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我國(guó)土壤銻污染特征研究進(jìn)展及其富集植物的應(yīng)用前景初探

分類(lèi):行業(yè)熱點(diǎn) > 土壤修復(fù)    發(fā)布時(shí)間:2018年5月9日 11:49    作者:來(lái)源:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué) 作者:殷志遙 等    文章來(lái)源:北極星固廢網(wǎng)

我國(guó)是世界上銻儲(chǔ)備量最高的國(guó)家,由于不合理的開(kāi)發(fā)利用,大量的銻進(jìn)入環(huán)境之中。銻作為一種致癌元素,其含量的超標(biāo)嚴(yán)重危害著環(huán)境中生物及人類(lèi)健康。但由于人們對(duì)銻污染關(guān)注程度不高,以及相關(guān)修復(fù)技術(shù)的不成熟(尤其是植物修復(fù)技術(shù)),我國(guó)所面臨的銻污染形勢(shì)不容樂(lè)觀。

本文對(duì)我國(guó)銻資源的分布、污染狀況與特征以及相關(guān)銻富集植物進(jìn)行綜述,同時(shí)根據(jù)銻富集植物野外篩選工作的研究進(jìn)展,對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用評(píng)估,為今后應(yīng)用植物修復(fù)降低土壤銻污染的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提供一定的科學(xué)依據(jù)。

前 言

銻(Sb)是一種具有潛在毒性和致癌性的類(lèi)金屬元素,其化學(xué)性質(zhì)與砷相似,在醫(yī)療以及工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具有重要作用。我國(guó)作為產(chǎn)銻大國(guó),銻礦儲(chǔ)量位居世界第一,產(chǎn)量約占世界總量的79.6%。近年來(lái)由于對(duì)銻礦的不合理利用,致使土壤、水以及大氣中的銻濃度急劇上升,尤其在湖南、貴州、廣西等銻礦相對(duì)比較集中的地方,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其背景值。

銻不是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,但植物可以吸收土壤中的溶解態(tài)銻。當(dāng)銻進(jìn)入植物體內(nèi)后會(huì)與必要的代謝物競(jìng)爭(zhēng)。相關(guān)研究表明,在一些成熟植物葉片中,銻的濃度達(dá)到150 mg˙kg-1 時(shí),會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生一定的毒害作用。銻對(duì)植物的毒性效應(yīng)主要是通過(guò)對(duì)植物造成氧化脅迫,影響植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、信號(hào)傳導(dǎo)、能量代謝以及對(duì)礦質(zhì)元素的吸收等,對(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育造成嚴(yán)重危害。

而銻對(duì)人體的毒性作用主要是通過(guò)與蛋白質(zhì)內(nèi)的巰基(-SH)結(jié)合,抑制某些巰基酶以及琥珀酸氧化酶的活性,影響蛋白質(zhì)和糖的代謝,損害肝臟、心臟、神經(jīng)系統(tǒng)以及對(duì)粘膜產(chǎn)生一定的刺激作用。劉碧君等分別對(duì)錫礦山礦區(qū)和貴陽(yáng)市的人體頭發(fā)做了檢驗(yàn)分析,發(fā)現(xiàn)錫礦山礦區(qū)的人體頭發(fā)中平均銻含量為15.9 μg˙kg-1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于貴陽(yáng)市的平均銻含量(0.532 μg˙kg-1)。

如何防治銻污染已成為當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題。相比于其他修復(fù)技術(shù),植物修復(fù)在土壤銻污染中的應(yīng)用還處于起步階段。目前的工作主要集中于對(duì)銻礦山周?chē)哪托灾参镒稣{(diào)研及篩選,并對(duì)銻的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)以及耐性機(jī)理做出了一系列研究,缺乏在實(shí)際工程中的應(yīng)用。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,綜述了我國(guó)土壤銻污染特征研究進(jìn)展及其富集植物的應(yīng)用前景,為降低土壤以及作物中銻的含量提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 我國(guó)銻污染分布狀況

