A. 各地区土壤环境背景值
表5-27 杭州市土壤环境背景值(n=571)
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-28 嘉兴市土壤环境背景值(n=949)
续表
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-29 湖州市土壤环境背景值(n=792)
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-30 宁波市土壤环境背景值(n=1514)
续表
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-31 绍兴市土壤环境背景值(n=940)
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-32 台州市土壤环境背景值(n=948)
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-33 温州市土壤环境背景值(n=709)
续表
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-34 金华市土壤环境背景值(n=1790)
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-35 衢州市土壤环境背景值(n=662)
续表
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-36 丽水市土壤环境背景值(n=187)
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
为满足地方对环境评价的需要,对浙江省主要行政区的土壤元素背景值进行了统计(表5-27至表5-36)。其中,杭州地区包括杭州市、萧山区、余杭区;嘉兴地区包括嘉兴市、平湖市、海宁市、嘉善县、海盐县、桐乡县;湖州地区包括湖州市、德清县、长兴县、安吉县;绍兴地区包括绍兴市、诸暨市、嵊州市、上虞市、新昌县;宁波地区包括宁波市、奉化市、慈溪市、余姚市、象山县、宁海县;台州地区包括临海市、椒江区、黄岩区、路桥区、温岭市、三门县、玉环县;温州地区包括温州市、瑞安市、乐清市、永嘉县、平阳县、苍南县;金华地区包括金华市、兰溪市、东阳市、义乌市、永康市、武义县、浦江县;衢州地区包括衢州市、江山市、常山县、开化县、龙游县;丽水地区包括丽水市、松阳县。
B. 不同地区土壤环境背景值
表5-16至表5-18列出了浙北地区、浙东沿海地区和浙中盆地区各类土壤的背景值,对比各表发现具有如下特征。
表5-16 浙北地区主要土壤类型元素环境背景值
续表
续表
注:含量单位氧化物和C为/%,Ag、Au、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-17 浙东地区主要土壤类型元素环境背景值
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Au、Ag、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
表5-18 浙中地区主要土壤类型元素环境背景值
续表
注:含量单位氧化物和C为%,Au、Ag、Cd、Hg为ng/g,其余为mg/kg。
土壤中氧化物背景值的特点是,浙北、浙东地区水稻土中Al、Ca、Fe、Mg、Na的背景值均高于浙中地区水稻土;浙东地区红壤中Al、K、Na的背景值高于浙中和浙北地区红壤;浙北地区潮土中Ca、Mg、Na的背景值高于浙中和浙东地区潮土;Fe在浙东地区潮土中呈现高背景值;浙东地区盐土中Al、Fe、K、Mg的背景值高于浙北地区同类土壤,而浙北地区盐土中的Ca则明显高于浙东地区同类土壤。
N、P、C、S在各地区红壤中的背景值变化不大,浙东地区土壤中的Mn背景值最高,浙北次之,浙中最低;N、P、Mn、C、S在浙北和浙东地区水稻土中的背景值高于浙中地区水稻土;各地潮土的背景值特点是N、S浙东>浙中>浙北,Mn、C浙东>浙北>浙中;浙北与浙东地区的盐土相比,N、Mn、C的背景值后者高于前者,而P则相反。
总的看水稻土中的重金属背景值高于其他类型土壤。
