物技术,培育对重金属具有降毒能力的微生物,并运用于污染治理是目前环境科学研究中最活跃的领域之一。3农艺修复农艺修复,即采取包括改变耕作制度,调整作物品种,选择能降低土壤铅污染的化肥,或增施能同定铅的有机肥等农艺措施,同定土壤铅,降低铅进入食物链的风险。3.1施肥施肥可以影响土壤对铅的吸附解吸,改变土壤铅的形态,进而改变铅在土壤中的活性,影响植物吸收累积。施用钾肥、磷肥能降低土壤有效态铅l5_l,但氯化钾的效果不如硫酸钾.可能是冈为SO42和PO43一易与铅络合形成沉淀,而c1N子无此作用不同氮肥的作用效果也各异,施入硝态氮可以大大降低植物对重金属的吸收和累积,而施入氨态氮则增加植物组织中重金属含量l】81。重金属

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