1.1銻資源分布概況

根據(jù)中國(guó)潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù),我國(guó)已探明的銻礦(含礦點(diǎn)和礦化點(diǎn))共617 處,分屬于全國(guó)18 個(gè)省、自治區(qū),且多集中在我國(guó)南方,主要分布于湖南(117 處)、西藏(83 處)、廣西(51 處)、貴州(44 處)、云南(108處)等地區(qū)(圖 1)。湖南作為我國(guó)的一個(gè)產(chǎn)銻大省,銻資源儲(chǔ)備量十分豐富,主要的銻礦山有冷水江錫礦山、安化渣滓溪銻礦、沅陵沃溪銻金礦、桃江板溪銻礦區(qū)等。其中冷水江錫礦山為世界上銻儲(chǔ)備量最高的礦山,享有世界銻都之稱(chēng)。廣西的銻礦資源分布相對(duì)比較集中,主要分布于河池市南丹縣、金城江區(qū)以及百色市的隆林縣和西林縣,此外在南寧市、桂林市以及賀州市也有少量分布。位于南丹大廠鎮(zhèn)的銻礦是僅次于湖南錫礦山的第二大銻礦山。隨著近幾年西部大開(kāi)發(fā)政策的實(shí)施,西藏也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了尕爾西姜、美多和拉諾瑪?shù)却笮弯R礦床,成為銻礦資源的第三大省(區(qū))。而貴州省的銻礦資源分布較廣泛,在9 個(gè)縣均有分布,主要分布在晴隆縣、獨(dú)山縣以及榕江縣。另外在鎮(zhèn)寧縣、冊(cè)亨縣、三都縣、雷山縣及赫章縣也有分布。其中位于晴隆縣的銻礦資源保有量?jī)H次于湖南錫礦山、廣西南丹銻礦,屬世界第三大銻礦山。云南的銻資源則主要分布在木利銻礦、維西格坡洛銻礦、筆架山銻礦等。


1.2農(nóng)用地銻污染現(xiàn)狀及擴(kuò)散趨勢(shì)

我國(guó)豐富的銻資源在促進(jìn)了工業(yè)以及醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)展的同時(shí),也帶來(lái)了一定的環(huán)境隱患。根據(jù)近年來(lái)對(duì)銻礦山周?chē)?a target="_blank" title="農(nóng)用地土壤新聞專(zhuān)題">農(nóng)用地土壤的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)(表 1),土壤中的平均銻含量多集中于17.23~1 438.00 mg˙kg-1,遠(yuǎn)高于湖南省(2.98 mg˙kg-1)和貴州省(2.24 mg˙kg-1)背景值,且在不同的地方其污染程度表現(xiàn)出較大的區(qū)別。主要是由于廢礦、爐渣堆放的緣故以及受到銻塵、煙氣沉降、雨水淋溶等因素的影響,造成銻等重金屬遷移至土壤之中,使得附近的河流、土壤以及植物中經(jīng)常能檢測(cè)到較高的銻含量。此外銻可以隨大氣、河流等遷移至遠(yuǎn)離污染源的地區(qū),形成跨區(qū)域遠(yuǎn)程污染。項(xiàng)萌等研究發(fā)現(xiàn),廣西河池南丹縣銻礦冶煉區(qū)土壤銻的濃度為195~2 034 mg˙kg-1,且其含量與距離冶煉廠的距離密切相關(guān),其中在0~400 m 內(nèi)急劇衰減,衰減幅度達(dá)90%,在400~2 400 m 范圍緩慢衰減,影響范圍可以達(dá)到很遠(yuǎn),而在3 種不同土壤環(huán)境中(水稻田、菜地、荒地),銻含量表現(xiàn)為水稻田>菜地>荒地。也有研究表明,過(guò)去的30 年內(nèi),北極圈大氣中的銻含量增加了50%,證實(shí)了跨區(qū)域銻污染的可能性。但調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),由于對(duì)銻污染及健康風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)的不足以及環(huán)保治理意識(shí)較弱,礦區(qū)80%的農(nóng)民只有在確實(shí)種不出農(nóng)作物的時(shí)候才意識(shí)到土壤被污染了,且農(nóng)用地的利用多樣性較低,結(jié)構(gòu)表現(xiàn)單一。


