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钝化剂与叶面阻控剂及其联合施用对镉污染农田的安全利用效果

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环境科学 2024年第12期45卷 7237-7244页

作者：王晓晶张东明赵少婷苏琪吕家珑代允超西北农林科技大学资源环境学院农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室杨凌712100 西安市农业技术推广中心西安710000 西安市灞桥区畜牧兽医技术推广中心西安710038

为探究钝化剂与叶面阻控剂及其复合对镉(Cd)污染农田的影响,实现安全利用类耕地的安全生产,选取椰果壳生物炭、钙镁磷肥为土壤钝化剂,叶面硒肥为叶面阻控剂,通过小麦-玉米轮作试验,筛选出最佳的组合.结果表明:(1)通过钝化剂的施加,能不... 详细信息

为探究钝化剂与叶面阻控剂及其复合对镉(Cd)污染农田的影响,实现安全利用类耕地的安全生产,选取椰果壳生物炭、钙镁磷肥为土壤钝化剂,叶面硒肥为叶面阻控剂,通过小麦-玉米轮作试验,筛选出最佳的组合.结果表明:(1)通过钝化剂的施加,能不同程度地提高土壤p H值、有机质含量和CEC.(2)施用钝化剂和叶面阻控剂后,小麦和玉米的籽粒产量均有不同程度的提高.(3)各处理均可降低土壤有效态Cd含量,玉米季BFL处理(生物炭1800 kg·hm^(-2)+钙镁磷肥600 kg·hm^(-2)+叶面阻控剂3 L·hm^(-2))效果最佳,较CK显著降低了13.85%;小麦季BF处理(生物炭1800 kg·hm^(-2)+钙镁磷肥600 kg·hm^(-2))效果最佳,较CK显著降低了11.21%.(4)BF处理(生物炭1800 kg·hm^(-2)+钙镁磷肥600 kg·hm^(-2))对玉米和小麦根系、秸秆和籽粒Cd含量降低效果最佳,降低小麦和玉米根系Cd含量20.55%和27.81%、秸秆Cd含量11.39%和13.70%、籽粒Cd含量48.97%和50.44%.因此综合考虑各项指标,钝化剂联合叶面阻控剂,尤其是生物炭联合钙镁磷肥(BF)、生物炭和钙镁磷肥联合叶面阻控剂(BFL)能更有效地降低玉米和小麦对Cd的吸收转运和富集,可在安全利用类耕地上推广应用.

关键词：钝化剂叶面阻控剂镉污染农田玉米小麦轮作安全利用

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钝化剂对轻中度镉污染农田的安全利用效果

环境科学 2024年第2期45卷 1098-1106页

作者：王晓晶张东明曹阳吕家珑代允超西北农林科技大学资源环境学院农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室杨凌712100

为研究酸性镉(Cd)污染土壤安全利用问题,以陕西商洛轻中度Cd污染农田为研究对象,分别施加生石灰、生物炭和钙镁磷肥,通过小麦-玉米轮作试验,探究不同用量钝化剂对Cd污染土壤的安全利用效果,筛选出最佳的钝化剂配比.结果表明:(1)通过钝... 详细信息

为研究酸性镉(Cd)污染土壤安全利用问题,以陕西商洛轻中度Cd污染农田为研究对象,分别施加生石灰、生物炭和钙镁磷肥,通过小麦-玉米轮作试验,探究不同用量钝化剂对Cd污染土壤的安全利用效果,筛选出最佳的钝化剂配比.结果表明:(1)通过钝化剂的施加,能不同程度地改善土壤质量.(2)施用钝化剂后,小麦和玉米的籽粒产量均有不同程度地提高.(3)3种钝化剂可有效地提升土壤pH值和降低土壤有效态Cd含量,生石灰2340 kg·hm^(-2)(C3)处理效果最佳,分别增加小麦和玉米土壤pH 1.453和1.717单位,减少有效态Cd含量34.38%和30.20%.(4)施加生物炭1800 kg·hm^(-2)(B2)处理对降低小麦根系、秸秆和籽粒Cd含量效果最好,较CK分别显著降低了53.60%、38.86%和52.96%,其小麦籽粒ω(Cd)降低至0.09 mg·kg^(-1),低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)中规定的小麦Cd限量值(0.1 mg·kg^(-1));施加生物炭1260 kg·hm^(-2)(B1)处理对降低玉米根系、秸秆和籽粒Cd含量综合效果最佳,较CK分别显著降低43.74%、53.20%和94.57%,其玉米籽粒ω(Cd)降低至0.0019mg·kg^(-1),远低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)中规定的玉米Cd限量值(0.1 mg·kg^(-1)).因此,在田间试验条件下,综合考虑各项指标的影响,生物炭在轻中度Cd污染的小麦-玉米轮作区农田土壤效果最好.

