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1.
改良剂对根际土壤-水稻系统中镉运移的影响   总被引:5,自引:3,他引:2       下载免费PDF全文
稻田镉(Cd)污染治理是我国目前农田重金属污染治理的重点和难点.铁的氧化还原过程对Cd在土壤-水稻系统中的运移发挥着极其重要的作用.从铁循环调控入手,研发阻控稻米Cd累积的钝化技术及产品,势必能为农田重金属污染治理提供新的解决途径.本研究以自主研发的改良剂为对象,通过野外田间试验,研究改良剂对Cd从根际土壤向根表铁膜迁移及在水稻不同组织器官间转运的影响,探索铁循环影响Cd在根际土壤-水稻系统中运移的机制.结果表明,改良剂施用促进了根际土壤中铁硫化物的形成,其与Cd共沉淀显著减少了分蘖期、拔节期和灌浆期根际土壤中乙酸铵浸提态Cd(NH4AcCd)的含量;成熟期排水烤田致使铁硫化物被氧化,其对Cd的释放显著增大了根际土壤中NH4Ac-Cd的含量;铁硫化物形成减弱了Fe(Ⅱ)从根际土壤向根表的迁移能力,铁膜中铁(DCB-Fe)的含量随之减小,铁膜对Cd的吸附能力减弱导致分蘖期和灌浆期铁膜中Cd(DCB-Cd)的含量显著减小;改良剂施用有效减弱了根系对Cd的转运能力,增大了拔节期、灌浆期和成熟期Cd在根系的分布比例,而减少了拔节期、灌浆期和成熟期Cd在茎叶、以及成熟期Cd在糙米中的分布比例.本研究成果将为后期改良剂的研发及应用提供理论依据,对解决稻田Cd污染治理难题具有重要意义.  相似文献   
2.
近年来,随着"退二进三"、"退城进园"和"产业转移"等政策的实施,中国几乎所有的大中城市正面临着重污染工业企业关闭和搬迁问题,城市出现大量工业遗留和遗弃场地。这些受污染的工业场地多存在较为严重的土壤、地表水和地下水污染;另外,工业污染场地的延迟再开发,会产生生活环境变差、就业机会减少、甚至社会不稳定因素增加等社会影响。所以,城市工业污染场地严重威胁着城市人居环境安全和公众健康,阻碍着城市建设和经济发展。面对工业污染场地目前存在的问题,国家及部分地方政府已针对污染场地的管理、修复及其再开发颁布了诸多文件和技术规范标准。然而,由于工业场地类型的多样性和环境管理学科的交叉性,中国城市工业污染场地的环境管理工作仍处于起步阶段,亟需完善。美国、英国和加拿大经过20~30年的发展已经在工业污染场地管理方面积累了丰富的经验,他们不仅在环境管理中体现了人体健康风险评估的理念,而且还立足本国实际出台了相关的法律法规,明确了污染场地的责任主体,实现了"污染者付费"的原则,同时还建立了各自的污染场地治理优先名录,实现了污染场地管理的信息化和网络化。本文鉴于对这些经验的比较分析,结合我国实际,就城市工业污染场地的环境管理提出了现阶段亟须解决的两大问题。首先,制定工业污染场地管理的专门法律,明确污染场地的责任主体。我国现有的与污染场地有关的国家法律法规,都比较笼统地提出了污染场地的利益相关方,缺乏具有可操作性的细则和威慑力的责任追究条款。对于我国这样地域辽阔、自然地理条件差异大、经济水平不均衡的国家来说,通过地方法律法规的建立明确污染场地的责任主体是一个重要的尝试。其次,构建污染场地健康风险评估系统。我国城市工业污染场地涉及诸多工业行业、污染类型繁多复杂。因此,在全国范围内对城市工业污染场地进行排查、建立优先污染场地名录是构建污染场地风险评估系统的重要内容。此外,我国现有的土壤质量标准和场地评估规范仍存在诸多缺陷,无法满足当前国家城市工业污染场地的管理需要。所以,完善场地评估的技术规范和相关标准将为污染场地风险评估系统的构建提供基础性保障。本文的论述和观点可为我国工业企业关停或搬迁遗留地的决策管理和污染场地管理体系的建立提供有意义的参考和借鉴。  相似文献   
3.
