水分管理對(duì)重金屬污染土壤植物修復(fù)效果的影響研究綜述
摘要: 隨著人們生活水平的提升、工業(yè)化進(jìn)程和城市化的不斷發(fā)展,土壤重金屬污染已成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展面臨的一個(gè)很嚴(yán)峻的環(huán)境問題,因此加強(qiáng)土壤重金屬污染的修復(fù)刻不容緩。近年來興起的植物修復(fù)技術(shù)相比于其它修復(fù)技術(shù)有著良好的發(fā)展前景,但植物修復(fù)效率一直是困擾該技術(shù)的難題。大量研究表明,水分管理會(huì)引起土壤理化性質(zhì)及重金屬形態(tài)的改變,同時(shí)改變植物體內(nèi)重金屬的含量和遷移。本文在前人的研究基礎(chǔ)上,綜述了水分管理對(duì)土壤物理、化學(xué)、生物學(xué)性質(zhì)以及植物本身的影響,分析了不同水分條件下植物的修復(fù)效率,提出了未來發(fā)展建議,為保證我國糧食安全和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。
Abstract: With the improvement of people’s living standards, the continuous development of industrialization and urbanization, soil heavy metal pollution has become a very serious environmental problem. It is urgent to strengthen the remediation of soil heavy metal pollution. In recent years, phytoremediation techniques have a promising future compared with other remediation techniques, but the efficiency of phytoremediation was a difficult problem. A large number of studies have shown that water management can change the physical and chemical properties of soils and the form of heavy metals, and affect the content and migration of heavy metals in plants. Based on previous studies, this paper reviewed the effects of water management on soil's physical, chemical and biological properties, as well as plants themselves, analyzed the remediation efficiency of plants under different water conditions, and the suggestions for future development were put forward, which will provide a theoretical and practical basis for ensuring food security and green agricultural development in China.
[1] 王 恒, 牛 雙, 葉紅升, 等. 典型重金屬污染土壤植物修復(fù)應(yīng)用研究[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào), 2019, 16(29): 109 ? 110. [2] 魏忠平, 朱永樂, 趙楚峒, 等. 生物炭吸附重金屬機(jī)理及其應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 土壤通報(bào), 2020, 51(3): 741 ? 747. [3] 陳亞奎, 葛登文, 盧滇楠. 鎘污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)[J]. 環(huán)境生態(tài)學(xué), 2020, 2(9): 92 ? 98. [4] 李 鵬. 水分管理對(duì)不同積累特性水稻鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的影響研究[D]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2011: 12 ? 14. [5] 賴書雅, 董秋瑤, 宋 超, 楊振京. 南陽盆地東部山區(qū)土壤重金屬分布特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 環(huán)境科學(xué), 2021, 42(11): 5500 ? 5509. [6] 徐露露, 馬友華, 馬鐵錚, 等. 鈍化劑對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào), 2013, 30(6): 25 ? 29. doi: 10.3969/j.issn.1005-4944.2013.06.005 [7] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部, 中華人民共和國國土資源部印發(fā)《2014中國環(huán)境狀況公報(bào)》[EB/OL]. (2015-05-29). [8] 郭碧林, 陳效民, 景 峰, 等. 施用生物有機(jī)肥對(duì)紅壤水稻土中重金屬及微生物量的影響[J]. 土壤通報(bào), 2019, 50(4): 952 ? 957. [9] 李永華. “鎘村”十年[J]. 中國經(jīng)濟(jì)周刊, 2014, (35): 68 ? 73. [10] 楊國棟, 張夢竹, 馮 濤, 等. 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 現(xiàn)代化工, 2020, 40(12): 50 ? 54 + 58. [11] 肖鵬飛, 吳德東. 全球植物修復(fù)研究的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析[J/OL]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2021(21): 1-12. [12]CHANEY R L, MALIK M, LI Y M, et al. Phytoremendiation of soil metals[J]. Current Opinion in Biotechnology, 1997, 8(3): 279 ? 284. doi: 10.1016/S0958-1669(97)80004-3
[13] 韋朝陽, 陳同斌. 重金屬污染植物修復(fù)技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 2002, (6): 833 ? 839. doi: 10.3321/j.issn:1001-8166.2002.06.006 [14] 樊 霆, 葉文玲, 陳海燕, 等. 農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復(fù)技術(shù)研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2013, 22(10): 1727 ? 1736. doi: 10.3969/j.issn.1674-5906.2013.10.015 [15] 程涵宇, 欒慧君, 劉漢湖. 基于文獻(xiàn)計(jì)量分析土壤重金屬污染修復(fù)研究現(xiàn)狀[J]. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì), 2020, 40(9): 12 ? 18. doi: 10.3969/j.issn.1674-1021.2020.09.005 [16]QIAO D M, LU H F, ZHANG X X. Change in phytoextraction of Cd by rapeseed (Brassica napus L. ) with application rate of organic acids and the impact of Cd migration from bulk soil to the rhizosphere[J]. Environmental Pollution, 2020, 267: 115452 ? 115452. doi: 10.1016/j.envpol.2020.115452
[17] 陸紅飛, 喬冬梅, 齊學(xué)斌, 等. 外源有機(jī)酸對(duì)土壤pH值、酶活性和Cd遷移轉(zhuǎn)化的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2020, 39(3): 542 ? 553. [18] 韓 洋, 喬冬梅, 齊學(xué)斌, 等. 草酸對(duì)鎘污染土壤油葵生物量及土壤酶活性和鎘形態(tài)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2020, 39(9): 1964 ? 1973. [19]LU H F, QIAO D M, HAN Y, et al. Low molecular weight organic acids increase Cd accumulation in Sunflowers through increasing Cd bioavailability and reducing Cd toxicity to plants[J]. Minerals, 2021, 11(3): 243 ? 243. doi: 10.3390/min11030243
[20]WANG M, YANG Y, CHEN W. Manganese, Zinc, and pH affect cadmium accumulation in rice grain under field conditions in southern China[J]. Journal of environmental quality, 2018, 47(2): 306 ? 311. doi: 10.2134/jeq2017.06.0237
[21]PONNAMPERUMA F N. The chemistry of submerged soils[J]. Advances in Agronomy, 1972, 24: 29 ? 96.
