土壤有机质对镉污染土壤修复的影响

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷6期   作者:殷瑞1 王晶晶2 袁晓宇3
[导读] 针对镉污染问题,采用土壤中的有机质对土壤条件进行改善,能够在提升土壤品质的同时,实现保护生态环境的目的。

        殷瑞1 王晶晶2 袁晓宇3
        1.上海环境保护有限公司 上海 200000
        2.上海绿色工业和产业发展促进会 上海 200000
        3.上海琸域环境工程有限公司 上海 200000
        摘要:针对镉污染问题,采用土壤中的有机质对土壤条件进行改善,能够在提升土壤品质的同时,实现保护生态环境的目的。因此,在具体实施上,应对有机质影响镉污染土壤修复的原理予以充分把握,以便为优化修复效果提供理论支撑。接下来,本文将对土壤有机质对镉污染土壤修复的影响展开分析和探究,希望能够为我国生态文明建设的稳步推进提供一定的参考价值和理论依据。
关键词:土壤;有机质;镉污染;修复;影响
引言:新时期,社会在发展,时代在进步,生态环境保护工作也应当与时俱进,积极引入新的理念和技术,以便在工作模式以及工作内容上作以创新和优化,以便适应社会的发展,满足生态建设的实际需求。出于这样的考虑,本文就土壤有机质对镉污染土壤修复的影响进行研究,具有一定的客观实在性。
1 镉污染现状及危害
1.1镉污染现状
        镉,是一种稀有分散金属,土壤中的镉背景值完全取决于成土母质,不同种类岩石中镉的含量也有所不同。我国各区域间土壤镉的背景值也有着一定的规律性,具体表现为:东部地区<中部地区<西部地区,北方地区>南方地区。虽然各地区的土壤的镉背景值差异较大,但不必过于担心,通常自然存在的镉不会对人体带来危害,人为因素产生的镉才会对人体产生毒害。存在于土壤中的镉,来源于人为因素和自然形成两个方面。前者主要通过农业、工业生产等活动,直接或间接的将镉排放到土壤之中,而后者主要来自于大自然的矿物和岩石。随着社会经济的发展,农药、化肥的大量使用,工业废水的排放不合理排放,使得农田重金属含量明显增加,土壤镉污染问题进一步加剧。从目前来看,我国的镉污染土壤面积已达到20万km2,使得我国可用的耕地面积大大减少,在大田作物中,重金属是农产品的主要污染物,其中以镉表现得最为明显和突出。土壤镉污染造成我国蔬菜、水稻等农产品质量下降,不仅影响人们的身体健康,还阻碍了农业经济的可持续发展。从这些年农业部环境监测的统计结果来看,我国江西、湖南、广东、广西等部分地区,都存在不同程度的镉污染。
1.2镉污染危害
        镉,属于一种化学元素,具有较强的毒性。若土壤中此元素含量较多,就会形成污染,不仅会使土壤的使用性能大大降低,其还会通过各种传播渠道来影响人们的健康及生命安全。这种化学元素在电子、塑料、冶金等行业有着很高的应用价值,通常通过“工业三废”等途径进入土壤。土壤中的镉具有多种形态,如碳酸盐态、水溶态、可交换态等,其中可交换态和水溶态的镉能被植物吸收,不仅影响植物的生长发育,还会以食物的方式将毒素带入到人体中,在积攒到一定量的时候,会使人体出现各种疾病,严重威胁人们的健康安全,且这种毒害具有隐蔽性、长期性、不可逆等特点。
2 镉污染土壤修复研究
2.1 有机质对镉污染土壤的改良作用
        其一,有机质能够与镉发生化学反应,使土壤中镉离子交换态和氧化结合态降低,促进镉在土壤中的可迁移性和有效性;其二,土壤中的PH值与镉在土壤中的释放能力呈反比例关系,通过对有机物的合理利用来调节土壤的PH值,能够有效的控制土壤对镉离子的吸附能力,从而提高土壤的使用性能;其三,有机物能够促进土壤中微生物的生长,而微生物能对重金属起到沉淀、吸收、氧化还原的作用,可以降低土壤中重金属的毒性,确保所在土壤上的植物能够获得健康的成长,而这对控制农作物重金属超标具有现实意义。