我国稻田镉(Cd)污染治理刻不容缓.氮(N)、硫(S)和铁(Fe)的生物地球化学循环,以及Fe-N和Fe-S循环耦合体系,都与土壤-水稻系统中Cd运移密切相关.以N、S和Fe对水稻生长的营养供给为切入点,研发抑制稻米Cd累积的营养型阻控技术及产品,势必能为稻田Cd污染治理提供新的解决途径.本文在前期研究成果的基础上开展根际袋-盆栽试验,分析硫酸亚铁(FeSO4)和硝酸铁[Fe(NO33]处理条件下根际土壤中Cd活性变化与水稻体内Cd转运规律,探索糙米Cd累积的影响因素及制约机制.结果表明,FeSO4和Fe(NO33处理都显著减小了根际土壤中有效态Cd(NH4Ac-Cd)含量,且前者减小的幅度(55.6%)小于后者(76.0%);FeSO4和Fe(NO33处理都明显改变了水稻体内Cd分布特征,但前者增大了糙米Cd含量(0.6mg ·kg-1),而后者却减小了糙米Cd含量(0.1mg ·kg-1).根表铁膜对Cd的吸附或与Cd共沉淀、水稻根、茎和叶对Cd的累积量增大以及根、茎和结节对Cd的转运能力增强,是导致FeSO4处理中糙米Cd含量增大的重要原因;Fe(NO33处理中糙米Cd含量减小,则可归结为无定形铁矿物对Cd的吸附或与Cd共沉淀、铁硫化物与Cd共沉淀、茎和结节对Cd的累积量减小以及根、叶和结节对Cd的转运能力减弱.本研究成果将为后期营养型阻控产品及施用技术研发提供科学依据,并为我国稻田Cd污染治理提供重要参考.  相似文献   
4.
为探索降低重金属食物链污染风险的有效途径,在广东地区Cd污染稻田进行了4种钝化剂(腐殖酸钾、硅素调理剂、营养型阻控剂和复混钝化剂)田间小区试验,研究其对稻田土壤性状及水稻糙米Cd积累的影响。结果表明,与不加钝化剂的对照相比,钝化剂处理的水稻糙米Cd降低了19.7%(质量分数,下同)~60.5%,稻壳Cd降低了12.4%~52.1%,营养型阻控剂和腐殖酸钾降低糙米及稻壳Cd的效果较好。4种钝化剂对土壤pH、有效态Cd均无显著影响。相关分析和综合评价结果表明,水稻糙米Cd与土壤有效Ca和有效Mg呈显著负相关;4种钝化剂中,营养型阻控剂对Cd污染稻田的综合修复效果最好。  相似文献   
5.
土壤重金属污染的植物修复中转基因技术的应用   总被引:4,自引:1,他引:3  
重金属污染的植物修复技术以其费用低廉、不污染环境等优点一度成为环境科学界研究的热点。为了克服植物修复技术中超积累植物生长缓慢和地上部生物量小等带来的限制,近年来研究者通过大量试验研究发展,外源基因在植物体内的高效表达可以提高植物吸收、运输、降解污染物的能力和修复的效率。本文首先对目前国内外重金属污染土壤植物修复的研究动态进行综述,重点论述了PCs、MTs、MerA、MerB、ArsC、γ-ECS等转基因在土壤重金属污染植物修复中的应用,最后指出在充分考虑到转基因植物给生态环境带来潜在威胁的前提下,转基因技术的研究与开发不仅可以促进多学科的交叉研究和丰富环境科学的研究领域,更重要的是在很大程度上有效地克服了目前土壤重金属污染植物修复中存在并急需解决的棘手问题,为土壤重金属污染的植物修复提供了更加广阔的应用和发展前景。  相似文献   
6.
韩存亮  肖荣波  李义纯 《环境》2013,(Z1):33-36
本文介绍了广州市生活垃圾的处理现状,并分析了非正规垃圾填埋场存在的主要环境问题,从推进生活垃圾分类,完善城市环卫管理运行机制,改进垃圾处理技术与设备,尤其是加强对非正规垃圾填埋场及周边区域环境的监测、风险评估与有效治理等方面为实现生活垃圾无害化处理与污染防治提出了具体建议。  相似文献   
7.
水稻土中铁-氮循环耦合体系影响镉活性机理研究   总被引:5,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
关于铁-氮循环耦合体系对镉(Cd)活性影响的研究目前尚鲜见报道.本文采用淹水培养试验,研究不同硝酸根(NO_3~-)、铵根(NH_4~+)处理条件下,南方典型Cd污染水稻土中铁氧化还原与氮形态转化耦合关系及其对Cd活性影响的机理.结果表明:随着培养时间延长,不同处理的pH值逐渐向7.0靠拢,Eh值由273~321 mV持续下降至118~132 mV,pe+pH值(e-活度的负对数值与H+活度的负对数值之和)从10.62~11.19持续下降至8.55~8.83,土-水体系处于中度还原条件;化学反硝化(Chemodenitrification)和NO_3~-依赖的厌氧铁氧化过程(Microbial NO_3~--dependent FeIIoxidation,NDFO)生成无定形氢氧化铁(Fe(OH)_3(amorp)),其对Cd~(2+)专性吸附及与Cd~(2+)共沉淀降低了有效态Cd浓度,加之pH值上升增大Cd~(2+)在土壤固相表面的吸附量,导致水稻土中Cd活性下降;NH_4~+被Fe(OH)_3(amorp)厌氧氧化(Anaerobic NH_4~+oxidation coupled to FeIII reduction,Feammox)会消耗H+而提高体系的pH值,在一定程度上会降低Cd活性,但其自身与Cd~(2+)对土壤固相表面吸附位点的竞争,可能会更大程度地减少Cd~(2+)在土壤固相表面的吸附量,而导致Cd活性提高.本研究成果可为丰富和拓展水稻土中Cd的生物地球化学理论,并为南方Cd污染农田修复及治理提供科学依据.  相似文献   
8.