关键词：轻中度镉污染农田小麦玉米轮作钝化剂安全利用

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农用地土壤重金属超标评价与安全利用分区

农业工程学报 2016年第23期32卷 254-262页

作者：刘霈珈吴克宁罗明李晨曦祝培甜张倩许伟伟中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083 国土资源部土地整治重点实验室北京100035 国土资源部土地整治中心北京100035 江苏省地质调查研究院土地质量评价与污染防治应用研究中心南京210018

土地资源是大自然馈赠给人类的独特珍品,承载万物。开展区域农用地土壤重金属超标评价与安全利用分区、分类利用管控,促进区域土地资源合理、高效利用是新常态下耕地保护的基本要求。该文分不同p H值区间、8种不同地类,基于现行土壤环... 详细信息

土地资源是大自然馈赠给人类的独特珍品,承载万物。开展区域农用地土壤重金属超标评价与安全利用分区、分类利用管控,促进区域土地资源合理、高效利用是新常态下耕地保护的基本要求。该文分不同p H值区间、8种不同地类,基于现行土壤环境质量评价和食品安全评价的众多标准集成土壤环境质量现状评价标准,以江苏省某市为例,运用单因子指数法、内梅罗综合指数法和潜在生态危害指数法开展土壤重金属超标评价,进而提出了安全利用等级划分方案和分区、分类利用与管理的管控策略。结果表明:将研究区农用地分为安全、基本安全、低风险、中风险和高风险5种综合分区,分别采取优先保护、综合监控、预警防控和限制利用等措施,以精细化管理思想为出发点,从源头控制、农艺措施调控、种植作物调整、地类转换以及土壤修复、综合整治等方面提出了各综合分区的安全利用管控策略。因此,开展区域农用地土壤重金属超标评价与安全利用分区研究为确保土地资源合理利用保护耕地提供了重要思路。

关键词：土壤重金属污染土地资源安全利用指数评价法分区分类利用

重金属污染农田安全利用:目标、可选技术与可推广技术

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中国生态农业学报（中英文） 2020年第6期28卷 860-866页

作者：李小方中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄050022

当前,土壤重金属污染研究的主要任务之一是形成安全利用可推广技术方案。那么,当前科学界是否有能力提供这样一个方案?本文在分析土壤污染防控基本概念和决策树的基础上,系统解析了如下问题:污染农田安全利用的目标、技术选项、可推广... 详细信息

当前,土壤重金属污染研究的主要任务之一是形成安全利用可推广技术方案。那么,当前科学界是否有能力提供这样一个方案?本文在分析土壤污染防控基本概念和决策树的基础上,系统解析了如下问题:污染农田安全利用的目标、技术选项、可推广技术标准和形态。我们认为污染农田安全利用有狭义和广义之分,以主粮区籽粒安全生产为目标的狭义安全利用技术研发是当务之急;安全利用技术的标准是农作物可食用部位的重金属含量达标,而不是土壤重金属钝化效果;重金属从根部到地上部的转运能力是作物筛选和改造的关注重点;低镉作物品种选育与推广有可能零成本地实现轻微镉污染农田安全利用,而钝化剂/土壤调理剂在优选以后将逐渐提高适合安全利用的农田镉污染上限;成本、效果和土壤生态效应是可推广安全利用技术的重要评价标准,可推广安全利用技术的形态受限于农业生产过程,需要以种子、肥料和农艺等形式交付使用者。这些系统分析,有利于安全利用技术研究从"百花齐放"向可推广技术转变,并最终服务于《土壤污染防治行动计划》污染农田安全利用目标。

关键词：农田重金属污染安全利用重金属钝化剂可推广技术《土壤污染防治行动计划》

农用地土壤可持续安全利用的研究与实践——以浙江省镉污染农田为例

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土壤学报 2023年第6期60卷 1662-1674页

作者：汪洁朱有为杨肖娥郭彬汪玉磊浙江省耕地质量与肥料管理总站杭州310020 浙江大学环境与资源学院杭州310058 浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所杭州310021

农用地土壤可持续安全利用对有效改善农用地土壤环境质量、保障农产品质量安全及人体健康具有重要意义。以长江三角洲经济最发达地区之一的浙江省为例,分析探讨了农用地土壤环境存在的主要问题和发展趋势,研究思考了农用地土壤可持续安... 详细信息

农用地土壤可持续安全利用对有效改善农用地土壤环境质量、保障农产品质量安全及人体健康具有重要意义。以长江三角洲经济最发达地区之一的浙江省为例,分析探讨了农用地土壤环境存在的主要问题和发展趋势,研究思考了农用地土壤可持续安全利用的理论和方法。在“十三五”期间,基于浙江省历年1︰5万大比例尺农用地土壤污染调查成果,在温岭市、桐庐县等地开展了以农用地土壤重金属镉(Cd)污染治理为重点的省级试点示范工作,综合采取以污染源头解析与防控、多维度农业安全利用技术筛选和应用以及超标农作物秸秆安全处置等方法,形成一批具有显著地域特点、高效防治效果、自主知识产权、适用于Cd轻中度和中重度污染的农用地土壤污染综合治理技术模式。主要结果:(1)大气沉降源是农用地生态系统Cd的主要外来输入源之一,约占总输入量的24%~59%。(2)筛选出以甬优538为主的低积累品种53个,比选出以石灰性物质类为主的钝化材料20种以及以硅基和硒基为主的叶面阻控材料10种。(3)以稻/麦轮作等适用于Cd轻中度污染农用地安全利用技术模式可有效降低土壤有效态Cd20%~50%以上,以超积累植物为主的适用于Cd中重度污染农用地的“边生产边修复”技术模式可有效降低土壤全量Cd30%以上、土壤有效态Cd50%以上,均可实现农产品安全生产。本文创新提出农用地土壤重金属污染可持续安全利用总体思路和技术路径,总结了农用地土壤重金属污染可持续安全利用的经验策略,以期为我国大范围开展受污染农用地土壤安全利用提供示范样板与技术参考。

关键词：农用地土壤安全利用镉污染分类管控浙江省

污染地块巨厚含水层典型DNAPLs运移模拟及安全利用深度评估

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环境工程学报 2022年第7期16卷 2287-2295页

作者：谢文逸姜登登李旭伟孔令雅曹少华陈樯张胜田邓绍坡生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042 国家环境保护土壤环境管理与污染控制重点实验室江苏南京210042

江苏省南部地区历史遗留化工污染地块同时存在巨厚含水层(厚度>30 m)和DNAPL类污染物,故导致再开发利用时调查和治理深度难以确定。利用UTChem模型构建地块二维地下水DNAPLs迁移模型,对巨厚含水层底板上典型DNAPLs(氯仿、1,2-二氯乙烷... 详细信息

江苏省南部地区历史遗留化工污染地块同时存在巨厚含水层(厚度>30 m)和DNAPL类污染物,故导致再开发利用时调查和治理深度难以确定。利用UTChem模型构建地块二维地下水DNAPLs迁移模型,对巨厚含水层底板上典型DNAPLs(氯仿、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、四氯乙烯)随时间推移的迁移扩散情况进行了模拟,并对影响其扩散范围的因素进行了探讨,基于模拟研究结果对此类地块安全利用深度进行了分析。模拟研究表明,不存在抽水井的情况下,经过70 a,含水层底板上4种典型DNAPLs(氯仿、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、四氯乙烯)污染羽迁移范围有限,其自底板垂直向上最大迁移距离分别为16.70、16.90、15.20、7.90 m,向下游迁移距离分别为332.12、337.77、322.10、243.40 m。在存在抽水井的情况下,抽水井会显著影响DNAPLs污染羽的迁移范围。影响DNAPLs污染物迁移扩散范围的主要因素为污染物溶解度、密度、黏度、弥散度及渗透系数。本研究结果可为典型化工类型退役地块的风险管控和安全利用提供参考。

关键词：巨厚含水层 DNAPLs迁移污染地块 UTChem 安全利用

强酸性轻度镉污染稻田安全利用技术模式探究——以浙江省永康市镉污染试验区为例

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2023年第6期49卷 853-862页

作者：陈思民卢新哲黄春雷施加春徐建明浙江大学环境与资源学院土水资源与环境研究所浙江杭州310058 浙江省地质调查院浙江杭州311203

为探究适合强酸性镉(Cd)污染稻田土壤的安全利用技术模式,在浙江省永康市Cd污染试验区,连续2年开展田间Cd低累积水稻品种和土壤钝化材料筛选及其组合效果试验。结果表明:在品种筛选试验中,‘秀水519’(XS519)、‘浙糯106’(ZN106)、‘... 详细信息

