亚博代理 土壤_化学_自然科学_专业信息中镉污染的现状与防治

日期:2021-02-07 15:27:37 浏览量: 124

专业:应用化学专业学生号:2009071916等级:2009名称:张涛主题类型:镉污染成就:[主题]:土壤中镉污染的现状与预防[摘要]:本文阐明了镉污染的来源和状况同时,对镉污染的控制方法进行了系统的回顾。并提醒人们提高土壤质量意识,保护生态环境。 [关键词]:土壤,镉污染,防治方法目前,我国被镉,砷,铅等重金属污染的耕地面积2.0×10 hm,约占耕地总面积的1/5;其中,工业“三废”污染农田1.0×10 hm;污水灌溉农田面积3.3×10 hm。我国由于重金属污染导致的粮食减产每年超过1.0×10 t,每年被重金属污染的谷物数量达到1.2×10 t。由此造成的经济损失总额至少为200亿元。在所有重金属污染中,镉污染最为严重。特别是近年来,随着采矿,冶金和镉加工业的发展,我国的农业土壤日益受到镉的污染。镉是毒性最高的重金属元素之一,对人体有害。土壤中过量的镉会抑制植物的正常生长。可食用部分中的残留物还将通过食物链影响人类健康。因此,镉污染土壤的处理已引起国内外的广泛关注。 7 7 7 2 6 6 2 7 2一、土壤中镉的来源人体积累的镉的主要来源是食物的摄入,即农产品。

食物中的镉主要来自土壤。土壤环境中的镉来源包括天然和人为来源。 (1)天然镉主要来自岩石和矿物的背景值。镉与铅锌矿山,煤矿和磷酸盐岩最接近正相关。在铅锌矿山,含煤岩中可以发现镉2)人造镉的丰富来源来自工业“三废”和镉的大规模应用。工业废气是空气中镉污染的主要来源,偏远地区空气中的镉含量通常低于1.Opg / mL,但工业区周围大气中的镉含量较高。较高含量的镉通过降雨或沉淀进入土壤,并在土壤中积累。工业废水灌溉:电镀,颜料,镍镉电池行业和电视显像管制造业中的镉被广泛使用。随着采矿,冶炼和电镀工业的不断发展,大量的含镉废水被排入河流,用于灌溉土壤。大量工业固体废物废物的积累,农田污泥的施用以及长期使用某些含镉的化肥将不可避免地导致土壤中大量的镉沉积,从而导致土壤中镉的总量增加。二、镉污染的危害归因于镉的缺乏。它会被土壤中的微生物降解,半衰期超过20年,其污染是不可逆的积累过程。镉还是具有很强生物活动性的重金属,很容易被植物吸收和积累。超过一定限度不仅严重影响农作物的产量和质量,而且可食部分容易通过食物链积聚在人体中,危害人体健康。镉是植物生长的非必需元素。当镉进入植物体内并积累到一定水平时,植物会出现中毒症状,并且通常会生长。呆滞,植物矮小,萎黄,产量下降,质量下降等。

对于人类而言,镉对人体健康的主要危害是污染土壤中的镉可通过食物链进入人体并造成严重危害。镉被人体吸收后,主要分布在肝脏和肾脏中,并与低分子量蛋白质结合形成金属蛋白质。镉中毒主要表现为肾功能损害和肺损害,导致肾皮质坏死,肾小管损害,肺气肿和肺水肿。它还可能导致心脏扩张和高血压。长期摄入镉会导致骨质疏松。 ,脆弱,腰椎疾病,脊柱畸形。三、土壤中镉的发生土地 镉污染,迁移和转化1、Cd有两个常见的化合价态,即0价和+2价。镉仅在土壤溶液中以二价简单离子或简单配位离子的形式存在于土壤溶液中,例如Cd2 +,CdOH +,Cd(OH),CdCl +,CdOHCl,CdS04、CdHC03 +等。 Cd(OH)2、CdC03、Cd3(PO4)2、CdS存在于土壤中,Cd与有机配体形成络合物的能力非常弱,因此有机结合的镉较少2、镉在土壤中的分布集中在土壤表面,通常为0-15厘米,15厘米以下的含量显着降低,在每个剖面的不同深度处,元素含量随通常,重金属元素的含量随土壤黏度的增加而增加; Cd元素在水稻土中迁移能力最强; Cd的迁移率随土壤质地的变化而增加,随pH值的增加而减小。和土壤有机质含量。水溶性有机质(DOM)具有Cd对土壤中Cd的吸附具有显着的抑制作用,而这种抑制作用与土壤类型有关。 DOM类型是相关的。

