环境中重金属元素镉概况.ppt

环境中重金属元素镉概 况 镉污染现状 镉削减措施 研究趋势 我国土壤镉污染现状 我国有关农田Cd污染的调查工作是20世纪70年代中、后期开始的,但至今未见Cd污染总体状况的资料报道。何电源等(1991)在1987—1990年间对湖南省的农田污染状况进行了调查。结果发现,农田Cd污染主要来源于工矿企业排放的废气和废水,在各类Cd污染农田中5%～10%的面积减产严重。90年代初,我国污灌农田已扩大到1.4×106公顷。 续上： Cd污染耕地涉及11个省市的25个地区,每年生产镉米(是指Ｃｄ含量超过ｍｇ/ｋｇ的糙米,长期食用会引起骨痛病)5.0×107ｋｇ。 如沈阳市张士灌区因污灌使2533公顷农田遭受Ｃｄ污染(土壤Ｃｄ含量≥1.0ｍｇ/ｋｇ),其中严重污染面积(可能产生的稻米Ｃｄ含量≥1.0ｍｇ/ｋｇ的农田)占13%。 另外,作物受Ｃｄ污染导致“镉米”的地区还有:上海的沙川灌区、广东的广州和韶关地区、广西的阳朔、湖南的衡阳等。 1 土壤中Cd的来源 、含量及分布 Cd是一种稀有分散元素。 地壳中镉平均量0.15 mg/kg。 未污染土壤中Cd主要来源于其成土母质。 在世界范围内,土壤中Cd的含量范围为0.01～2mg/kg，中值为0.35mg/kg。 日本和英国土壤的背景值分别为0.413mg/kg和0.62mg/kg, 我国土壤的背景值为0.017～0.33mg/kg。 1.1主要地球贮库中镉的含量及残留时间 几类岩石中镉 沉积岩1.167mg/kg;皂土1.4;泥灰岩2.6 变质岩0.46mg/kg; 石榴石片岩1 火成岩0.22mg/kg；玄武岩0.22 主要矿物中的镉 闪锌矿2%； 硫镉矿、方硫镉矿77.8%； 氧化镉矿87.5%； 菱镉矿65.18%； 其它矿类几~几千mg/kg。 农业土壤中镉的输入与输出 1.2典型农业土壤中镉的含量 我国不同类型土壤中镉含量 部分国家和地区土壤镉标准 稻草样本重金属含量抽查mg/kg 白云石粉中重金属含量mg/kg 施磷带来镉污染 部分国家和地区磷矿（肥）镉含量 1.3我国烟田土壤重金属含量mg/kg变幅 1.4镉在土壤层次中的分布 同一类土壤中，重金属在土壤层次中的分布是表层中下层。这主要由于有表层生物富集或外来废物污染（污灌、污施等）引起。施用化肥、农药也会造成Cd的污染。 据调查,广州市施用磷肥、石灰的Cd含量为2～3mg/kg,而澳大利亚施用的过磷酸钙含Cd达38～48mg/kg 。 在沈阳张士灌区土壤中,经污灌进入土壤中的Cd的56.33%累积于土壤的表层,去表土15cm,可使稻米中的Cd下降50%。 镉在土壤层次中的分布 土壤中重金属的形态 土壤中重金属的形态分为: 可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化物结合态、有机硫化物态和残留态。形态受土壤组分及其土壤化学行为影响,各形态之间处于动态平衡中。 研究结果表明,随着土壤总Cd含量增加,残渣态百分率减少,交换态百分率显著上升,这说明土壤Cd污染越重,非残渣态的相对含量越高,将相对增加Cd的毒性。 土壤中重金属镉的形态及关系 2　Cd在植物体内的积累、分布 2.1积累 不同植物对Cd的吸收、积累效应差异很大。木本植物对土壤中Cd的生物积累较高,；有些蕨类其叶部Cd含量可高达1200mg/kg,是富集Cd最强的植物类型之一。水稻等大田农作物也易吸收土壤中的Cd。有报道,当土壤含Cd量为2.21mg/kg时,糙米中Cd即达2.64mg/kg。而国家食品卫生标准规定大米中镉允许量为：小于或等于0.2mg/kg(GB-238-84)。 2.2分布 水稻的根、茎叶、糙米中Cd的比例为 80∶5∶1, 而杨树则可将根部吸收Cd的一半运转至地上部。 一般来说,Cd在植物体内的分布是根茎叶籽实。Cd集中在根部可能与Cd和根内蛋白质、糖、核酸等有机物化合成为稳定的大分子或不溶性有机大分子而沉积下来有关。 　 镉在植物体内的分布 作物不同部位镉的分布 我国烟叶中5元素含量及变幅单位：mg/kg Cd在细胞中的分布 近十来年不少学者研究报道, 根所吸收的重金属中有70%～90%累集在根尖细胞壁上。杨居荣等1993年的研究表明,Cd在黄瓜、菠菜中的可溶成分所占比例较大,为45%～69%,沉积于细胞壁的成分占2.5%～21.0%,而Pb有77%～89%沉积于细胞壁上,可溶成分只占0.2%～3.8%。 3 Cd对植物生长的影响 3.1Cd毒害症状：生长迟缓、植株矮小、退绿、产量下降等。例如,大麦受Cd污染后,种子的萌发率、根生长速率下降,且随处理浓度增大和时间延长而加剧。Cd对植物生长的影响,还与生长发育的时期有关。例如,在水稻幼穗分化之前,Cd主要降低光合力；在幼穗分化至抽穗期,主要抑制生殖器