淹水还原作用下土壤镉的吸附与解吸特征的初步探讨   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用黄棕壤发育的水稻土(pH6.53),设置6个不同处理恒温(25±0.1)℃培养20d,初步探讨了3种还原强度土壤对Cd的吸附和解吸特征。试验数据显示:强度还原土壤,Eh和pH降低并稳定在-474mV和5.02水平,Cd吸附率由开始时的99.96%下降到94.70%,Cd解吸率平均为90.01%;中度还原土壤,Eh下降至-90mV左右,pH略有上升,Cd吸附率和解吸率平均分别为99.96%和66.09%;氧化态土壤的Eh、pH和Cd解吸率变化都比较小,平均分别为400.4mV、6.11和46.78%。此结果表明,处于不同还原状况下的土壤表面对Cd吸附和解吸有所差别;强度还原土壤对外源Cd的吸附率小于中度还原土壤对外源Cd的吸附率;土壤吸附外源Cd的解吸率,由大到小的次序依次为强度还原土壤,中度还原土壤,氧化状态土壤;还原程度越强,土壤对Cd的吸附率越低,Cd的解吸率也越高;还原条件下土壤Eh、pH、交换性亚铁和水溶性有机质含量是影响土壤Cd吸附和解吸的主要因素。  相似文献   
9.
土壤重金属生物有效性和水稻自身的生理活动共同决定糙米的重金属累积.选取广州市郊一土壤镉(Cd)总量未超标但糙米Cd存在超标风险的稻田开展田间小区试验,以土壤重金属有效态和水稻生理阻隔为切入点,研究富硅调理剂(JD)、钙镁调理剂(YY)、富硅调理剂+淹水灌溉(JD+YS)和钙镁调理剂+淹水灌溉(YY+YS)处理对早、晚稻产量、糙米重金属含量、 Cd和铅(Pb)富集系数、土壤重金属总量、土壤理化性质以及土壤Cd和Pb形态分布的影响.结果表明:(1)在土壤ω(总Cd)仅为0.13 mg·kg-1的CK处理中,其早稻糙米ω(Cd)均值可达0.19 mg·kg-1.早稻品种(杂交稻)糙米对Cd和总As的富集能力强于晚稻品种(常规稻),而对Pb的富集能力不及晚稻品种(常规稻);(2)单施调理剂JD和YY对早、晚稻糙米的Cd和Pb累积没有明显的阻控效应,但JD+YS和YY+YS处理能显著地抑制早、晚稻糙米的Cd和Pb累积,且以JD+YS处理效果更加明显.JD+YS对早稻Cd和Pb累积的降幅达65.8%和68%,对晚稻的降幅达71.43%和49.15%.JD...  相似文献   
10.
水稻铁膜对砷(As)的固定及其体内As的转运深刻影响着糙米中As的累积.施硅(Si)能够抑制水稻对As的累积,然而,施Si如何调控铁膜对As的固定和水稻各部位的As向糙米的转运,相关机制目前尚未十分清楚.以As超标土壤中的水稻铁膜为研究对象,通过开展不同Si处理水平的土壤盆栽试验,研究施Si对水稻根表铁膜固定As和各组织器官中As向糙米转运的影响及作用机制.结果表明,Si2(0.66 g·kg-1)处理显著提高了水稻根系CAT(1.81倍)、SOD(7.98倍)和POD(1.25倍)酶活性,增加了铁膜中的DCB-Fe含量(44.35%),提高了铁膜的表面粗糙度(108.91%),导致铁膜的DCB-As含量明显升高(88.32%);而且,Si2处理显著增加了水稻根中As的累积率,降低了根和叶对As的转运能力,最终导致糙米中As含量的显著降低(53.12%).施Si增强水稻根表铁膜对As固定的原因可归结于Si促进铁膜的形成和增大铁膜的表面粗糙度,而施Si抑制根和叶中As向糙米的转运则可能与Si竞争水稻体内As的转运蛋白,促进As-巯基络合物形成以及增强As液泡区隔化等...  相似文献   
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