2.2 镉污染土壤修复研究现状
        镉污染土壤修复,是一件高难度且复杂性的工作,就现阶段来看,化学修复、物理修复手段虽然能够短时间呃逆降低土壤中的镉含量,但其只是将土壤中镉的存在形式作以改变,无法做到将其彻底清除,同时这两种手段还存在着工程量大、成本高昂、二次环境污染等问题。微生物修复和动物修复相比之下,会比较经济、方便,且不会造成环境污染,但主要缺点就是对土壤条件有着很高的要求,且见效慢。而植物修复,相比于以上诸多手段,就有着明显的优势,不仅经济实用,还能有效的保护生态环境,但仅限于体型矮小、根系短、生物量低的积累植物。因此,作为相关技术人员,应充分的认识到绿色、高效、稳定是镉污染土壤修复研究的主要方向,加强植物修复的研究力度,积极利用基因工程和分子生物学克服镉污染超积累植物自身的生物缺陷,以便使植物修复能在镉污染土壤中发挥更大的作用和价值。
3 土壤有机质对镉污染土壤修复的影响机制
3.1 络合作用
        受有机质的影响,镉的赋存形态会发生一定的变化,其活性也会有明显的降低。在这种情况下,镉的结合态也会有所改变。通常是有机质结合态增加、氧化结合态降低。之所以会发生上述变化,主要在于有机质中含有很多的官能团,且这些官能团能够作为载体,进而促使镉离子络合反应的发生,这会让镉在土壤中的可迁移性和生物有效性得以提升。
3.2 吸附-解析作用
        镉离子能够与有机质发生多种反应,且其镉吸附成效与质量分数呈现正相关关系。从相关的实验研究结果来看,黄泥土的镉吸附能力,要远弱于乌栅土。但相比于红壤,黄泥土的镉吸附能力要更强一些。此种情况与有机质含量高低相吻合,如果添加相同的DOM,则其对于Cd吸附可产生的抑制作用的强弱与土壤种类有着十分密切的关系。一般而言,赤红壤强于水稻土,水稻土又强于褐土。但如果去除掉有机质,以上所说的土壤类型的镉吸附率会大幅度降低。与此同时,其抑制作用也将会愈发明显。之所以出现这样的原因,主要在于有机质能通过对有机碳累积的改变,进而影响到负离子,使其发生数量上的变化。这时,在沉淀作用和络合作用的影响下,土壤的镉吸附能力也得到明显的增强,最终促使重金属-颗粒态有机质复合体的形成。
3.3 生物有效性
        土壤有机质通过提高土壤有机碳含量等方式,不仅能促进微生物增长,还能降低镉对土壤的危害。有机质中富含各种各样的官能团,其能与镉产生络合作用。如此一来,有机质便可起到贮存和促进吸收的作用。另外,植物所受到镉的毒害性可通过有机质得以减轻,并能在农作物的快速生长中发挥积极作用。比如,高粱在有机质的影响下,其生物量会明显增加,有助于根部的稳固。泥炭土能够使甜瓜的镉吸附减弱,还可使小麦组织的镉含量减少一半以上;油菜籽残渣可使镉的含量降低等。
4 结束语:
        综上所述,镉污染的存在,不仅会损害土壤的使用性能,还会严重威胁人们的身体健康。而加强有机质对镉污染土壤修复的研究,有助于降低土壤中的镉含量,提升土壤的使用性能,维持生态系统的稳定。因此,作为相关技术人员,应加大有机质对镉污染土壤修复的研究力度,把握好绿色、高效、稳定的研究方向,通过对分子生物学、基因工程等的有效利用,解决当前各种修复方法中所存在的问题,以此来更好的治理镉污染,实现生态与经济的均衡发展。
参考文献:
[1]何梓林, 鲜杨, 孟晓霞,等. 菌渣生物炭对镉污染土壤性质及小白菜吸收镉的影响[J]. 水土保持学报, 2019, 33(01):342-346+354.
[2]邓月强、曹雪莹、谭长银、孙丽娟、蔡润众、彭曦、柏佳、黄硕霈、周青. 有机物料对镉污染酸性土壤伴矿景天修复效率的影响[J]. 农业环境科学学报, 2020, v.39;No.304(12):70-78.
[3]唐世琪, 杨峥, 马宏宏,等. 岩溶区土壤镉生物有效性影响因素研究[J]. 农业环境科学学报, 2020, v.39;No.298(06):67-75.
[4]施琪, 鲁然英, 常德政,等. 增施生物质炭对镉污染土壤的修复效果研究[J]. 江西农业学报, 2019, 031(010):83-87.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: