登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2.4设施农田土壤重金属垂直分布特征
不同地区设施农田土层重金属含量的垂直分布特征见表 5。由表 5 可知,各地区土壤重金属含量随土壤深度增加而下降,但个别土壤出现不减反增的情况。南部、北部和西北部地区>20~40 cm土层与表层(0~20 cm)相比,Cd 含量分别降低43.3%、78.6%和33.3%,Cr 含量分别降低41.0%、9.7%和1.5%,As 含量分别降低34.4%、5.1%和26.7%,Pb 含量分别降低5.8%、8.1%和4.7%。与>20~40 cm 土层相比,南部、北部地区>40~60 cm 土层Cd 含量分别降低25.0%和33.3%;南部地区As、Cr 和Pb 含量分别降低14.3%、15.3%和10.8%,而北部地区As、Cr 和Pb 含量反而升高15.7%、7.0%和0.8%;与>40~60 cm 土层相比,南部地区>60~80 cm 土层Cd、As、Cr 和Pb 含量分别降低38.6%、61.1%、25.5%和24.1%。
3 讨 论
3.1分区的合理性和数据有效性问题
笔者充分收集了近20 a 来我国设施农田重金属的研究结果并对其进行统计分析。收集过程中,华南地区广东、广西和福建等地以及西南地区四川、重庆和贵州等地均未见相关研究,且我国设施农业分布呈现明显的区域化特点,主要集中在环渤海湾及黄淮海地区、长江中下游地区以及西北地区。故参考农业气候区划,并同时考虑文献中不同研究地区土壤pH 值,将收集到的数据分为南部、北部和西北部3 大区域进行统计分析。关于数据的准确性方面,虽然收集的时间尺度较长,但对设施农田重金属的研究多集中在近10 a,样品的分析方法业已规范,检测精度相对较高,且在数据统计分析过程中剔除了异常值。考虑到数据分布的不均匀性,对样点较为集中的区域,只保留最新的研究数据,以提高分析结果的准确性。在数据统计方面,既统计了各个地区多个点位土壤重金属含量的平均值,也统计了区域的最大值和最小值,但以平均值评价各地区设施农田重金属污染水平可能存在一定偏差。
3.2 我国设施农田重金属污染空间分布特征
从收集到的数据可看出,我国设施农田土壤重金属含量呈现一定的空间分布特征,南部地区土壤Cd、Pb 和Hg 平均含量最高,北部地区As、Cu、Zn 和Cr 平均含量最高,而西北部地区Ni 平均含量则最高。地累积指数表明南部地区土壤Cd 和Hg 为中度污染和轻度污染,北部地区土壤Cd、Hg 均为轻度污染,而西北部地区土壤Hg 为中度污染,其余元素的平均地累积指数均显示无污染;此污染趋势与不同地区设施农田土壤重金属含量水平所显示的结果基本一致,曾希柏等对我国菜地重金属的研究也表明Cd、Hg 污染较严重。设施农田土壤Cu、Zn 和Pb 含量与种植年限呈显著正相关关系,但是不同重金属元素累积速率有所差异,其中Cu 和Zn 累积速率最快,Cr、Pb 次之,而Cd 累积速率最慢,这与贾月慧等对北京郊区设施菜地的研究结果一致。
随土层深度的增加,各地区土壤重金属含量整体呈下降趋势,但南部地区几种重金属含量随土层加深而下降的趋势大于北部、西北部地区(表 5)。李树辉对山东寿光的研究表明,不同土层中重金属As、Cd、Cu、Zn、Cr 和Ni 含量随种植年限的延长均有不同程度的增加,侯鹏程对上海松江地区的研究也得出类似结论。由此可见,重金属在设施农田中均存在累积特性,且存在由表层向下迁移的趋势。已有研究表明土壤pH 值降低,重金属溶解度则显著升高,因此,随灌溉水向下迁移的淋溶趋势也就越大。同时,施用有机肥也可导致重金属活性增强而加速重金属的迁移。此外,干湿交替、淹水和温度升高也可导致重金属随溶解性有机质(DOM)的淋滤作用增强。由此可见,土壤酸化、高温环境、频繁灌溉以及土壤有机质累积等因素均可导致设施菜地土壤重金属向下层迁移。
3.3关于我国设施农田土壤重金属污染来源的探讨
