土壤镉污染特征及污染土壤的植物修复技术机理

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1、第１４卷第４期中国生态农业学报Vol．１４　No．４２００６年１０月ChineseJournalofEcoAgricultureOct．，　２００６土壤镉污染特征及污染土壤的植物修复技术机理茹淑华苏德纯王激清（河北省农林科学院农业资源环境研究所石家庄０５００５１）（中国农业大学资源与环境学院北京　１０００９４）摘要论述了土壤Cd污染的特点、Cd在土壤中的形态转化特征、生物毒性及我国目前土壤Cd污染现状及危害。系统论述了Cd污染土壤的植物修复治理机理、研究进展及应用前景，并结合我国土壤Cd的污染特点和部分研究结果，提出今后的研究目标和方向。关键词Cd土壤污染植

2、物修复CharacteristicsofCdpollutioninsoilandthemechanismsofphytoremediationforsoilcontaminationRUShuHua（AgroresourcesandEnvironmentInstitute，HebeiAcademyofAgricultureandForestrySciences，Shijiazhuang０５００５１，China），SUDeChun，WANGJiQing（CollegeofResourcesandEnvironment，ChinaAgriculturalUni

3、versity，Beijing１０００９４，China），CJEA，２００６，１４（４）：２９～３３AbstractThecharacteristicsofCdpollutioninsoil，CdformstransformationinthesoilanditsbiologicaltoxicityarereviewedinthispaperInaddition，thecurrentsituationandharmofsoilCdcontaminationarediscussedMeantime，theremedialmechanismsofphytorem

4、ediationforCdpollutedsoil，theresearchprogressesandtheapplyingprospectaredescribedindetailAndtheaimsanddirectionsforfurtherresearchareputforwardKeywordsCadmium，Soilpollution，Phytoremediation（ReceivedOct２７，２００４；revisedMarch４，２００５）随着工业的发展和农业生产的现代化，土壤重金属污染已成为全球面临的一个严重的环境问题。Cd是生物毒性最强的重

5、金属元素之一，其迁移性很强，且极易被植物吸收并积累。据报道我国Cd污染土地面积２约１３万hm，仅污灌区就有１１处达到生产“镉米”的程度。传统治理Cd污染土壤的物理和化学方法如淋洗法、固化法、客土法等一般在小范围内较实用，且代价昂贵，还可能造成地下水或其他介质的潜在污染。植物修复技术（Phytoremediation）是近１０年来发展起来的一种经济有效且具有广泛应用前景的绿色生物技术。与传统土壤修复方法相比，该方法具有成本低、不破坏土壤生态环境、不引起二次污染、保护人类健康和易为大众接受等优点。自２０世纪９０年代以来植物修复成为环境污染治理研究领域的一个前沿性课题。

6、1土壤Cd污染特征11Cd在土壤中的行为Cd是一种稀有分散元素，未污染土壤中的Cd主要来源于成土母质。土壤Cd含量范围一般为００１～［１］２mg／kg，我国土壤Cd背景值为００９７mg／kg，略低于日本和英国。Cd一般以CdS和CdCO３形式存在于锌矿中，含量介于００１％～０５％之间。土壤pH、Eh、CEC、质地、有机质等主要影响Cd在土壤中的溶解度和移动性。Cd在pH较高，尤其是含有较多CaCO３的碱性土壤中活性低，不易移动，而在酸性条件下则易移动，毒性增强。不少研究已证明，土壤pH和CEC含量越高，Cd的溶解性就越差，土壤吸持的Cd也越多。Cd在pH６

7、以上时就开始产生CdS、Cd（OH）２、CdCO３和Cd３（PO４）２的沉淀，当pH达７５以上时，这些沉淀物就很难溶出。土壤的氧化还原电位对Cd的活性也有明显影响，在土壤淹水时，由于物理、化学和微生物３＋４＋２－２＋２＋２－作用，土壤处于还原状态，土壤中的Fe、Mn和SO４分别被还原成Fe、Mn和S，结果生成FeS、MnS等不溶性化合物而使CdS共沉淀，使Cd向非活性方向发展。Cd的活性除受土壤pH和Eh的影响外，　　国家重点基础研究规划（９７３）项目（２００２CB４１０８０４）和国家自然科学基金项目（３０４７１００５）资助　　通讯作者收稿日期：２００４