为探究适合强酸性镉(Cd)污染稻田土壤的安全利用技术模式,在浙江省永康市Cd污染试验区,连续2年开展田间Cd低累积水稻品种和土壤钝化材料筛选及其组合效果试验。结果表明:在品种筛选试验中,‘秀水519’(XS519)、‘浙糯106’(ZN106)、‘中浙优1号’(ZZY1H)和‘中嘉8号’(ZJ8H)可被推荐为当地适宜种植的低Cd累积水稻品种,其中‘秀水519’的Cd累积能力较低且稳定,2年的平均富集系数分别为0.090和0.159。在钝化材料筛选试验中,石灰对土壤pH值的提高效果显著,石灰、铁基生物质炭和钙镁磷肥能在一定程度上降低土壤有效态Cd含量(钝化率分别为14.8%、7.1%和6.9%),1800 kg/hm2铁基生物质炭和2400 kg/hm2土壤调理剂对‘中嘉8号’籽粒的降Cd效果较好,施用后籽粒含Cd量分别降低了32.2%和29.0%。在Cd低累积品种和钝化材料的组合试验中,施用2250 kg/hm2铁基生物质炭和2250 kg/hm2土壤调理剂均使水稻分蘖期和灌浆期的土壤pH值明显上升,其中土壤调理剂对酸性土壤的改良效果明显优于铁基生物质炭。‘秀水519’和‘浙糯106’的籽粒Cd含量与成熟期土壤pH值(5.19~5.61)呈极显著正相关,在试验所涉及的土壤pH值范围内,除‘秀水519’与1500 kg/hm2土壤调理剂组合外,籽粒Cd含量随钝化材料施用量的升高而增加。从经济和轻简化角度考虑,种植‘秀水519’是目前该试验区Cd污染稻田安全利用的最佳选择。

关键词：轻度镉污染强酸性稻田土壤安全利用

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中国重金属污染耕地土壤安全利用存在问题与建议

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土壤学报 2023年第5期60卷 1289-1296页

作者：徐建明何丽芝唐先进刘杏梅浙江大学环境与资源学院杭州310058 浙江农林大学环境与资源学院碳中和学院杭州311300

中国耕地土壤重金属污染情况不容乐观,如何安全利用重金属污染耕地仍是当今亟需解决的农业和环保问题。本文综合分析了近几年不同污染程度耕地土壤的安全利用措施,提出重金属低积累作物种植、重金属钝化技术、农艺调控及种植结构调整为... 详细信息

中国耕地土壤重金属污染情况不容乐观,如何安全利用重金属污染耕地仍是当今亟需解决的农业和环保问题。本文综合分析了近几年不同污染程度耕地土壤的安全利用措施,提出重金属低积累作物种植、重金属钝化技术、农艺调控及种植结构调整为当前污染耕地土壤安全利用的主要手段,并指出污染源防控力度不足、土壤污染与作物安全性关系不明、原位钝化技术风险及低积累作物利用效果的局限性仍然是中国污染耕地土壤安全、高效利用面临的主要问题,建议进一步完善污染土壤评价标准、健全污染土壤防控体系、优化污染土壤安全利用技术,以推动重金属污染耕地土壤的安全、高效和可持续利用。

关键词：污染耕地重金属安全利用解决措施

土施调理剂联合叶喷阻隔剂下镉污染水田的安全利用效果

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农业环境科学学报 2024年第10期43卷 2288-2295页

作者：唐乐斌黄凤艳吴辰润董心月周子寒宋波桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004

为明确土施调理剂联合叶喷阻隔剂对水稻镉(Cd)吸收的影响,本研究采用田间小区试验,选用生石灰(Li)、硅肥(Si)、钙镁磷肥(CaMg-P)和钙硅碱性调理剂(Ca-Si)为土壤调理剂,流体硅(Si-l)和螯合硒(Se)为叶面阻隔剂,探究不同技术集成模式下稻... 详细信息

为明确土施调理剂联合叶喷阻隔剂对水稻镉(Cd)吸收的影响,本研究采用田间小区试验,选用生石灰(Li)、硅肥(Si)、钙镁磷肥(CaMg-P)和钙硅碱性调理剂(Ca-Si)为土壤调理剂,流体硅(Si-l)和螯合硒(Se)为叶面阻隔剂,探究不同技术集成模式下稻株Cd累积的差异。结果表明:相较于对照处理,不同处理下土壤pH值提升0.50~0.86个单位,土壤DTPA-Cd含量显著降低(P安全国家标准》(GB 2762-2022)中糙米Cd限值(0.2 mg·kg^(-1)),且以处理T6(Li+Se)降Cd效果最佳,糙米Cd含量由0.501 mg·kg^(-1)降至0.123 mg·kg^(-1)。综合Cd转运系数TF_(茎叶-糙米)、TF_(根-糙米)及经济效益结果,土施生石灰联合叶喷螯合硒是镉污染稻田安全利用的一种可行技术模式,在中度Cd污染农田可实现稻米安全生产和农户增收。

关键词：水稻联合调控 Cd污染农田安全利用成本效益分析

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