1.3土壤銻形態(tài)、分布及生物有效性

銻的金屬性不強(qiáng),易形成銻的衍生物(銻化物、氫化物、有機(jī)銻化物等),其毒性的大小不僅與其總量有關(guān),很大程度上還取決于其存在形態(tài)。其中單質(zhì)銻的毒性高于其鹽類(lèi),無(wú)機(jī)銻的毒性高于有機(jī)銻,+3 價(jià)的毒性高于+5 價(jià)(+3 價(jià)的毒性大約是+5 價(jià)的10 倍),且同等價(jià)態(tài)銻的毒性還與其化合物的形態(tài)以及晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。銻在土壤中主要以殘?jiān)鼞B(tài)的形式存在,占總銻的比例最高可達(dá)90%,水溶態(tài)含量最低(圖 2)。


土壤中銻形態(tài)的分布特征會(huì)對(duì)其在土壤-植物體系中的富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力產(chǎn)生一定影響。相關(guān)研究者比較了蜈蚣草、斑矛、五節(jié)芒、粽葉蘆對(duì)砷和銻的轉(zhuǎn)運(yùn)能力,發(fā)現(xiàn)只有五節(jié)芒和粽葉蘆從根部到地上部(莖/葉)對(duì)銻具有較好的轉(zhuǎn)運(yùn)能力,而4 類(lèi)植物對(duì)砷都表現(xiàn)出了良好的轉(zhuǎn)運(yùn)能力,說(shuō)明銻在植物體中的轉(zhuǎn)運(yùn)能力相對(duì)于砷較弱。文吉昌等的研究結(jié)果(表 2)表明,除了個(gè)別植物對(duì)銻的富集能力大于砷外,其余植物對(duì)銻的富集能力均遠(yuǎn)小于砷。也有研究表明,植物地上部的銻含量與根部含量之間沒(méi)有相關(guān)性(r=0.19),植物吸收的銻并非單一來(lái)自土壤的釋放,還有一部分可能來(lái)自大氣沉降,進(jìn)一步表明了銻在植物中具有較弱的富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力。


2 我國(guó)常見(jiàn)農(nóng)作物對(duì)銻的富集特征

2.1水稻

依據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的每日銻攝入量,有33%來(lái)源于大米,因此食用大米已成為礦區(qū)居民主要的銻暴露途徑。相關(guān)研究對(duì)湖南省錫礦山銻冶煉廠周邊生長(zhǎng)的水稻(Oryza sativa)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),水稻體內(nèi)富集了大量銻,含量具體表現(xiàn)為根(225.34 mg˙kg-1)>莖(18.78 mg˙kg-1)>葉(5.79 mg˙kg-1),遠(yuǎn)高于陸地維管植物中銻含量的背景值(0.2~50 μg˙kg-1),這與相關(guān)研究者所開(kāi)展的室內(nèi)模擬研究結(jié)果相似。在水稻的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)均會(huì)對(duì)其產(chǎn)生毒害作用,其中銻會(huì)抑制水稻根部生長(zhǎng),影響α-淀粉酶活性,阻礙抽穗,降低干重轉(zhuǎn)化率以及幼苗生長(zhǎng),且Sb(Ⅲ)的毒性比Sb(Ⅴ)高。

根系作為銻在水稻體內(nèi)主要的富集部位,在銻脅迫下,水稻能通過(guò)改變根系的形態(tài)特征來(lái)降低對(duì)銻的吸收富集,減小其毒性。雷蕾等研究表明,水稻(豐美占)能通過(guò)降低根面積和分叉數(shù)來(lái)降低對(duì)銻的吸收,且水稻對(duì)Sb(Ⅲ)的轉(zhuǎn)運(yùn)能力強(qiáng)于Sb(Ⅴ)。而Ren 等研究發(fā)現(xiàn),水稻對(duì)Sb(Ⅴ)的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)最高達(dá)到Sb(Ⅲ)轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的3~4 倍。這一差異也說(shuō)明了不同品種的水稻對(duì)各形態(tài)銻的轉(zhuǎn)運(yùn)可能存在一定的區(qū)別。Huang 等研究也證實(shí)在Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)處理下,Yangdao 6、Nongken 57、Jiahua 1 三個(gè)品種的水稻對(duì)銻表現(xiàn)出不同的富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力。在不同的水稻品種之間,其根表鐵膜的形成也會(huì)有一定區(qū)別,隨著銻濃度的增加,根表鐵膜的量也隨之增加,且根表鐵膜含量高的品種其富集銻的能力更強(qiáng)。但鐵膜的形成也降低了銻的吸收速率。

2.2小麥

小麥作為我國(guó)三大谷物之一,幾乎全作食用,僅約有1/6 作為飼料食用。在現(xiàn)有的研究中,主要開(kāi)展了一些有關(guān)小麥對(duì)銻吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理的室內(nèi)模擬研究。小麥對(duì)銻的富集主要集中在根部,不同的小麥品種對(duì)Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)能力也表現(xiàn)出一定區(qū)別。Shtangeeva等研究表明,雖然小麥和黑麥在植物學(xué)上比較相似,但在75 mg˙L-1 水平下,Sb(Ⅲ)處理下黑麥各部位的銻含量(根、種子、葉分別為42.50、21.40、8.33 mg˙kg-1)低于Sb(Ⅴ)處理(分別為64.00、34.00、33.20 mg˙kg-1),說(shuō)明對(duì)于黑麥而言,其各部位對(duì)Sb(Ⅴ)的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)能力強(qiáng)于Sb(Ⅲ)。而小麥與其相反,Sb(Ⅲ)處理各部位銻含量(68.8、13.9、3.06 mg˙kg-1)均高于Sb(Ⅴ)處理(32.6、10.1、2.16 mg˙kg-1),這可能與其體內(nèi)各元素含量的不同有關(guān)。有研究報(bào)道,小麥種子在硝酸銻處理下,會(huì)降低幼苗根系以及植株體內(nèi)的鈣濃度,且根系中的降低幅度最大,此外根系中鈉的含量、植株中銅的濃度以及葉片中鉀的濃度均有一定程度降低,影響作物的產(chǎn)量及品質(zhì)。

2.3玉米

玉米作為全世界產(chǎn)量最高的農(nóng)作物,在我國(guó)各地廣泛種植。張軍營(yíng)等對(duì)某小型銻冶煉廠周?chē)沫h(huán)境污染調(diào)查分析發(fā)現(xiàn),其周?chē)衩兹~片中的銻含量是大陸植物中相應(yīng)元素平均含量的2 220 倍。Pan 等的室內(nèi)盆栽模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,向土壤中加入0~1 000 mg˙L-1 的酒石酸銻鉀時(shí),玉米(Zea mays)也能吸收大量銻,當(dāng)土壤中的銻含量達(dá)到1 000 mg˙kg-1 時(shí),玉米根部和地上部銻的含量分別達(dá)到26.50、68.42 mg˙kg-1,轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)達(dá)2.58。也有研究認(rèn)為玉米吸收的銻大部分集中在根部,地上部的含量較根部低,同時(shí)分布于葉的含量大于莖和粒。此外,Tschan 等比較了銻污染土壤中玉米和向日葵對(duì)Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸收富集效果,與水稻和小麥不同的是,玉米對(duì)于Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸收沒(méi)有顯著差異,且相對(duì)于向日葵,玉米對(duì)銻的毒性更敏感。主要由于銻脅迫會(huì)破壞玉米體內(nèi)抗氧化酶的活性,隨著銻濃度的升高,葉片中過(guò)氧化物酶(POD)活性先升高后降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性逐漸下降,過(guò)氧化氫酶(CAT)活性有所升高,從而使自由基生成與去除的動(dòng)態(tài)平衡受到干擾破壞,影響細(xì)胞的代謝和葉綠素的合成等,進(jìn)而影響玉米的正常生長(zhǎng)。

2.4其他

除了我國(guó)主要的三大糧食作物,相關(guān)研究者對(duì)礦區(qū)周?chē)氖卟艘沧隽讼鄳?yīng)研究。其中He 對(duì)錫礦山調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),礦區(qū)周?chē)L(zhǎng)的蘿卜屬植物的葉片中銻含量高達(dá)121.4 mg˙kg-1,超過(guò)正常值2 400 倍。Hammel 等對(duì)廢棄礦區(qū)中種植的19 種農(nóng)作物研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)土壤中的有效銻含量升高至90 mg˙kg-1 時(shí),菠菜(Spinacia oleracea)中銻含量可高達(dá)399 mg˙kg-1,且菠菜葉片中銻含量與土壤中有效銻含量呈顯著正相關(guān)。廖煒研究了莧菜、四九黃菜心、菠菜、四季青菜對(duì)銻污染的耐受及富集效果,發(fā)現(xiàn)隨著銻濃度的增加,4 種蔬菜生物量的抑制效果不斷增大,污染程度越高,抑制生長(zhǎng)的作用越強(qiáng)。4 種蔬菜對(duì)于銻的富集效果表現(xiàn)為地下部分大于地上部分,且四九黃菜心對(duì)銻的富集濃度最大。

3 銻富集植物及污染修復(fù)應(yīng)用潛力

目前針對(duì)土壤銻污染修復(fù)的工程案例相對(duì)較少,主要集中于室內(nèi)研究。相關(guān)研究者認(rèn)為植物細(xì)胞壁、細(xì)胞膜或液泡中存在與重金屬等有毒物質(zhì)結(jié)合的“結(jié)合座”,如細(xì)胞壁果膠中的多聚糖醛酸和纖維素分子的羧酸、醛基等基團(tuán),都能與重金屬結(jié)合,從而降低重金屬向細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)輸而解毒。同時(shí),重金屬進(jìn)入植物后會(huì)促進(jìn)植物產(chǎn)生一些酶類(lèi)以及非酶類(lèi)抗氧化劑,從而保證植物電子傳遞過(guò)程的順利進(jìn)行。此外,根際微生物分泌產(chǎn)生的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和保護(hù)植物的抗生素、螯合劑等能一定程度上加強(qiáng)植物的抗性能力。而王曉麗等則認(rèn)為,植物對(duì)有機(jī)銻直接吸收轉(zhuǎn)運(yùn)并將其轉(zhuǎn)化為三價(jià)銻的能力可能是植物對(duì)銻富集的重要機(jī)制。

由于銻與砷屬于同族元素,兩者之間具有很多相似的化學(xué)性質(zhì)。砷的超富集植物中很多都屬于蕨類(lèi)植物,如蜈蚣草、大葉井口邊草等。而蜈蚣草、大葉井口邊草等對(duì)銻也具有較好的富集效果。其中李玲等研究表明,生長(zhǎng)于礦渣堆上的蜈蚣草中銻含量達(dá)到(119.3±42.9)mg˙kg-1,遠(yuǎn)高于參考區(qū)的含量(3.9±1.2)mg˙kg-1,對(duì)銻表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐性。且蜈蚣草吸收的主要是三價(jià)銻,吸收的總銻中99%以上主要富集在根部。白玉鳳尾蕨對(duì)各形態(tài)銻的富集效果與蜈蚣草相似。王曉麗等研究表明,白玉鳳尾蕨對(duì)3 種形態(tài)的銻表現(xiàn)出顯著的富集效果,其中地上部和根部銻含量最高分別為816 mg˙kg-1 和6 065 mg˙kg-1,各形態(tài)銻的富集效果表現(xiàn)為三價(jià)銻>五價(jià)銻>甲基銻。在現(xiàn)有的報(bào)道中,共報(bào)道的銻富集植物主要有構(gòu)樹(shù)、蜈蚣草、紫穗槐、白玉鳳尾蕨、翅莢木、臭椿、大葉黃楊、狗牙根、芒、苧麻、紫花苜蓿、女貞等。

針對(duì)目前研究較多且富集效果相對(duì)較好的2 種植物(芒草、苧麻),結(jié)合其各自的生長(zhǎng)特點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行模擬應(yīng)用評(píng)估。芒類(lèi)植物具有生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、易繁殖等特點(diǎn),播種后能迅速覆蓋地面,對(duì)于固土保水、改善周邊環(huán)境具有一定的促進(jìn)作用。從表 3 可以看出,芒草的根部(平均含量為264.09 mg˙kg-1)以及地上部(平均含量為414.21 mg˙kg-1)對(duì)銻均有較強(qiáng)的富集能力,且地上部的富集能力大于根部(平均轉(zhuǎn)移系數(shù)為1.66)。按耕層土壤質(zhì)量2 250 t˙hm-2,年均10 t˙hm-2 的保守產(chǎn)量計(jì)算,每667 m2 芒草對(duì)銻的年均地上部移除率僅為0.43%左右。但芒草是一種有效的能源物質(zhì),相關(guān)研究報(bào)道,芒草的灰分及K、Cl、S 和N 含量很低,導(dǎo)致其熱值高,且芒草的年均產(chǎn)量可高達(dá)30 t˙hm-2,按照熱值17 MJ˙kg-1,每年每公頃芒草可生產(chǎn)熱值為510 000 MJ。在歐洲,芒草已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于燃燒發(fā)電,2000 年利用芒草產(chǎn)生的電能約占?xì)W盟15 個(gè)國(guó)家當(dāng)年發(fā)電量的9%,其中在愛(ài)爾蘭更是高達(dá)37%。同時(shí),芒草還是乙醇、沼氣等能源物質(zhì)優(yōu)良的原材料,因此其回收產(chǎn)物具有較高的二次利用價(jià)值。


苧麻各部位對(duì)銻也具有較好的富集效果,富集部位主要集中在地上部(64.18~744.44 mg˙kg-1),平均轉(zhuǎn)移系數(shù)為5.85。庫(kù)文珍等研究結(jié)果也表明,苧麻對(duì)銻的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均大于1,滿(mǎn)足銻富集植物的基本特征,可作為銻污染修復(fù)的先鋒植物。按年均12 t˙hm-2的產(chǎn)量計(jì)算,每667 m2 苧麻對(duì)銻的地上部年均移除率為0.54%。苧麻纖維作為紡織品的工業(yè)原料之一,在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

綜上所述,在目前研究較多的2 種銻富集植物中,雖然對(duì)銻均有較好的富集效果,但整體移除率不高(移除率基本≤1%),遠(yuǎn)低于其他重金屬的富集植物在土壤污染修復(fù)中的移除效果(移除率基本≥10%),實(shí)際應(yīng)用潛力不高,尤其是周期較短的農(nóng)田土壤修復(fù)中。

4 總結(jié)和展望

從對(duì)銻礦山周邊土壤的調(diào)查研究可以看出,土壤中的銻具有污染程度高、區(qū)域性差異大、擴(kuò)散范圍廣等特點(diǎn)。土壤中銻含量的超標(biāo)對(duì)于農(nóng)作物的生長(zhǎng)、品質(zhì)都有較大影響,且對(duì)于人類(lèi)健康也有潛在危害。根據(jù)近幾年的研究結(jié)果來(lái)看,銻污染程度有逐漸變嚴(yán)重的趨勢(shì)。

究其原因主要集中在以下兩個(gè)方面:(1)相對(duì)于常規(guī)重金屬元素,人們對(duì)銻污染的關(guān)注度以及防范意識(shí)不夠。對(duì)銻礦的不合理開(kāi)采及冶煉,使得銻礦山周邊土壤的銻超標(biāo)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他重金屬;(2)相關(guān)修復(fù)技術(shù)尚不成熟,尤其是在植物修復(fù)這一領(lǐng)域。雖然目前已經(jīng)陸續(xù)開(kāi)展了一些有關(guān)銻礦山周邊土壤及植物體內(nèi)銻含量的調(diào)研,并針對(duì)銻富集植物對(duì)銻的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)以及代謝機(jī)理做出了一系列研究,但相對(duì)于其他重金屬,銻在土壤中殘?jiān)鼞B(tài)含量較高,在植物中的遷移性較弱,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,其移除率整體不高,因此在目前的土壤銻污染修復(fù)(尤其是農(nóng)田土壤修復(fù))過(guò)程中并沒(méi)有較好的應(yīng)用潛力。

建議在今后的土壤銻污染防治中,首先應(yīng)加大銻污染防治的宣傳與管理,強(qiáng)化人們對(duì)銻污染危害的認(rèn)識(shí),減少人為污染的發(fā)生;其次,在土壤銻污染修復(fù)方面,應(yīng)進(jìn)一步加深富集植物對(duì)銻吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理的研究,探討在高濃度的銻污染環(huán)境中,如何有效提高富集植物對(duì)銻的富集轉(zhuǎn)運(yùn)能力。拓展富集植物對(duì)土壤銻污染防治的實(shí)際應(yīng)用。同時(shí),還應(yīng)進(jìn)一步加深銻富集植物的篩選工作,為植物修復(fù)在銻污染的應(yīng)用提供理論依據(jù)。


來(lái)源:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)  作者:殷志遙 等

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