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构建生态文明建设和经济社会的可持续发展,重金属污染土壤的治理刻不容缓....
文章在系统分析中国土壤重金属污染状况和植物修复重金属污染土壤的现状及存在的主要问题基础上,提出了水肥调控技术是现阶段解决植物修复重金属污染土壤过程中生物量较小和生长缓慢等问题的重要措施。
如何通过水肥调控技术提高植物修复重金属污染土壤的效果成为当前需要迫切解决的关键科学问题
文章重点
文章综合考虑重金属污染土壤中主要污染物的实时动态变化过程和植物生长的特点及根区土壤微环境(水、肥、气、热和微生物)效应机制,分析了重金属污染土壤与植物生长和根区土壤微环境之间的互作效应关系。以水肥调控技术为手段,以提高植物的生物量为目标,制定有利于植物修复重金属污染土壤的最佳水肥调控利用模式。展望了基于水肥调控技术的植物修复重金属污染土壤的重要研究内容,分析了重金属污染土壤植物修复过程中的水肥调控技术研究的难点和创新点以及进一步研究的方向。
背景
全球正面临着粮食安全、水资源短缺和环境污染等诸多问题,这些问题的出现均与水土资源密切相关。随着矿产资源的不合理开发与利用、污水灌溉、化肥、农药的大量施用、工业化和城镇化的迅速发展,土壤污染日益严重(Marques等,2011)。
近年来,世界各国都非常重视污染环境的治理,特别是,中国政府为了人与自然的和谐相处,在党的十八大报告中将生态文明建设提到前所未有的战略高度,而水土环境的治理是生态文明建设的核心,为了落实政策,2014年由环保部牵头制定了《土壤污染防治行动计划》,从而为土壤污染的防治和治理指明了方向。
根据环境保护部公布的2014年中国土壤污染数据表明,在约6.30×106km2调查面积中,全国土壤总的点位超标率为16.1%。中国已有19.4%耕地土壤被污染,按照1.2×108hm2耕地计算,污染面积约达0.23×108hm2,而上世纪90年代仅有10%耕地土壤被污染,污染面积约达0.12×108hm2,可见,耕地土壤污染以惊人的速度跃升;
通过调查数据发现,耕地的轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别达13.7%、2.8%、1.8%和1.1%;
从污染类型看,无机型最多,有机型和复合型污染比重较小,其中无机污染物超标点位数高达82.8%,8种无机污染物如镉、镍、砷、铜、汞、铅、铬和锌的点位超标率分别达7.0%、4.8%、2.7%、2.1%、1.6%、1.5%、1.1%和0.9%;调查也发现,矿区中超标点位高达33.4%,55个污水灌区中71%的土壤被污染。
可见,工矿业和农业生产是导致土壤被污染的主要原因。由于污染物进入土壤使农田遭受不同程度的污染,污染物通过在作物体内的富集进人食物链,对人畜健康和生态环境构成很大威胁。
中国的土壤污染是在社会和经济发展过程中经过长期的累积形成的,因此,为了实现人与自然和谐发展,构建资源节约型和环境友好型社会目标,被污染水土的治理已刻不容缓。
目前,世界各国都面临着土壤重金属污染严重阻碍农业生产和生态环境修复及改善的重大现实问题。国内外众多学者围绕重金属污染物在作物-土壤系统内的迁移、富集及对重金属污染土壤的治理和植物修复技术等问题进行了大量的研究和探索(顾继光等,2005)。
重金属污染土壤的过程具有隐蔽性、长期性、表聚性和不可逆性(Puschenreiter等,2001)及土壤-植物系统的复杂性等特点,严重影响着植物的正常生长、产量和品质及人类健康(Finzgar和Lestan,2008),因此,重金属污染土壤研究一直是全球环境的热点和难点问题之一。
植物修复技术属于原位修复技术,这种技术被认为是重金属污染土壤修复的最有效方法(陈英旭,2008;Rascio和Navari-izzo,2011),不仅可用于重度污染区(如矿山)的复垦、还可用于轻度污染土壤的改良,是一种清洁的、绿色环保型重金属污染土壤处理技术;相比其他方法而言,植物修复引起次生环境问题的可能性小,并且可以回收污染物,带来经济效益(顾继光等,2003)。可见,重金属污染土壤的植物修复技术具有重要的研究价值和广阔的应用前景。
