镉污染农田农业生态整治与安全高效利用模式

传统的镉污染治理策略多以改造和净化环境、恢复土壤质量为宗旨。作者从有效利用污染农田的角度,提出了农业生态整治策略,即将污染农田作为一种特殊资源,通过发掘利用生物（植物）自身的耐（抗）镉基因,使污染土地在农业领域重新获得安全而高效的利用。介绍了对某铀矿区近40hm²镉污染农田进行治理利用的成功实践。通过采用桑蚕生产模式替代粮作生产模式,杜绝了污灌污染,消除了食物链中镉的危害,使土壤生产力得到恢复,农田年均产值比水稻模式提高2880元/hm²,比种玉米提高8880元/hm²,利税增加1980元/hm²,耕层土壤镉含量年平均下降1.33mg/kg。还论述了镉在桑树中的分布特征及其对桑树生长和蚕茧质量的影响。     

用1-14C正十六烷研究水稻对烷烃类化合物的吸收和分配

研究炼油污水中油分(烷烃类)能否被水稻吸收,及进入水稻的籽实部分,对炼油污水灌溉农田的农业环境质量评价,有一定意义。 沈抚灌区是我国国内最大的一条炼油污水灌区,灌溉面积达20万亩左右,十多年来,我们对炼油污水灌溉农田进行了总结。在我们总结贫下中农的经验过程中,发现在一般污灌农田的水口或田间渠道,由于土壤中含油量过大(一般都在500—1000 ppm),水稻植株矮化,抽穗而不结实,严重者稻穗亦     

水体污染及其防治

X522加2(X)871关中抽渭灌区农田面源污染对渭河水体的影响/宋蕾…(清华大学环境科学与工程系)//环境保护/国家环保总局一2(X)1,(8)一24一26,28 环图X一7 以关中灌区为例重点研究了农田非点源污染对渭河水体的影响,建立了灌区农田生态系统农田排水中氮磷排泄量的数学模型,并对灌区化肥流失量进行了实际计算。结果表明,抽渭灌区每年流失的氮素约为6 m6吨,从而揭示了农田生态系统面源污染的严重性。指出必须从不同的途径控制农业非点源污染,如对农业生产进行合理布局,包括改进农作物轮作方式,沿河种植树木等;进行合理灌溉、节水灌溉,包括微灌…     

巯基膨润土影响土壤镉形态及水稻酶活性研究

使用自主研发的巯基化膨润土作为钝化剂治理镉污染水稻土。在镉污染水稻土中添加不同量巯基化膨润土,种植水稻,实验结果表明,添加了巯基化膨润土,土壤有效镉含量下降,添加量越大,下降越明显,有效态镉下降量与巯基化膨润土添加量具有显著相关性;分蘖期水稻叶片中过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性最大分别下降了70.83%、29.42%和43.82%,酶活性下降量与巯基化膨润土添加量具有显著相关性。该研究为巯基化膨润土修复镉污染土壤提供了基础数据。     

油菜-水稻轮作对作物吸收累积镉的影响

通过田间试验,利用不同吸镉特性的油菜与水稻轮作,研究镉污染农田土壤上不同轮作体系中植物对重金属的吸收累积规律,探索重金属污染土壤上农产品安全生产模式。研究结果表明:在镉污染农田土壤上,2个不同吸镉特性的油菜品种籽粒的产量没有显著性差异,高积累镉油菜品种朱苍花籽的籽粒中镉含量为0.29 mg/kg,超出食品污染物限量标准值的45%;而低积累镉油菜品种川油Ⅱ-93籽粒中镉含量为0.14 mg/kg,符合标准限值。2个油菜品种根系对根际土壤中的镉有不同程度的活化作用,川油Ⅱ-93的根际土有效镉含量由0.41 mg/kg上升到0.72 mg/kg,增长75.6%;朱苍花籽根际土中有效镉含量由0.45 mg/kg上升到0.55 mg/kg,增长22.2%。油菜收获后显著影响了下茬水稻糙米中镉的含量,油菜朱苍花籽成熟收获后种植水稻的轮作体系中,糙米中镉含量为0.22 mg/kg,超过标准限值10%,而其他轮作体系中糙米镉含量符合标准限值。通过品种筛选可以实现镉污染农田土壤的作物安全生产。     

