農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)鎘污染研究.pdf

1、自1961年日本報道鎘(Cd)污染引發(fā)"痛痛病"之后,農(nóng)田Cd污染控制技術(shù)研究一直成為農(nóng)業(yè)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點.關(guān)于Cd污染土壤治理的策略主要有凈化和解毒兩種.作者基于生態(tài)避害理論,提出了"污染農(nóng)田農(nóng)業(yè)生態(tài)整治與安全高效利用"的新策略.指出Cd污染土壤是一種特殊的農(nóng)業(yè)資源,通過選用生理上耐Cd能力強、產(chǎn)品質(zhì)量受污染影響小的栽培植物,構(gòu)建安全高效的經(jīng)濟(jì)生態(tài)模式,即可將Cd污染治理寓于農(nóng)田土壤高效利用過程之中.為了成功實施該治理策略,對

2、中國南方地區(qū)主要適生栽培植物的耐Cd性進(jìn)行了鑒定,同時對不同利用模式下Cd在土壤-植物(動物)系統(tǒng)中的遷移行為及其生物學(xué)與生態(tài)學(xué)毒害效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,取得如下主要結(jié)果:1 禾谷類作物無論其生理耐Cd能力強弱,由于CD容易在籽粒中積累,導(dǎo)致產(chǎn)品的食(飼)用價值喪失,因此應(yīng)歸于污染敏感型作物,不宜在Cd污染區(qū)種植;油料作物中的油菜和花生對Cd的生理耐性較強,Cd在種子油中的殘留量低于國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),可以作為抗Cd污染作物在污染土壤上種

3、植,但是,其油粕含Cd量高,不能作為飼料或肥料利用.甘蔗和柑橘對Cd的生理抗性強,Cd向收獲產(chǎn)品(蔗糖/橘瓤)部分的遷移少,對衛(wèi)生品質(zhì)影響小,可作為抗Cd污染作物在輕度污染地區(qū)種植,但蔗渣和橘皮應(yīng)作為污染物妥善處理.纖維作物棉花、紅麻、苧麻和蠶桑對土壤Cd污染都有不同程度的生理耐受性,產(chǎn)品質(zhì)量受Cd污染影響小,土壤中的Cd也不易通過這些作物進(jìn)入食物鏈,可作為Cd污染農(nóng)田首選的栽培植物類型.2 水稻對Cd污染脅迫的反應(yīng)因生育階段不同而異.

4、雜交稻與常規(guī)稻相比,對環(huán)境Cd脅迫更敏感,表現(xiàn)為受脅迫后生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量降低幅度較大,脫離脅迫后的生長恢復(fù)度較低.3 水稻在不同生育階段對環(huán)境Cd的吸收能力不同.雜交稻與常規(guī)稻相比,莖葉Cd向籽粒的轉(zhuǎn)運效率較高.4 苧麻對Cd脅迫的反應(yīng)既敏感又具有耐受性.苧麻不具有Cd超富積特性,不適宜于作為Cd污染土壤的植物萃取材料.5 桑樹對Cd污染的反應(yīng)與環(huán)境Cd濃度密切相關(guān).6 家蠶具有較強的耐Cd毒能力,而且這種耐毒性隨蠶齡增長而增強.7

5、在水型污染的酸性農(nóng)田,Cd的生物遷移性強,即使土壤Cd濃度低于1mg/kg水平也有生產(chǎn)Cd超標(biāo)稻米的危險性;當(dāng)土壤Cd含量超過2mg/kg時,就有生產(chǎn)"鎘米"的可能;當(dāng)土壤Cd含量達(dá)到5mg/kg以上時,將很難生產(chǎn)出衛(wèi)生品質(zhì)合格的稻米.晚稻對Cd的富集性顯著大于早稻.由此可見,在中國南方酸性土壤條件下,Cd污染對作物品質(zhì)的危害影響要比在北方中性和堿性土壤環(huán)境下嚴(yán)重得多.1mg Cd/kg的土壤污染臨界值并不能作為南方酸性稻田Cd污染評價