浙北地区水稻土中Hg、Cu、Cr、Ni、As的背景值高于浙东和浙中地区同类土壤,浙东和浙中地区水稻土中的Cd、Pb要高于浙北地区;在红壤中,Hg、Cr、Ni、As的背景值分布特点是浙北>浙东和浙中,Cd是浙中>浙东>浙北,Zn是浙东>浙中>浙北,Pb是浙东>浙北和浙中;在潮土中,Hg、Cd、Pb 的背景值分布特点是浙中>浙北和浙东,Zn、As是浙东>浙中>浙北,Cu、Cr、Ni是浙东>浙北>浙中;对比发现,浙东地区盐土中重金属元素的背景值均明显高于浙北地区同类土壤。
F在各类土壤中的背景值无显着性差异,Cl、Br、I的高背景值主要分布在浙东红壤、水稻土、潮土、盐土中。
C. 我国土壤镉污染与植物修复技术
?2014年4月17日,环保部、国土资源部公布全国土壤污染状况调查公报,显示我国7%的土壤镉超标,同时被确认为中国土壤的首要污染物。
镉是生物毒性最强的重金属元素,在环境中的化学活性强,移动性大,毒性持久,容易通过食物链的富集作用危及人类健康。
镉是一种稀有分散金属,我国41个土类Cd背景值差异较大,土壤类型不同,镉含量也不相同,其含量变化范围在0.017~0.332mg/kg。
本文介绍了我国土壤镉污染现状、土壤镉污染对人类的影响,以及解决土壤镉污染植物修复技术。
我国土壤镉污染现状
我国镉污染的土壤面积已达20万km,占总耕地面积的1/6。
我国的土壤镉污染涉及11个省市的25个地区,每年生产镉米51亿吨。比如:广东大宝山矿区,21个水稻品种镉超标率达100%;沈阳市张士灌区农田严重污染面积(可能产生稻米Cd含量≥1.0mg/kg的农田)达13%;四川德阳地区大米、小麦镉摄入量超标2至10倍;湖南株洲市清水塘地区农田土壤Cd平均超标25.7倍,最高135.3倍;Hg平均超过背景值2.6倍,最高达8.4倍。据报道,目前我国污灌区有11处生产的大米中Cd含量严重超标。例如,江西省某县多达44%的耕地遭到污染,并形成670hm的“镉米”区;成都东郊污灌区生产的大米中镉含量高达1.65mg/kg,超过WHO/FAO标准约7倍。土壤作物受镉污染的地区还有:上海、广东、广西、湖南等地部分地区。
图2 日本富山市痛痛病发病地区
镉在肾中一旦累积到一定量,也会损害泌尿系统。主要表现为近端肾小管功能障碍为主的肾损害。
土壤镉污染的植物修复技术
人们最初无意识地用植物处理排泄物,20世纪初,人们用植物处理废弃物与污水。
直到1977年,Brooks等首次提出了超积累植物的概念,1983年,美国科学家Chaney等首次提出运用超积累植物去除土壤中重金属污染物的设想.目前,国内外已发现的各类超积累植物有700多种,大部分都在国外。不过,一些植物修复离我们并不遥远,如向日葵、柳树、印度芥菜都可实现重金属吸附。
植物修复技术本质属于生物修复方式,与微生物修复并列。利用土壤吸附、根际吸附、植物转运吸收,实现对重金属污染物的吸收积累。
植物修复技术有一些显着的优点:由于植物修复技术是一种原位修复技术,对土壤扰动小,可永久解决土壤污染问题,并可大面积修复受污染土壤。我国植物修复技术目前仍处在实验阶段,对于污染环境治理的具体应用而言,目前发现的可用于植物修复的超积累植物一般都存在地上部作物量小、生长缓慢和季节性较强的限制,耗时较长,修复效率不高等问题。
印度芥菜是目前筛选出的一种生长快、生物量大的Cd忍耐——富集型植物。在土壤中加入难溶态Cd5~40rag/ks条件下,印度芥菜对土壤的净化率为0.83%~1.25%。
图3比一般芥菜能吸收3倍多镉的印度芥菜
我国学者围绕土壤镉污染的植物修复技术也展开了一系列的研究,如王松良等研究了芸苔属蔬菜对Cd的富集特性并发现这类植物对修复土壤Cd污染有一定的潜力;刘威发现宝山堇菜可以富集Cd,在自然条件下,其地上部Cd平均含量为1168mg/kg;魏树和通过盆栽模拟实验发现龙葵满足Cd超积累植物的衡量标准;王激清通过水培与土培实验筛选出了芥菜型油菜川油II一10为理想的高积累Cd油菜;熊愈辉通过大量实验研究发现矿山型东南景天是一种Cd超积累植物;彭克俭等研究的结果表明龙须眼子菜能有效转移水中的Cd、Pb,可以作为吸附剂用于含Cd、含Pb废水的处理;等等。
在未来,镉污染土壤修复植物的选育、植物根系圈内环境、生物工程技术与基因工程技术的应用,将成为镉污染土壤的植物修复技术的重要课题。
参考文献
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