不同灌溉模式下水稻田径流污染试验研究

为探讨不同灌溉模式下水稻田的产流规律和污染状况,为水稻灌区的农田水管理提供科学依据,本研究在常州市金坛和溧阳两地的野外水稻田开展非点源污染源试验,分别采用深水淹灌和干湿交替节水灌溉模式.在水稻生长季内,通过安装水位计和雨量计采集田面水水位和降雨信息,针对两种灌溉模式采取不同的方法计算径流量和氮磷流失负荷.结果表明,深水淹灌模式下,27场次降雨下有5场产生出流,还有1次人工排水造成了非点源污染,该灌溉模式下水稻田TN输出系数为49.4 kg·hm~(-2),TP输出系数为1.0 kg·hm~(-2);干湿交替节水灌溉模式下,最大降雨量达到95.1 mm时仍未发生产流.水稻田产流受到水稻需水量和灌排措施的影响,与田面水水位、降雨量和最低田埂高度直接相关;相较于传统的淹灌模式,干湿交替节水灌溉模式能明显减低由于降雨或者人工排水造成的非点源污染.     

张士灌区镉土石灰改良盆栽后效和扩大试验效果

张士灌区镉土改良和防治水稻镉污染的研究,1978—1979年小型试验结果,已在1980年第5期《环境科学》刊登。在此基础上,1980年在严重和中度镉污染区进行了大面积推广性试验,并进行了石灰改良清灌盆栽后效考察。试验表明,石灰改良后效,使水     

长江中游赤壁段农业用地多环芳烃来源解析

该文利用气相色谱-质谱联用法检测了长江中游沿岸赤壁市太平口村不同农业用地的多环芳烃的含量、组成,借助异构体比值法及生态风险评价法对这些农田土壤多环芳烃(PAHs)进行了源解析及生态风险评价。结果显示,种植玉米、大豆、棉花、水稻和茶树的土壤中检测的16种优控PAHs含量在91.55～543.02 ng/g之间,其中种植玉米、大豆、棉花、水稻4种作物的土壤PAHs以中高环数为主且种植水稻土壤含量最高,可能由水稻种植过程中灌溉活动贡献。种植茶树土壤含量最低且以低环数PAHs为主,可能和茶树种植的地理位置和PAHs扩散作用相关。源解析表明,这些农业用地土壤中PAHs主要来源是燃烧源,比如木材秸秆燃烧、煤炭燃烧等。生态风险评价表明,长江中游沿岸赤壁市太平口村农田土壤存在一定的PAHs致癌风险,茚并[123-cd]芘和苯并[a]芘是主要的致癌化合物。通过和长江流域及其他地区土壤PAHs对比发现,在太平口村实施的秸秆焚烧等管控措施对减少PAHs在长江沿岸农田土壤的积累有一定的积极作用。     

能源作物甜高粱对镉污染农田的修复潜力研究

通过田间控制试验,研究在不同镉污染条件下甜高粱对镉的吸收和积累规律,并采用先进固态发酵(ASSF)技术对甜高粱进行能源化利用,阐明能源植物甜高粱对镉污染农田的修复潜力.结果表明:甜高粱对镉具有较强的吸收能力和耐性,在不同浓度的镉处理条件下,均可以完成正常生育期(167 d),但当土壤镉含量达到33 mg·kg~(-1)时其生长受到显著抑制.在甜高粱植株内,根部的镉浓度最高,呈现根茎叶籽粒的分布特点,单株镉的积累量最高可达到0.84 mg(土壤镉含量为18 mg·kg~(-1)).甜高粱对镉的吸收与土壤中的镉含量具有显著的线性关系(P0.05),随着土壤中镉含量的增加显著增加,但是镉处理对甜高粱茎秆的糖和水分含量,以及发酵过程中糖利用率和乙醇转化率均没有影响.因此,在镉污染农田上种植甜高粱,可以确保生产的产品不进入食物链而进入能源产业链,既可以生产生物乙醇的原材料,产生经济效益,又可以吸收土壤中镉,实现对镉污染农田的边生产边修复.     