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北极星环保网获悉,晋江市生态环境局印发晋江市进一步加强重金属污染防控实施方案的通知,到2025年,全市重点行业重点重金属污染物排放量比2020年下降5%,重点行业绿色发展水平较快提升,重金属环境管理能力进一步增强;结合环境安全隐患大排查大整治,推进治理一批突出历史遗留重金属污染问题。全文如
环境污染对生态系统及人类健康造成严重威胁。近年来,许多学者研究发现内生菌联合植物修复体系对修复自然环境中的重金属和有机物具有巨大的潜力。本文主要从内生菌联合植物进行污染修复的机理和应用两方面入手,介绍了内生菌接种宿主植物根、茎、叶部的几种方法及定殖的检测方法,总结了污染土壤中内生菌在植物组织内的定殖动态,以及内生菌-植物联合体系强化有机物污染和重金属污染修复效果的应用,并从内生菌调节生长因子、生物固氮和溶磷、在宿主植物体内的共代谢有机物、产生特异性酶降解有机物、提升植物对重金属抗性和降低重金属毒性几个方面解释了内生菌和植物的联合修复机理。
本研究提出了一个综合污染农田修复三次环境影响的生命周期评价方法,对重金属污染农田管理的四种情形:无干预、植物修复、化学稳定化和替代种植开展分析。研究发现:1)植物修复和化学稳定化能显著降低无干预的总环境影响;2)植物修复的生物富集系数(BCF)和干物质运输距离、稳定化药剂的上游生产及长效性是决定两者比较优势的关键;3)如果将修复后土地使用的间接影响考虑在内,替代种植方式产生的总环境影响在某些情形下有可能远高于前两者。研究结果为相关技术研发和政策制定提供了依据。
间作模式是实现重金属污染土壤边修复边生产的重要措施。通过盆栽实验,研究了超富集植物(少花龙葵、翅果菊)与能源植物(皇草、甜高粱)间作对Cd、Pb、Zn污染土壤修复的影响。
本文介绍了农田土壤重金属污染的来源及危害,简述了土壤重金属污染植物修复技术的概念和分类,并针对各种植物修复技术的修复原理、适用情况和研究实例进行详细阐述。综述了当前国内外可用于提高植物修复效率的方法措施,指出了当前植物修复技术存在的修复周期及修复效果的局限性。最后,在现有研究分析的基础上,对今后土壤重金属植物修复技术的发展方向提出了几点展望,以期为今后农田土壤重金属污染植物修复工作提
摘要土壤重金属污染具有污染过程复杂、危害突出和修复困难等特点,修复刻不容缓。电动力学辅助植物修复(EKAPR)致力于弥补电动力学和植物修复各自劣势,协同发挥二者优势,解决电动力学无法彻底清除土壤重金属和植物修复缓慢、作用范围有限等突出问题。本文通过分层总结,归纳了电动力学辅助植物修复
浙江大学环境与资源学院杨肖娥教授团队研究了接种植物促生长内生菌及与景天间作对Cd、Pb复合污染土壤中蚕豆的生长状况及微量元素积累状况的影响。相关成果发表于EnvironmentalPollution(IF=5.714)。植物修复与农业生产相结合被认为是在不影响作物生产的情况下修复受微量元素污染农田的可持续策略。本
多环芳烃(PAHs)污染土壤是一个普遍存在的环境问题,对人类生命和生态系统构成了严重威胁。通常,多环芳烃与重金属可通过污水灌溉、固体废物处理、交通运输以及工业活动等途径进入到土壤中,通过积累而形成复合污染。多环芳烃和重金属具有致癌性、致突变性和致畸性,并且可在土壤中持久留存。近几十年
近日,中南民族大学资源与环境学院孙杰课题组在JournalofHazardousMaterials(2019年IF=7.65)在线发表题为“Phytohormones-inducedsenescenceefficientlypromotesthetransportofcadmiumfromrootsintoshootsofplants:Anovelstrategyforstrengtheningofphytoremediation”的研究论文,提出了一种具有广泛
一、背景与意义研究背景有色金属采选加工业带来严重的复合重金属污染,本研究以某石煤钒矿采选、冶炼带来的周边重金属污染土壤和水体为对象,对V、Cd和Cr的复合污染展开研究植物萃取是指在受重金属污染的土壤上连续的种植专性植物并收割植物茎叶作离地处理,以降低土壤中的重金属浓度的新兴技术。对污