[22] 張 燕, 江建鋒, 黃奇娜, 等. 水分管理調(diào)控水稻鎘污染的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 中國稻米, 2021, 27(3): 10 ? 16. doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2021.03.003 [23]CHIMNER R A, COOPER D J. Influence of water table levels on CO2 emissions in a colorado subalpine fen: an in situ microcosm study[J]. Soil Biology Biochemistry, 2003, 35(3): 345 ? 351. doi: 10.1016/S0038-0717(02)00284-5
[24] 黃 榮, 徐應(yīng)明, 黃青青, 等. 不同水分管理下施用尿素對(duì)土壤鎘污染鈍化修復(fù)效應(yīng)及微生物結(jié)構(gòu)與分布影響[J]. 環(huán)境化學(xué), 2018, 37(3): 523 ? 533. [25]TIAN J Q, ZHU Y B, KANG X M, et al. Effects of drought on the archaeal community in soil of the Zoige wetlands of the Qinghai- Tibetan plateau[J]. European Journal of Soil Biology, 2012, 52: 84 ? 90. doi: 10.1016/j.ejsobi.2012.07.003
[26]SAWADA K, FUNAKAWA S, KOSAKI T. Effect of repeated drying rewetting cycles on microbial biomass carbon in soils with different climatic histories[J]. Applied Soil Ecology, 2017, 120: 1 ? 7. doi: 10.1016/j.apsoil.2017.07.023
[27] 王義祥, 任麗花, 翁伯琦, 等. 土壤干旱脅迫對(duì)圓葉決明土壤微生物的生態(tài)效應(yīng)[J]. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2005, (S1): 66 ? 68. [28]Liang X L, Radosevich M, Loffler F, et al. Impact of microbial iron oxide reduction on the transport of diffusible tracers and non-diffusible nanoparticles in soils[J]. Chemosphere. 2019, 220: 391-402.
[29] 范文宏, 姜 維, 王 寧. 硫酸鹽還原菌修復(fù)污染土壤過程中鎘的地球化學(xué)形態(tài)分布變化[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2008, (11): 2291 ? 2298. doi: 10.3321/j.issn:0253-2468.2008.11.019 [30] 黃益宗, 朱永官, 童依平, 等. 土壤水分變化對(duì)玉米苗期吸收積累鎘的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2004, (12): 2832 ? 2836. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2004.12.024 [31] 許鏵月. 土壤水分與pH對(duì)鎘污染下黃瓜和小白菜鎘積累及生長的影響[D]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2020: 54-56. [32] 茆 智. 水稻節(jié)水灌溉及其對(duì)環(huán)境的影響[J]. 中國工程科學(xué), 2002, 4(7): 8 ? 16. doi: 10.3969/j.issn.1009-1742.2002.07.003 [33] 王惠明, 林小兵, 黃欠如, 等. 不同灌溉模式對(duì)稻田土壤及糙米重金屬積累的影響[J]. 生態(tài)科學(xué), 2019, 38(3): 152 ? 158. [34] 沈 欣, 朱奇宏, 朱捍華, 等. 農(nóng)藝調(diào)控措施對(duì)水稻鎘積累的影響及其機(jī)理研究[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 34(8): 1449 ? 1454. doi: 10.11654/jaes.2015.08.003 [35] 秦 麗. 間作系統(tǒng)中續(xù)斷菊與作物Cd、Pb累積特征和根系分泌低分子有機(jī)酸機(jī)理[D]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué), 2017: 6-8. [36] 劉 源, 徐仁扣. 低分子量有機(jī)化合物對(duì)MnO2和土壤氧化錳的還原溶解作用[J]. 環(huán)境化學(xué), 2015, 34(6): 1037 ? 1042. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2015.06.2014111201 [37] 董馨嵐, 白 哲, 李銘紅, 等. 銅鉛脅迫下水分、溫度和施肥對(duì)黑麥草富集能力的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2020, 40(21): 7721 ? 7732. [38]Angle JS, Baker AJM, Whiting SN, et al. Soil moisture effects on uptake of metals by Thlaspi, Alyssum and Berkheya[J]. Plant and Soil, 2003, 256(2): 325 ? 332. doi: 10.1023/A:1026137624250
