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土壤重金属来源与修复

发布日期:2021-12-13 18:04

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近些年来,随着污水乱排,农药滥用,废气乱放等现象日益严重,造成土壤重金属污染日趋加重。关于土壤重金属污染的问题是专家学者关注的对象,也是农业人关注的对象,它与农业息息相关。


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重金属,是指密度大于4.5g/cm3的金属,包括金、银、铜、铁、汞、铅、镉等。正常情况下,土壤中的重金属含量很少,但人类生产活动会导致重金属累积,造成重金属污染。而重金属很难被动植物消化排解,只能富集在体内,并随着生物链转移,最终对人体造成危害。所以重金属污染不仅仅是农业问题,也是人体健康问题。


土壤中的重金属来源主要有三种


第一种是随着大气沉降进入土壤。大气中的重金属主演来源于能源、运输、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘。除汞之外,重金属上都是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降和降水进入土壤。所以距离工业区近的土地,重金属污染会相对较高。


第二种是随着污水进入土壤,污水灌溉算是一项古老的农业技术,污水按来源和数量可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和城市混合污水,这些污水废水往往重金属超标。


第三种是随着农用物资进入土壤。农药、化肥和地膜是重要的农用物资,这些是农民进行农业生产必不可少的物品。但如果长期不合理施用,也会导致重金属污染。好多农药化肥含有Pb、Cd、Cu、Zn等重金属,如磷矿粉、波尔多液、代森锰锌等。一般来说,肥料中的重金属含量是磷肥>复合肥>氮肥>钾肥,而磷肥因为在用磷矿加工过程中,镉很少被除去,所以磷肥中的镉金属含量是最多的。此外,农用的塑料薄膜在生产应用的热稳定剂中含有Pb、Cd等,塑料大棚和地膜的过度使用会导致重金属污染。


重金属对植物的危害是多方面的,不同重金属对植物危害不同,不同植物对重金属的耐受性也不同。从整体危害表现来说,重金属会影响农作物细胞的结构和功能,会导致农作物生长发育缓慢,叶片失绿,植株青枯等。不同重金属对植株危害的表现不同,例如土壤铜元素过高会导致根系伸长受阻,叶片黄化有褐斑,抑制种子萌发。镉元素含量过高会使叶片失绿,抑制根系生长等。


那么如何解决重金属污染问题呢?解决重金属污染问题主要以预防为主。种植重金属耐受性没那么好的作物时,应远离工业区、不用或少用污水灌溉土壤、尽量少用农用物资,用完后尽量回收。


而对已经发生重金属污染的土壤,主要有两种方式缓解重金属毒害。第一种是植物转移法。在重金属污染的土地上,先种上一批耐受性高的植株,让植株将土壤里的重金属转移到自己身上,从而减少土壤里重金属含量。第二种是吸附钝化法,吸附钝化法是利用微生物对重金属的亲和力吸附钝化重金属,降低重金属的迁移能力,使之无法转移至植株身上。


微生物的吸附机理十分复杂,主要通过多种途径将重金属吸附至表面,不同微生物的吸附方式不尽相同。革兰氏阳性菌利用细胞壁中的磷壁酸吸附重金属,革兰氏阴性菌利用细胞壁中的脂多糖吸附重金属,真菌利用细胞壁中的几丁质、葡聚糖、甘露聚糖等物质吸附重金属。能够吸附重金属的微生物数量众多,有些微生物的吸附作用比较强,例如芽孢杆菌对Cd吸收可达自身干重的21%,对Pb的富集可达61%。不仅活着的微生物能吸附重金属,死去的微生物也能吸附重金属,例如死去的侧耳能对Cu较好吸收,最高达4.7%0。


那么如何增加土壤里的微生物呢?最好的方式莫过于添加生物有机肥了。生物有机肥中的有机质能够活化土壤,使土壤中的微生物富集起来。而生物有机肥中本身就含有微生物,这种微生物不仅能修复重金属,同时也能抑制土壤疾病。金穗生态科技公司的生物有机肥不仅营养丰富,内含花生麸、菜籽粕等有机质,同时添加侧胞芽孢杆菌,集防病、土壤修复功能于一体。


土壤重金属应当引起我们农业人的广泛关注,它不仅危害土壤,也会危害人体健康。关注它,也是关注我们自己。