植物修复技术(Phytoremediation)是近二十年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的绿色生态技术。重金属超富集植物(hyperaccumulator)及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域。与物理和化学修复技术相比,植物修复技术具有成本效益高、可原位施用、侵入性小、破坏性小等显著优点。中国科学院
摘要:利用镉污染土壤修复生物质能源是解决环境问题和能源问题的新途径。其中镉作为植物非必需元素,在生物圈中的移动性较强,对土壤造成的危害很大。本文在我国重金属污染严重的基础上,对植物修复技术及其应用的镉污染土壤进行了讨论,分析了镉污染土壤修复植物的能源利用潜力,阐释了利用植物修复土
汞做为一种微量元素,会同原料和燃料一起进入水泥生产流程中。依据《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》(GB30485-2013)规定,水泥窑协同处置固体废物大气污染物中汞及其化合物(以Hg计)的最高允许排放浓度限值为0.05mg/m3。
由于长时间的汞矿石开采和冶炼,我国汞矿区农田土壤汞污染严重。当地居民长期食用种植在污染土壤的农产品,因此他们遭受不同程度的汞暴露。目前,现有的汞污染土壤的修复技术由于成本普遍过高、修复时间长、效果不稳定且农民收益得不到保障等不足,因此无法大规模应用于矿区汞污染农田修复。针对矿区汞
2019年11月25日,汞污染防治技术产业创新联盟工作交流会在北京成功召开。本次会议由中国科学院北京综合研究中心主办,由北极星环保网和北京海光仪器有限公司(以下简称“海光仪器”)联合承办。会议主要内容为汞联盟2019年度的工作总结以及对2020年的工作安排。
汞以其毒性的生物积累特征,严重威胁着人类的生命健康和生态环境。汞污染土壤对作物及农产品质量存在巨大的威胁,对土壤汞污染的修复技术日益成为当前环境科学与工程领域的重点。一、汞及其土壤污染二、汞污染土壤的“热”处理三、土壤的热脱附处理技术四、污染场地修复方案设计及热脱附装备的选型4.1
陈怀满说,随着我国环境问题越来越严重,人们对环境问题才逐步有所认识。但是这种认识仍主要表现在对大气污染和水污染方面,而对土壤污染的严重性和危害性至今还没有能引起足够重视。由于我国对土壤环境质量基本上没有一个部门系统监测,对土壤环境研究也十分薄弱,因此很难说清我国土壤污染的确切情况
2019年8月9日-10日,全国第五届汞污染防治及监测技术研讨会在辽宁省沈阳市召开。本次会议由国家环境保护汞污染防治工程技术中心和中国环境科学学会联合主办,由中国环境科学学会重金属污染防治专业委员会、辽宁省环境科学学会、沈阳环境科学研究院、北极星环保网、东北大学承办,并得到中国环境科学研
日前,四川印发《四川省燃煤电厂汞污染整治工作方案》。全文如下:四川省燃煤电厂汞污染整治工作方案为贯彻落实《四川省“十三五”重金属污染防治实施方案》和《四川省加强涉重金属行业污染防控工作方案》的要求,加强燃煤电厂汞污染排放控制,减少重金属汞排放,结合我省实际,制定本工作方案。一、整
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“同学们,今天我们来聊聊汞污染。”虽已是寒假,但还是有很多学生前来听孙若愚的讲座。在天津大学,很多人都知道,该校表层地球系统科学研究院有位爱和汞污染“较真”的85后副教授孙若愚。“汞和温室气体一样,能对全球的生态环境产生重大的影响。在我们生活的环境中,无机汞可被排放到大气中,然后沉
目前,二氧化硫、一氧化碳以及氮氧化物、碳氢化物等造成的污染已为人所熟知并警觉。但废气处理厂家耀先环境这里警告大家,有一些不为我们注意的污染物,正在对我们造成现实的危害,俗称“水银”的汞,便是这样的“隐形杀手”之一。日本汞污染受害“水俣病”汞是有剧毒性的微量元素,它具有挥发性和积累
华东师范大学束炯课题组、北京师范大学梁赛课题组、伦敦大学学院米志付课题组和广东工业大学杨志峰课题组联合在《自然-通讯》上发表了题为《中国大气汞排放的跨省健康影响》(Trans-provincialhealthimpactsofatmosphericmercuryemissionsinChina)的研究论文。该研究首次绘制了中国大陆地区的人群因汞
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