研究表明设施农田土壤重金属含量与肥料的施用有密切关系。薛延丰等对江苏沿海地区的研究认为Cd、Cu 和Zn 与有机质、速效氮和速效磷可能具有相似的来源。李树辉对吉林四平、甘肃武威的研究表明有机肥和化肥的施用可能是导致设施农田土壤Cd、Zn、Cr、Cu 和Pb 等累积的重要原因,但氮肥和钾肥对土壤重金属累积的影响较小。任顺荣等通过定位试验发现长期施用尿素未显著提高土壤Cd、Cr、As 和Hg 含量,氮磷钾肥料配施和氮磷肥料配施两种处理之间土壤Cr、Hg 和As 含量不存在显著差异,但磷肥能够显著增加土壤Cd 含量。由此可见,施用磷肥可能是土壤Cd 累积的主要来源。有机肥中重金属含量远高于化肥,而不同种类有机肥中重金属含量也有所差异,以畜禽粪便为主要原料的商品有机肥中Cu、Zn 含量高于以造纸废弃物、腐植酸和作物秸秆等为原料的商品有机肥。王美等报道施用有机肥的土壤Cu、Zn、Pb 和Cd 含量比不施用有机肥的土壤增加0.08~13.98、0~26.5、1.63~5.31 和0~0.34 mg·kg-1。
畜禽粪便已经成为最主要的基肥之一,农户为追求高产会施入大量有机肥,加之,设施农田复种指数高,导致肥料投入量更大。由此可见,施用有机肥能加大土壤污染风险,造成土壤重金属,尤其是Cu、Zn 的累积,这可能是我国设施农田土壤重金属的最主要来源。尤其是北部地区的山东、河北等省是我国设施农田比较发达的地区,设施大棚集约化程度高,种植年限长,农业投入品总量大,导致土壤中As、Cu、Zn 和Cr 含量较高。
除肥料外,工业三废的排放依旧是我国农田土壤重要的污染源。曾希柏等认为污泥/垃圾等固体废弃物的农业利用,是我国菜地土壤重金属含量增高的一个重要原因。于彩莲等对哈尔滨蔬菜大棚的研究表明Cd 超标严重可能与采样地长期污灌历史有关。我国南部地区以及北部地区的辽宁、吉林等省经济相对发达,采矿、冶炼和造纸等工业排放,以及历史污灌等都造成农田重金属污染,部分农田改为设施农田后,土壤重金属污染仍存在。张小敏等对我国农田土壤重金属分布特征的研究表明,南方地区由于工业活动和矿区开采,导致土壤Cd 累积明显强于北方地区。另外,Pb 的工业污染源主要来自大气沉降,肥料中Pb 含量较低,设施菜地长期处于覆膜状态,大气沉降对其影响相对较小。
此外,含有Cd、Pb 等重金属元素的农药、薄膜等其他农业生产投入品也会造成设施农田土壤重金属累积。茹淑华等对河北省设施菜地的研究发现,由于老棉田、经济作物田多年使用Hg、铜制剂和砷制剂等含重金属的农药,改造为设施农田后依然残留大量重金属污染物。此外,我国不同地区土壤的元素背景值不同,也是影响设施农田重金属污染分布特征的重要因素,如西部高原地区西藏和青海等土壤背景值普遍较高,可能是导致西北部地区设施农田土壤Ni 含量高于南部、北部地区的重要原因。
4 结 论
通过对国内外关于我国设施农田重金属研究文献的分析统计,发现我国设施农田重金属呈现一定的空间分布特征,主要表现在以下方面:南部、北部和西北部3 大地区设施农田土壤重金属含量及其分布规律各异,其中,Cd、Pb 和Hg 含量以南部地区为最高,与我国南部地区工业活动频繁且受到农业投入品的影响有关;而As、Cu、Zn 和Cr 含量则以北部地区为最高,除受到工业活动的影响外,近年来北部地区设施农业发展迅速,肥料(尤其是有机肥)施用量较大,可能也是造成这一现象的原因;Ni 含量以西北部地区为最高,主要是由于西北部地区Ni 的土壤背景值较高。我国设施农田土壤重金属含量随种植年限的延长而呈现不同程度的增加,表明重金属在设施农田中有明显累积,3 大地区均以Cu、Zn 的累积速率最快。设施农田重金属含量呈现随土层加深而下降的趋势。
延伸阅读:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
广西壮族自治区财政厅下达2024年第二批土壤污染防治资金(涉重金属历史遗留矿渣污染治理重点任务项目),本次下达资金4874万元。广西壮族自治区财政厅关于下达2024年第二批土壤污染防治资金(涉重金属历史遗留矿渣污染治理重点任务项目)的通知桂财资环〔2024〕45号有关市、县(区)财政局:根据《财政