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四、土壤中镉污染的处理方法。关于土壤镉污染的处理,世界各国正在研究中。一般来说,大致有以下六种处理措施:1、农业生态恢复方法农业生态方法是通过改变耕作制度,调整作物品种以及改变土壤水肥条件来解决土壤污染问题。 ([K19],控制土壤水分,控制土壤Eh和土壤水分状况,使土壤作物具有相对稳定的停滞期,可以减少进入植物体内的镉含量,即减少进入果实和茎秆的含量。要进行研究,从水稻抽穗期到成熟期,减少干旱和保持涝渍可以显着降低水稻种子中镉和锌等金属的含量。[2),通过施用有机肥料来施用有机肥料(堆肥,稳定肥料),植物秸秆和其他有机肥料),增加土壤有机质有利于改善土壤结构,提高土壤胶体对重金属的吸附能力,为土壤提供络合剂和螯合剂,有机质为也是很好的还原剂,可以促进镉的形成硫化镉的形成张亚丽等研究表明,有机肥的应用r可以显着减少土壤中有效镉的含量,猪粪的效果要好于秸秆。同时,由于使用化肥鸭脖app官网 ,应控制常用化肥的施用。 Cl,SO4,H可以活化土壤中的镉并增加土壤中可交换的镉含量。 2+(3),由于作物之间和作物内部对镉的吸收差异而选择的抗污染作物。选择污染区对镉污染具有较强抵抗力的植物,以减少镉污染的危害。

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研究表明,菠菜,小麦和大豆对镉的吸收很高,不适合种植。而玉米,大米等则较低,可以种植。云南农业大学与法国卡塞里克大学里尔高级农业学院合作。经过多年的共同努力,云南已经筛选出具有较强镉吸收能力的超积累植物物种,如拟南芥,石竹,落基紫中提琴,何首乌,Ac草等,这些植物的根可以直接吸食。土壤中的污染物,从而修复了受污染的土壤。在含有100 mg / kg镉的土壤上种植蓖麻,五年后,土壤镉将平均减少27.6%。柳属的一些植物可以积累大量的镉。瑞典的汤米·兰德伯格(Tommy Landberg)等人研究了不同克隆在不同土壤中对柳树的镉富集,发现柳树的不同克隆对镉的吸收也不同。此外,土壤的物理和化学性质(pH,有机物含量,CEC等)也具有丰富的重要因素。东南景天属是我国新发现的镉超富集植物。这种植物不仅生物量大,而且镉的积累量也很高,而且具有多年生,无性繁殖和适合修剪的特点。它用于植物修复和研究。超级积累机制的好材料。另外,在污染区域的道路两侧尽可能多地种植树木,花草,不仅可以美化环境,而且可以净化土壤。 ([K23]。改变耕作制度。为了尽可能减少镉污染,尽可能减少镉污染产品进入食物链。可以种植非食用植物和植物在中度和重度污染地区的一些观赏性作物或经济作物。

例如:花卉,幼苗,棉花,桑树等。王凯荣等人的研究表明,在受污染的农田中种植桑树后,土壤镉含量普遍下降,下降幅度为8.1%〜8。 3.9%,平均37.1%。同时,它是通过农田蚕生产模式获得的。它具有良好的经济,生态和社会效益。此外,它还可以用作镉污染地区改良品种的繁殖基地。张石灌区污染严重的土地可作为水稻和玉米改良品种的基地。收获的大米不用作直接食用的商业食品,而是用作种子。秋季后糙米中的镉含量低于0.1mg / kg,每公顷产量超过5000kg,效益显着。 2、生物修复方法生物修复是利用某些动物,植物和微生物来快速吸收或降解土壤中的污染物,以达到净化土壤的目的。对于土壤镉污染,动物,植物和微生物系统也可用于生物修复。研究表明,earth和某些啮齿动物可以降解土壤中的某些农药,并吸收土壤中的重金属或污染物。 KU-MAR等。发现不同土壤中的某些柳柳克隆对镉离子的吸收能力强。在当前的生物修复研究中,植物修复相对广泛。例如,蕨类植物和富含镉的A菜科植物(尤其是wild菜)具有很强的从土壤吸收镉的能力。苏德纯对油菜修复土壤镉污染能力的研究发现,油菜溪口花籽具有较强的镉耐受性和吸收镉的能力,可用于修复镉污染的土壤超积累物种资源。