川中丘陵地区近55年来农田生态系统植被碳储量动态研究——以四川省盐亭县为例

通过农田样方观测与实验分析获得主要农作物的含碳率、经济系数、果实水分系数,再根据盐亭县近55年来(1949~2004年)农作物产量与耕地面积的相关数据,估算了该区农田生态系统植被碳储量与碳密度的动态变化。结果表明,近55年来该区农田植被碳储量和植被碳密度都有一定程度的提高,具有碳汇效应;但植被碳储量和碳密度很不稳定。植被碳储量以大春作物为主(占总碳储量的70.80%);近期大春作物的比重略有下降,而小春作物所占比重则略有上升。今后该区应加强农田基本建设,维持农业生产和农田植被碳储量的稳定;改进农业生产技术和管理水平,提高作物单产、农田植被碳储量和碳密度;适度扩大水稻、马铃薯和油菜等作物的种植面积,稳定小麦播种面积。     

我国农耕土壤Cd污染与植物修复现状

中国人均耕地面积不足,农耕土壤的Cd污染问题对土壤资源的可持续利用和农作物的安全构成了巨大的潜在威胁。通过简述中国农耕土壤Cd污染现状和造成农耕土壤Cd污染的原因,并结合中原地区农耕土壤Cd污染调查情况,概述了中国近5年农耕土壤和农作物受到Cd污染的程度。总结近年来国家在济源开展植物修复土壤Cd污染试点工程及湖南启动长株潭耕地重金属污染修复以及农作物种植结构调整试点工程的修复效果,并简述了目前中国土壤的治理措施。最后,通过试点工程期间遇到的问题探究中国农耕土壤Cd污染的修复之路,展望未来Cd污染土壤修复工作的重点和预防措施。     

拉拉铜矿区土壤重金属含量及其污染特征

分析了拉拉铜矿区土壤中重金属含量,并运用地积指数对其污染状况进行了评价。结果表明,拉拉矿区是Cu、Cd、Hg污染严重的区域,而Cr、Pb、As污染不明显。与中国土壤元素背景值相比,矿区土壤中Hg含量平均增加了13.4倍,Cd含量平均增加了19.5倍,Cu含量平均增加了4.9倍。运用Muller地积指数进行评价,证明拉拉矿区Cd属于强-极强污染;Hg属于强污染;Cu以中等污染为主,部分强污染;Cr属于无-中污染;Pb以无污染为主;As属于无污染。矿区土壤重金属污染程度由高到低依次为:Cd>Hg>Cu>Cr>Pb>As。建议重视矿区Cu、Cd、Hg等重金属的污染问题,加强重金属的生态健康效应研究。     

贵州中部山区煤矸石堆场周边污染水稻土重金属的释放特征

通过对贵州中部山区煤矸石堆场周边污染的水稻土及上覆水进行调查与采样分析,探讨污染水稻土有效态重金属(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb)含量的变化及其释放特征。研究结果表明:不同程度污染水稻土中Cd、As和Hg的含量及部分水稻土中的Cu含量超过了土壤环境质量二级标准,随着水稻土污染程度的增加,土壤有效态Cd的含量出现明显的增加,中度污染水稻土和重度污染水稻土有效态Cd的平均含量分别比轻度污染水稻土增加了1.30、2.60倍;在水稻生长期间(6~8月),污染稻田上覆水中均出现Cd的超标,中度污染稻田和重度污染稻田上覆水Cd的平均浓度(三次采样)分别比轻度污染稻田的上覆水高11.3%和27.3%。污染水稻土淹水1~30d期间,上覆水Cd的浓度出现不断地增加,淹水20d后中度及重度污染水稻土上覆水Cd均出现超标。因此,煤矸石堆场周边污染稻田排水的Cd会产生明显的二次污染。     