近日,为加强北京市市政基础设施工程质量管理,促进市政基础设施工程质量的提高,推进技术创新、管理创新,推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备,促进企业科技进步,提升企业管理水平,鼓励企业科技进步,北京市政工程行业协会对2023年度北京市政科技创新成果进行了表彰。高能环境两项技术成果“多
1月5日,渭南市华州区栗峪河流域历史遗留矿渣土壤污染综合整治项目发布资格预审公告,项目投资总额4200.05万元,工程规模:对栗峪河流域(华州区段)历史遗留废弃矿硐和涉重金属废渣进行综合整治,主要是采取矿硐安全回填、阻隔封闭等措施封堵废弃矿硐13处;采取废渣改性固结、阻隔防渗,以及部分废渣
为进一步加强耕地土壤污染源头防控,根据生态环境部办公厅、财政部办公厅、自然资源部办公厅、农业农村部办公厅、国家粮食和物资储备局办公室《关于印发〈农用地土壤镉等重金属污染源头防治行动实施方案〉的通知》(环办土壤〔2021〕21号)要求,经省人民政府同意,决定在陕西省部分区域执行颗粒物和镉
河南省财政厅河南省生态环境厅印发《河南省省级土壤污染防治资金管理办法》,防治资金主要支持涉重金属历史遗留固体废物、重金属减排等土壤重金属污染源头治理,以及事关农产品、人居环境安全的农用地、建设用地风险管控或修复等工作。河南省省级土壤污染防治资金管理办法第一章总则第一条为规范和加强
北极星环境修复网获悉,8月31日,上海市生态环境局印发《上海市重金属污染土壤异位淋洗修复技术指南(试行)》的通知。本指南规定了上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程的工作流程、工程设计、施工、运行、监测及修复效果评估等。本指南适用于上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程,可作为污染土壤
湖南省生态环境厅发布关于执行污染物特别排放限值(第二批)的公告,涉及长沙市(宁乡市),湘潭市(湘潭县、湘乡市),娄底市(冷水江市、新化县),衡阳市(常宁市、耒阳市、衡南县),郴州市(临武县、桂阳县、宜章县、苏仙区、永兴县),永州市(零陵区),岳阳市(临湘市、平江县),邵阳市(新邵
北极星环境修复网获悉,12月25日,甘肃省生态环境厅发布了关于在矿产资源开发利用集中区域等特定区域执行污染物特别排放限值的通告,详情如下:甘肃省生态环境厅关于在矿产资源开发利用集中区域等特定区域执行污染物特别排放限值的通告为深入打好净土保卫战,有效防控涉重金属环境风险,加强耕地土壤污
北极星环境修复网获悉,财政部日前提前下达2023年土壤污染防治资金预算,总计30.8亿元,其中重点任务金额15.4亿元,详情如下:财政部关于提前下达2023年土壤污染防治资金预算的通知财资环〔2022〕118号有关省、自治区、直辖市财政厅(局),新疆生产建设兵团财政局:为深入贯彻落实《中华人民共和国土
北极星环境修复网获悉,11月7日,中国国际科技促进会标准化工作委员会发布关于开展《重金属污染土壤修复技术导则》团体标准公开征求意见的通知。《重金属污染土壤修复技术导则》是由南开大学、中国电力建设集团有限公司、中科环境修复(天津)股份有限公司、天津市生态道德教育促进会、天津农学院起草
北极星环保网获悉,11月4日,重庆市生态环境局发布《重庆市进一步加强重金属污染防控实施方案(2022—2025年)》,《方案》提出,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3%以上(其中2022年1.2%,2023—2025年每年0.6%),重点行业产业结构进一步优化,电镀行业、铅蓄电池制造业、