[39] 吳曉月, 季曉敏, 高麗敏, 等. 土壤水分及鎘濃度對(duì)甜高粱生長及鎘吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響[J]. 草學(xué), 2021, (3): 12 ? 20 + 44. [40] 戴俊英, 沈秀瑛, 徐世昌, 等. 水分脅迫對(duì)玉米光合性能及產(chǎn)量的影響[J]. 作物學(xué)報(bào), 1995, (3): 356 ? 363. doi: 10.3321/j.issn:0496-3490.1995.03.017 [41] 崔曉熒, 秦俊豪, 黎華壽. 不同水分管理模式對(duì)水稻生長及重金屬遷移特性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2017, 36(11): 2177 ? 2184. doi: 10.11654/jaes.2017-0665 [42] 張艷超, 任艷芳, 林 肖, 等. 不同灌溉方式對(duì)鎘污染下水稻生長和產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 45(2): 51 ? 54. [43] 崔立強(qiáng), 吳龍華, 李 娜, 等. 水分特征對(duì)伴礦景天生長和重金屬吸收性的影響[J]. 土壤, 2009, 41(4): 572 ? 576. doi: 10.3321/j.issn:0253-9829.2009.04.011 [44]Ye ZH, Wong MH, Baker AJM, et al. Comparison of biomass and metal uptake between two populations of phragmites australis grown in flooded and dry conditions[J]. Annals of Botany, 1998, 82: 83 ? 87. doi: 10.1006/anbo.1998.0646
[45]Hu P, Li Z, Yuan C, et al. Effect of water management on cadmium and arsenic accumulation byrice with different metal accumulation capacities[J]. Journal of Soils and Sediments, 2013, 13(5): 916 ? 924. doi: 10.1007/s11368-013-0658-6
[46] 王肖鳳, 汪吳凱, 夏方招, 等. 水分管理對(duì)再生稻稻米品質(zhì)的影響[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2021, 40(2): 103 ? 111. [47]Wan Y, Huang Q Q, Camara A Y, et al. Water management impacts on the solubility of Cd, Pb, As, and Cr and their uptake by rice in two contaminated paddy soils[J]. Chemosphere, 2019, 228: 360 ? 369. doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.04.133
[48]Somenahally A C, Hollister E B, Yan W, et al. Water management impacts on arsenic speciation and iron-reducing bacteria in contrasting rice-rhizosphere compartments[J]. Environmental Science & Technology, 2011, 45(19): 8328 ? 35.
[49] 楊小粉, 吳勇俊, 張玉盛, 等. 水分管理對(duì)水稻鎘吸收的影響[J]. 中國稻米, 2019, 25(4): 34 ? 37. doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2019.04.008 [50] 方 飛, 浦晨霞, 武 帥, 等. 水分調(diào)控下4種水生植物對(duì)重金屬的吸附與富集作用[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 46(14): 78 ? 81 + 160. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2018.14.022相關(guān)知識(shí)
土壤重金屬污染
土壤污染防治難點(diǎn)及對(duì)策研究
淺析土壤重金屬污染及其防治措施
我國土壤污染防治現(xiàn)狀分析及未來路徑研究
土壤污染對(duì)健康的影響簡述
我國土壤重金屬污染分布
土壤污染對(duì)健康的影響
土壤環(huán)境污染
土壤污染的危害和治理
如何幫污染土壤恢復(fù)健康?
網(wǎng)址: 水分管理對(duì)重金屬污染土壤植物修復(fù)效果的影響研究綜述 http://www.u1s5d6.cn/newsview217133.html
推薦資訊
- 1發(fā)朋友圈對(duì)老公徹底失望的心情 12775
- 2BMI體重指數(shù)計(jì)算公式是什么 11235
- 3補(bǔ)腎吃什么 補(bǔ)腎最佳食物推薦 11199
- 4性生活姿勢有哪些 盤點(diǎn)夫妻性 10425
- 5BMI正常值范圍一般是多少? 10137
- 6在線基礎(chǔ)代謝率(BMR)計(jì)算 9652
- 7一邊做飯一邊躁狂怎么辦 9138
- 8從出汗看健康 出汗透露你的健 9063
- 9早上怎么喝水最健康? 8613
- 10五大原因危害女性健康 如何保 7826