Cobalt in alluvial Egyptian soils as affected by industrial activities

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｎａｔｕｒｅＣｏｏｃｃｕｒｓｉｎｔｗｏｏｘｉｄａｔｉｏｎｓｔａｔｅｓ ,Ｃｏ2 + ａｎｄＣｏ3+ ,ａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘａｎｉｏｎＣｏ(ＯＨ) - 3 ｉｓａｌｓｏｐｏｓｓｉｂｌｅ .ＤｕｒｉｎｇｗｅａｔｈｅｒｉｎｇＣｏｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｍｏｂｉｌｅｉｎｏｘｉｄｉｚｉｎｇａｃｉｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ,ｂｕｔｄｕｅｔｏａｈｉｇｈｓｏｒｐｔｉｏｎｂｙＦｅａｎｄＭｎｏｘｉｄｅｓ,ａｓｗｅｌｌａｓｂｙｃｌａｙｍｉｎｅｒａｌｓ,ｔｈｉｓｍｅｔａｌｄｏｅｓｎｏｔｍ…     

Effects of water management on arsenic and cadmiumspeciation and accumulation in an upland rice cultivar

Pot and field experiments were conducted to investigate the effects of water regimes on the speciation and accumulation of arsenic (As) and cadmium (Cd) in Brazilian upland rice growing in soils polluted with both As and Cd. In the pot experiment constant and intermittent flooding treatments gave 3-16 times higher As concentrations in soil solution than did aerobic conditions but Cd showed the opposite trend. Compared to arsenate, there were more marked changes in the arsenite concentrations in the soil solution as water management shifted, and therefore arsenite concentrations dominated the As speciation and bioavailability in the soil. In the field experiment As concentrations in the rice grains increased from0.14 to 0.21 mg/kg while Cd concentrations decreased from 0.21 to 0.02 mg/kg with increasing irrigation ranging from aerobic to constantly flooding conditions. Among the various water regimes the conventional irrigation treatment produced the highest rice grain yield of 6.29 tons/ha. The As speciation analysis reveals that the accumulation of dimethylarsinic acid (from 11.3% to 61.7%) made a greater contribution to the increase in total As in brown rice in the intermittent and constant flooding treatments compared to the intermittent-aerobic treatment. Thus, water management exerted opposite effects on Cd and As speciation and bioavailability in the soil and consequently on their accumulation in the upland rice. Special care is required when irrigation regime methods are employed to mitigate the accumulation of metal(loid)s in the grain of rice grown in soils polluted with both As and Cd.     

The affect of industrial activities on zinc in alluvial Egyptian soil determined using neutron activation analysis

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＺｎｂｅｌｏｎｇｓｔｏｔｈｅｇｒｏｕｐｏｆｔｒａｃｅｍｅｔａｌｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙｍｏｓｔｈａｚａｒｄｏｕｓｔｏｔｈｅｂｉｏｓｐｈｅｒｅ.ＴｏｇｅｔｈｅｒｗｉｔｈＣｕａｎｄＮｉ,ｚｉｎｃｉｓｐｈｙｔｏｔｏｘｉｃ ,ｓｏｔｈｅｃｏｎｃｅｒｎａｂｏｕｔｔｈｉｓｍｅｔａｌｉｓｍａｉｎｌｙｄｉｒｅｃｔｅｄａｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎｃｒｏｐｙｉｅｌｄａｎｄｓｏｉｌｆｅｒｔｉｌｉｔｙ(Ｋｉｅｋｅｎｓ,1 990 ) .ＴｈｅｍａｉｎｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｏｕｒｃｅｓｆｏｒＺｎｉｓｓｏｉｌｓａｒｅｍｅ…     