近日,为加强北京市市政基础设施工程质量管理,促进市政基础设施工程质量的提高,推进技术创新、管理创新,推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备,促进企业科技进步,提升企业管理水平,鼓励企业科技进步,北京市政工程行业协会对2023年度北京市政科技创新成果进行了表彰。高能环境两项技术成果“多
为进一步加强耕地土壤污染源头防控,根据生态环境部办公厅、财政部办公厅、自然资源部办公厅、农业农村部办公厅、国家粮食和物资储备局办公室《关于印发〈农用地土壤镉等重金属污染源头防治行动实施方案〉的通知》(环办土壤〔2021〕21号)要求,经省人民政府同意,决定在陕西省部分区域执行颗粒物和镉
河南省财政厅河南省生态环境厅印发《河南省省级土壤污染防治资金管理办法》,防治资金主要支持涉重金属历史遗留固体废物、重金属减排等土壤重金属污染源头治理,以及事关农产品、人居环境安全的农用地、建设用地风险管控或修复等工作。河南省省级土壤污染防治资金管理办法第一章总则第一条为规范和加强
北极星环境修复网获悉,8月31日,上海市生态环境局印发《上海市重金属污染土壤异位淋洗修复技术指南(试行)》的通知。本指南规定了上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程的工作流程、工程设计、施工、运行、监测及修复效果评估等。本指南适用于上海市重金属污染土壤异位淋洗修复工程,可作为污染土壤
湖南省生态环境厅发布关于执行污染物特别排放限值(第二批)的公告,涉及长沙市(宁乡市),湘潭市(湘潭县、湘乡市),娄底市(冷水江市、新化县),衡阳市(常宁市、耒阳市、衡南县),郴州市(临武县、桂阳县、宜章县、苏仙区、永兴县),永州市(零陵区),岳阳市(临湘市、平江县),邵阳市(新邵
北极星环境修复网获悉,12月25日,甘肃省生态环境厅发布了关于在矿产资源开发利用集中区域等特定区域执行污染物特别排放限值的通告,详情如下:甘肃省生态环境厅关于在矿产资源开发利用集中区域等特定区域执行污染物特别排放限值的通告为深入打好净土保卫战,有效防控涉重金属环境风险,加强耕地土壤污
北极星环境修复网获悉,11月7日,中国国际科技促进会标准化工作委员会发布关于开展《重金属污染土壤修复技术导则》团体标准公开征求意见的通知。《重金属污染土壤修复技术导则》是由南开大学、中国电力建设集团有限公司、中科环境修复(天津)股份有限公司、天津市生态道德教育促进会、天津农学院起草
北极星环保网获悉,11月4日,重庆市生态环境局发布《重庆市进一步加强重金属污染防控实施方案(2022—2025年)》,《方案》提出,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3%以上(其中2022年1.2%,2023—2025年每年0.6%),重点行业产业结构进一步优化,电镀行业、铅蓄电池制造业、
11月4日,四川省公共资源交易平台发布成都市环城生态区土地综合整治与生态修复项目土壤重金属污染修复一、二标段评标结果公示。二标段预中标单位为北京市勘察设计研究院有限公司。一标段预中标单位为四川省冶勘设计集团生态环境工程有限公司。详情如下:
10月8日,四川省公共资源交易平台发布成都市环城生态区土地综合整治与生态修复项目土壤重金属污染修复一、二标段招标公告。详情如下:成都市环城生态区土地综合整治与生态修复项目土壤重金属污染修复一、二标段招标公告1.招标条件1.1成都市环城生态区土地综合整治与生态修复项目已由成自然资业务〔202
北极星环境修复网获悉,7月14日,陕西省生态环境厅公示2021年度中央土壤污染防治资金专项资金(第二批)拟支持项目,拟对宝鸡市凤县历史遗留工矿地块详细调查与风险评估项目、凤县双石铺镇安沟村历史遗留涉镉等重金属废渣污染源整治项目、三原县污染地块详细调查与风险评估方案、宁强县有色金属选矿厂
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!