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此外,刘云国的研究表明,玫瑰等花卉作物对重金属镉有很强的富集作用。在实验观察期内,植物每天吸收1.7576mg / L并生长良好,也可以用作镉污染的植物,经生​​物处理,不进入食物链不会对人体造成伤害。土壤镉污染的生物修复具有良好的生态和经济价值。结合现代分子生物学凤凰体育 ,分子遗传学和基因工程学等新兴理论,目前正在培养对土壤镉具有较强吸收能力的动植物和微生物,这是控制土壤镉污染的重要方向。3、化学处理方法化学处理是在受污染的土壤中添加改良剂和抑制剂,增加土壤有机质,阳离子取代和粘土含量,改变pH值和电导率等理化性质,以便土壤中的镉能够被氧化和减少,沉淀,吸附,抑制和拮抗作用降低了镉的生物有效性。对于土壤镉污染,最广泛使用的方法是添加土壤改良剂,表面活性剂,金属拮抗剂等,例如磷酸盐,石灰和硅酸盐被认为是应对土壤镉污染的常用试剂​​。在沉阳市张氏污水灌溉区进行的大规模石灰改良试验表明ebet真人 ,每公顷施用1500至1875kg石灰可减少50%的镉含量。杨景辉的研究表明,磷酸盐的应用可以使重金属形成不溶性磷酸盐。 BARBAM GWOREK使用膨润土合成沸石和其他铝硅酸盐作为添加剂来钝化土壤中的重金属,从而大大降低了镉污染的土壤中镉的含量。

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当土壤镉浓度49.为5mg / kg时,添加量为土壤重量的1%〜2%,莴苣叶中的镉浓度可降低60%〜80%。通过离子之间的拮抗作用,植物可以减少镉污染土壤中镉的吸收。根据法国农业科学院波尔多测试站的结果,富含铁的材料,铁渣,废铁矿石等的应用显着降低了植物中镉和锌的含量。4、物理方法常用的物理方法是电化学,萃取和玻璃化。电化学是美国路易斯安那州立大学研究的一种净化土壤环境污染的方法。该方法是将石磨电极插入饱和粘土中,通过低强度直流电(1〜5mA)后,金属阳离子流向阴极,采取措施进行回收。该技术已被应用于去除土壤中的镉污染。提取方法分为洗涤法,土壤洗涤法和浸出法。这些方法的原理是相同的。它们都利用试剂和土壤中的镉的作用形成可溶的镉离子-试剂复合物,最后从提取物中回收镉并回收提取物。玻璃化技术使用电极加热来熔化受污染的土壤,并在冷却后形成相对稳定的玻璃物质。玻璃化技术更加复杂,并且在野外应用中将实现诸如均匀融化和地下水渗透的问题。另外,熔化过程需要消耗大量电力,这使得玻璃化技术非常昂贵并且限制了其使用。5、工程处理方法工程处理是指使用物理或物理化学原理来控制镉污染。

