《土壤鎘污染修復(fù)方法及生物修復(fù)研究進(jìn)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、土壤鎘污染修復(fù)方法及生物修復(fù)研究進(jìn)展土壤鎘污染修復(fù)方法及生物修復(fù)研究進(jìn)展土壤是人類賴以生存的主要自然資源，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，土壤-植物-環(huán)境系統(tǒng)中重金屬的污染日益嚴(yán)重。鎘（Cd）由于其移動性強、毒性高、難降解、污染面積大而成為最為關(guān)注的重金屬元素，在最新公布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》中，土壤Cd超標(biāo)率居無機污染物超標(biāo)率第一位[1]。我國僅農(nóng)田Cd污染的面積已超過20104hm2，每年生產(chǎn)Cd含量超標(biāo)農(nóng)產(chǎn)品達(dá)14.6108kg[2]；根據(jù)我國部分地區(qū)土壤Cd金屬含量的

2、匯總情況[3]，最大值為5.05～228mg/kg，平均值為1.09～27.9mg/kg，然而我國《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）中最大限值僅為1.0mg/kg，可以看出，我國土壤Cd污染態(tài)勢已經(jīng)非常嚴(yán)峻。在我國的東北和華南一些地區(qū)，土壤Cd污染已導(dǎo)致食品和生態(tài)安全問題[4]，不僅給人民健康帶來危害，更可能引起社會恐慌，影響社會穩(wěn)定和發(fā)展。因此，加強Cd污染土壤的修復(fù)治理已刻不容緩?！　?土壤Cd的來源及存在形式　　土壤中Cd的來源包括自然過程和人為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程兩種途徑。自然過程對土壤中Cd

3、的輸入主要通過巖石風(fēng)化和火山活動等地質(zhì)和環(huán)境地球化學(xué)過程，其含量取決于成土母質(zhì)。Cd在地殼中的含量較少，我國地理環(huán)境本文由.L.收集整理差異大，不同地區(qū)不同類型土壤的Cd的背景值差異明顯，但均較低。全球土壤Cd的含量為0.01～2.0mg/kg，平均為0.35mg/kg，我國土壤的背景值平均只有0.097mg/kg[5]。人為過程是導(dǎo)致土壤Cd濃度快速上升的主要原因，輸入途徑包括工業(yè)三廢排放，含鎘污水灌溉，以及含鎘肥料、農(nóng)藥、薄膜和污泥的使用。魯如坤等根據(jù)歐共體國家1975年的統(tǒng)計數(shù)字推算，土壤外源Cd有6%

4、來自生產(chǎn)Cd的工業(yè)，57%來自使用Cd為原料的工業(yè)，37%來自其他工業(yè)來源[6]。土壤中吸附的Cd主要分布在表層0～15cm的土層中?！　d只有0價和+2價兩種價態(tài)，而0價的Cd不能在土壤中穩(wěn)定存在，因此，土壤中的主要以Cd2+及其化合物形態(tài)進(jìn)行遷移、轉(zhuǎn)化。Cd經(jīng)不同途徑進(jìn)入土壤，通過溶解、沉淀、凝聚、絡(luò)合吸附等各種反應(yīng)，形成復(fù)雜多變的化學(xué)形態(tài)，各種形態(tài)之間受土壤物理化學(xué)性質(zhì)及環(huán)境條件的控制而形成一個動態(tài)平衡體系。土壤中的Cd可分為水溶態(tài)、交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機質(zhì)結(jié)合態(tài)和殘留態(tài)，其穩(wěn)定

5、性依次升高[7]，其中水溶態(tài)和交換態(tài)Cd具有生物有效性，危害最大。Cd在土壤中的生物有效性主要受土壤環(huán)境中的pH值、Eh值、有機質(zhì)和微生物、其它重金屬元素、根分泌物等因素影響[8]?！　?土壤Cd污染的生物危害　　Cd位于元素周期表ⅡB族中，屬于生物生長發(fā)育過程的非必須元素，是對動植物及人體危害性最大的重金屬元素之一。Cd進(jìn)入土壤后會導(dǎo)致土壤質(zhì)量退化，而且還可以通過徑流、淋失作用污染地表水和地下水，惡化水文環(huán)境，對植物、動物和人類產(chǎn)生巨大的毒害作用，并具有隱蔽性、長期性和不可逆轉(zhuǎn)性的特點?！　?.1對植物的危

6、害　　土壤Cd污染對植物影響顯著，外在表征為生長受到抑制、植株矮小、失綠、產(chǎn)量與品質(zhì)下降等癥狀。當(dāng)植物受到Cd的毒害時，就會阻礙植物根系生長、抑制水分和養(yǎng)分的吸收，引起一系列生理代謝紊亂，如葉綠素、糖和蛋白質(zhì)合成受阻，光合強度下降和一些酶的活性改變[9]。Cd從土壤中被植物吸收后大部分富集在根部，植物體中各部位Cd的分布情況基本上為根>葉>莖>花、果、籽粒。　　2.2對動物的危害　　重金屬污染土壤中的Cd能夠在動物體內(nèi)累積進(jìn)而造成毒害作用，主要表現(xiàn)為腎、肺、肝等內(nèi)臟器官的病理變化、以及致突變

7、和致畸的作用。例如，鎘導(dǎo)致魚類、蝦類、蛙類等水生生物組織器官生長和發(fā)育遲緩[10，11]。當(dāng)水牛、豬、雞等牲畜或家禽受到鎘污染危害時，會出現(xiàn)肺部、腎臟等器官的中毒癥狀，輕者體重下降、消瘦，嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡[12，13]。白銀礦區(qū)的調(diào)查顯示，馬和羊通過食物鏈累積出現(xiàn)Pb-Cd聯(lián)合中毒，呈現(xiàn)典型的低色素小紅細(xì)胞性貧血和肝臟、腎臟及肺臟等實質(zhì)器官結(jié)構(gòu)和功能的損傷[14]。　　2.3對人類的危害　　Cd是累積性元素，很難去除，它可以通過食物鏈在人體內(nèi)富集，其在人體內(nèi)半衰期長達(dá)20～30年[15]。Cd進(jìn)入人體后主要分

8、布在肝與腎中，與低分子蛋白質(zhì)結(jié)合成金屬蛋白，導(dǎo)致腎臟功能的損害和肺部的損傷，此外，鎘也與人類的肺癌、前列腺癌、乳腺癌等一些癌癥有關(guān)聯(lián)[16]。Cd對人體嚴(yán)重的毒害事件是20世紀(jì)60年代發(fā)生在日本神通川流域的骨痛病，原因就是附近居民食用鎘米造成的。大量的實驗證明[16]，鎘對人體或動物的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、胚胎發(fā)育等具有嚴(yán)重的毒性效應(yīng)。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）將其列為具有全球