生物钝化修复镉污染土壤研究进展

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1、生物钝化修复镉污染土壤研究进展摘要：如今科技水平，经济实力不断发展，可飞速发展的同时也相应的出现了一问题，比如化工产物对土壤造成的镉污染，不但影响农田的经济效益，还对居民安全及人们的身体健康构成重大威胁。本文阐述了镉污染的主要根源，分析镉污染原理，并着重研究生物钝化修复镉污染土壤技术及其效果，以为镉污染土壤修复使其恢复生产功能提供借鉴。关键词：镉污染：生物钝化：土壤修复：中图分类号：TE08文献标识码：A引言：镉是在土壤中移动性很强的一种重金属，很容易被植物吸收，从而进入食物链，危及人的身体健康。根据《全国土壤污染状况调查公报》我国土壤总的超标率为16.1%,从土地利用

2、类型看，耕地土壤点位超标率最大，为19.4%,与此同时，镉的点位超标率为7.0%,显著高于其他污染因子。与之相对应，农作物镐污染问题已经受到广泛的关注，一项针对南方受重金属污染农田的调查表明该区域有70%的水稻籽粒出现镉污染，通过农产品经人体摄入将构成严重的健康风险，上述报道引发了公众对食品安全的极度担忧。一、镉污染来源（一）、工矿企业点源涉及镐的工矿企业包括采矿、冶炼、金属加工、电镀、蓄电池生产等，所排放的镉染物通过废水、废气、固体废物排放等不同途径进入农田生态系统。周建民等川对大宝山矿山周边农田土壤调查发现，由于长期通过降雨淋溶，农田土壤中呈现以多金属复合污染，其中

3、镉的平均浓度高达2.453mg/kg,远高于土壤环境二级标准值（0.3mg/kg）,通过进一步的形态研究发现，镉的可提取态含量较高，意味着其生物可利用性将更高。胡霓红等调查了珠三角主要工业区周边蔬菜产地土壤重金属的含量，发现232份土壤样品中，镉的超标率达45.06%，污染情况最为严重，从空间分布上看，东莞地区受污染的样品比例最大，与该地区电子电镀、印染企业较多有关。（二）、电子废弃物拆解廉价充足的货源，广阔的需求市场和巨大的经济效益，刺激了电子废弃物拆解业的繁荣，据报道，广东省清远市的龙塘镇与石角镇每年拆解的废旧电子电器达150万吨，从业人口8万多人，年加工产值约18

4、0亿元。许多家庭式的小作坊主要通过焚烧、破碎、酸洗等方式提取重金属，废液直接排放、废渣随意倾倒，造成了拆解区及周边土壤严重污染。通过采集拆解区周边33个农田土样进行分析发现，污染最为严重的重金属为镐，超标率高达78.8%,经过相关性分析,其与拆解作坊土壤中的镉有明显的同源性。（三）、污水灌溉工业废水及城市污水含有较高的N,P等营养物质，经处理达标的污水用于灌溉，不但可以充分利用这些营养物质，还可以减少废水的入河排放量，缓解水资源压力，为此国家专门制定了其灌溉用水标准。但受限于环境管理水平，实际用于农田灌溉的水源往往未严格达标，长期使用这些未达标污水灌溉，造成了污灌区土壤

5、重金属超标。有学者对陕西关中灌区农业土壤调查，长期污灌是造成灌区重金属普遍较高的主要原因。西安市某典型期污灌区农田土壤中，镉的富集最为显著，其污染超标程度也最为突出，并随着污灌年限越长、离灌区越近，农田土壤重金属的污染水平和环境风险越高二、镉在土壤中的赋存形态福在土壤中的赋存形态包括离了交换态、碳酸盐结合态、铁猛氧化物结合态、有机结合态和残渣态、离子交换态（含水溶态）。主要通过静电和热运动等效应吸附在k土、腐殖质及其他成分上，最易受土壤理化性质改变而释放气体、中形成碳酸盐沉淀，也会受土壤pH值影响而分解释放。铁猛氧化物通过吸附或共沉淀作用与其形成结合态。当土壤氧化还原电

6、位（Eh值）下降或水体缺氧时，福可能会被释放出来。土壤中的有机物质以络合、鳌合及吸附等方式与福结合。与土壤腐殖酸中小分了有机酸结合的镉离了性质较活泼，而与有机质中芳构化程度高的大分了量组分结合的福则相对较稳定。残渣态的福多存在于硅酸盐、原生和次生刁'一物等土壤晶格中。它来白土壤矿物，性质稳定，在土壤的正常环境下不易被释放，在土壤生态系统中对食物链的影响最小三、镉的生物可利用度及其影响因素重金属在土壤中的生物可利用度是指其被生物吸收利用或对生物产生毒害的能力[17]o土壤修复的最终目标之一就是降低污染物的生物可利用度，从而减少其对土壤以及农作物的危害。影响土壤中福的生物可

7、利用度的因素有很多，主要包括土壤pH、氧化还原电位（Eh值）、有机质、共存重金属及微生物等。四、生物钝化生物钝化技术是指微生物能通过带电荷的细胞表面（尤其是细胞壁）吸附重金属离了，或利用其代谢产物与重金属结合产生沉淀，也能直接把重金属作为必要的营养元素吸收，将其富集在细胞内的不同部位，使重金属的移动性降低。因此，利用微生物将重金属固定于土壤中，减少其对环境的危害，是修复重金属污染土壤的一个有效途径。生物钝化技术在过去多用于含重金属废水的处理，随着城市化和工业化的快速发展，重金属污染土壤问题日益突出并引起了广泛关注。｝对微生物、重金属和土壤