对于受镉污染的土壤,通常使用倾倒法,清洁法和电泳法。 ([K19],客运土地的处置方法,也称为客运土地的处置方法,是在受污染的土壤中添加大量清洁的土壤,将其覆盖在表面上或将其混合,以便污染物与根系的接触可以减少危害,这种方法被认为是改善土壤的基本措施,吴艳玉等研究了土壤中镉的含量。张石灌区发现30cm以上的土壤层中尤其是0〜5cm处积聚了77%〜86.6%的土壤镉,在5〜10cm以内含量很高,去除表层土壤15〜30cm可以减少镉含量约为50%,但是这种方法消耗大量的金钱,人力和物力,排放的污染土壤容易造成污染,土壤肥力降低,因此交换后的土壤应妥善处理和处理。土壤应该d。施肥以补充土壤肥力。 (2),清洁方法,清洁方法是使用清洁水或包含某些化学物质的水,这些化学物质可以增加金属的水溶性,将污染物洗到根的外层,然后使用包含某种配体的化合物或阴离子与金属形成相对稳定的络合物或沉淀凤凰彩票官网 ,以防止地下水污染。在日本,使用稀盐酸或EDTA(450kg / hm)撒在稻田或干燥的土地上(土壤镉含量为1 0.4, 27.98mg / kg),用水或小雨冲洗,洗1〜2次,水的量应超过根层而不是地下水。

实验表明,清洗时间可以使栽培层中的镉减少50%,第二次可以使水稻中的镉减少80%。然而,姜宪军等。发现仅在一周内将EDTA添加到土壤中,水溶性镉增加了数百倍,而交换态镉则增加了数十倍。 EDTA可能改善了土壤镉的流动性并增加了其对植物的毒性。由于水溶性和可交换镉的急剧增加,还造成了地下水污染的风险。因此,使用EDTA或使用其他络合剂时要小心。 (3),电泳电泳是一种新兴的重金属处理方法,即在土壤中插入两个石墨电极钱柜体育 ,在稳定电流的作用下,金属离子向两个极移动并在离子的驱动下积累。 6.微波辐射技术微波辐射技术是加热土壤,以便收集,破坏或固定其中的镉,从而达到处理的目的,该技术目前仅在实验室中使用。研究阶段:ABRAMOVITCH的质量浓度为1 1.40mg / kg的镉污染的土壤用间歇微波辐照,在微波辐照之前,准备好的土壤样品应在其中插入小铅笔芯,但不要将其插入在微波作用下,确保土壤底部大约有0.5 cm的铅笔芯裸露在土壤表面,然后铺设一层疏松的玻璃丝。频繁照射,土壤变红并偶尔产生火花。辐照后测得的质量浓度为4.59mg / kg [K43]综上所述,综上所述,国内外镉污染状况和土壤控制取得了一定的成果,还存在一些理论和技术上的问题,例如土壤中镉的吸附和土壤中矿物质的吸附。解吸。

研究固定与释放之间的平衡关系,系统研究镉在土壤中的形态特征,转化和迁移以及及时处理土壤中的二次污染。简而言之,应从源头解决土壤中镉的污染问题,以控制污染源。对于像我国这样人口众多,土地较少的农业大国,实行综合管理措施显得更加必要和迫切。参考文献[1]崔德杰,张玉龙。土壤重金属污染现状及修复技术研究进展[J]。西安:土壤通报,2004,35(3):365-370。[2]张亚莉,沉其荣,江洋。有机肥料对镉污染土壤的改良作用[J]。土壤学报,2001 ,38(2):212-218。[3]陈怀满,郑春荣。中国土壤重金属污染现状及控制措施[J]。微生物学杂志,人类环境学报,1999,28(2) :130-134。[4]张辉。南京地区土壤沉积物中重金属的形态研究[J]。环境科学学报,1997,17(3):346-351。[5]马耀华。西安:陕西科学技术出版社土地 镉污染,1998:198-201。-5 [6]陈志良,莫大伦,邱荣亮。镉对有机物的危害及防治环境保护科学,2001,[7] [8] [9] [10] 27(8):37—39。阳X.龙XX,叶海波,等。镉对镉的耐受性和高积累锌超富集植物新种(Sedum alfredii Hance)[J]。 d土壤,2004,259:181-189。顾继光,周其兴,王欣。土壤重金属污染的处理方法及研究进展[J]。应用基础工程学报,2003,11(2):143-151。徐家林,杨举荣。陆地生态系统中的重金属[M]。北京:中国环境科学出版社,1995。李永涛,吴启堂。土壤污染控制方法[J]。农业环境保护,1997,16(3):118- 122。