不同相伴阴离子对镉污染红壤微生物区系及群落功能多样性的影响

通过外加醋酸镉和氯化镉的室内培养试验研究了不同相伴阴离子对镉污染红壤中微生物区系及群落功能多样性的影响 .结果表明 :在相同镉浓度下相伴OAc-对镉污染红壤的细菌、放线菌和真菌数量及微生物群落功能多样性的抑制作用大于相伴Cl-.统计分析显示 ,在供试红壤中OAc-与Cl-对其微生物区系及微生物群落代谢剖面 (AWCD值 )、Shannon指数的影响均达到显著差异 (P <0 0 5 ) ,且在红砂土上表现更为明显 .外加醋酸钾和氯化钾的培养试验结果表明 ,阳离子为钾时 ,相伴OAc-与Cl-对红壤微生物区系结构及群落功能多样性没有产生明显抑制作用 ,相伴OAc-甚至存在一定的刺激作用 .可见 ,相伴OAc-对镉污染红壤微生物的毒害作用大于相伴Cl-,其原因并非是阴离子本身的毒性效应 ,而镉的生物有效性变化可能是不同相伴阴离子镉盐导致毒性差异的原因之一 .     

土壤中铜镉植物可利用性的表征

文章选取江西红壤和江苏黄棕壤两种酸、中性土壤为研究对象,在污染企业周边采集红壤-青菜,黄棕壤-水稻样品共22组,分析了土壤-植物体中重金属铜和镉的含量。同时,选取了0.1mol/LHCl、1mol/LNH4OAc、0.1mol/LEDTA和0.1mol/L柠檬酸4种化学提取剂提取土壤中重金属。结果表明,在综合考虑重金属铜、镉的毒性水平,不同种类植物的吸收系数和植物体含水率的差异后,0.1mol/LHCl能较好地反应土壤中重金属的植物可利用性,其与植物体内重金属权重离子冲量相关的决定系数达0.885。     

污灌区镉污染麦田安全利用技术的工程应用

为探索工程改良、植物修复、钝化修复、拮抗修复、钝化-拮抗修复技术在污灌区镉(Cd)污染麦田安全利用工程中的应用效果,研究了上述5类技术在河南省某典型污灌区应用后小麦籽粒Cd含量、土壤Cd含量和小麦Cd富集程度。结果表明：拮抗-钝化单一或复合修复可通过影响小麦籽粒Cd的富集和土壤Cd含量来降低小麦受重金属Cd的污染,如施用适量磷基+铁基矿物复合材料可降低38%小麦籽粒Cd含量,施用适量磷基矿物材料B小麦籽粒Cd含量可降低27%～48%,2种处理修复效果显著;其他技术虽有一定修复效果,但并不显著。小麦Cd富集系数(PUF_Cd)可作为评价污灌区Cd污染麦田安全利用工程中技术应用效果的参考指标之一。     

生物炭和鸡粪对镉低积累油菜吸收镉的影响

采用田间试验,研究在污灌菜地上施用生物炭和鸡粪对镉低积累油菜生长和镉吸收的影响,并通过重金属形态分析探讨其作用机理.结果表明,施用添加剂可提高油菜地上部产量,高剂量生物炭和鸡粪复配处理增产效果最佳,最大增产率为174%.施用添加剂可显著降低油菜地上部镉含量,其中,高剂量生物炭和鸡粪复配处理降低效果最佳,最大降低率为72.0%,使所有供试品种地上部镉含量满足食品安全标准要求.施用添加剂可显著降低土壤TCLP提取态镉含量,最大降低率为36.5%.施用生物炭和鸡粪促进土壤镉由活性高的可交换态向活性低的有机结合态或残渣态转化,从而显著降低镉的生物有效性和可迁移性.以上结果表明,种植镉低积累品种同时施用生物炭和鸡粪可以满足油菜在镉污染土壤上安全生产的需要.