风险管控耕地管理方法.docx
风险管控耕地管理方法1、调整种植结构种植结构调整是指对重金属污染的严重的耕地。为保障农产品安全生产，用农产品重金属超标风险较低的作物代替超标风险较高的作物的技术措施。主要是利用不同作物在种类及品种之间，对土壤重金属的吸收、积累和体内分配上差异，选择种植对重金属吸收能力弱或在可食用部位分配少的作物。由于水稻禾本科粮食作物对镉等积累能力强，因此调整种重金属低积累的玉米、土豆等改变用途区粮食作物，或者油菜、花生、西瓜等食用类经济作物，还可种植棉花、蚕桑等。止匕外，麻类、苗木、花卉等非食用作物，以及对重金属有较高积累能力的非食用作物品种。种植结构调整主要适用于污染较重的耕地土壤，此时种植水稻、蔬菜时重金属超标风险太大，采用改变用途区修复措施也难以达到安全生产，种植结构调整可以实现风险控制与安全生产，还可以给农户带来正常的收益。当前，种植结构调整已在全国各地大规模推广应用，但种植结构调整也存在改变农户种植习惯、以及客观降低粮食产量、未能修复土壤污染等不利因素。2、休耕、退耕还林还草休耕不是让土地荒芜，而是让其休养生息，用地养地相结合来提升和巩固粮食生产力。期间同样要注意耕地管理与保护，防止水土流失等土壤破坏现象。退耕还林就是从保护和改善生态环境出发，将易造成水土流失的坡耕地有计划、有步骤地停止耕种，按照适地适树的原则，因地制宜地植树造林，恢复森林植被。退耕还林工程建设包括两个方面的内容：一是坡耕地退耕还林；二是宜林荒山荒地造林。3、生物类技术生物类技术是利用天然或人工改造的生物的生命代谢活动来降低土壤中污染物浓度或者使污染物达标无害化的技术，主要包括微生物修复和植物提取。(1)微生物修复微生物修复技术是利用土壤中的各种微生物的吸附富集作用、氧化还原作用、成矿沉淀作用、淋滤作用和协同效应，达到对重金属的亲和吸附或转化为低毒物质，从而降低重金属的污染程度,这些微生物包括与土壤环境安全和肥力息息相关的藻类、细菌、真菌等。(2)植物提取植物提取是指利用重金属超积累植物从土壤中富集一种或几种重金属，将其转移并存贮至可收割的部分，经收割后进行集中处理。一是利用，超积累植物对金属具有选择性，其它的金属对植物的生长有影响。而且，超积累植物可能存在适应性不广、生长慢、生物量小、大多数为莲座生长，很难进行机械操作，因而不适用于大面积污染土壤的修复（SaIt等，1998）。二是螯合诱导-植物提取修复技术，通过向土壤中施加人工合成螯合剂来增加土壤重金属的可溶性，促进重金属在植物地上部的积累。许多研究表明，螯合剂可以促进重金属在常规农作物（如玉米等）地上部中的积累；但是，螯合剂在增加重金属在土壤中可溶性的同时,也增加了重金属向下和四周迁移从而对地下水和周边环境造成污染的危险性。另外许多螯合剂具有很强的生物毒性，而且在土壤中残留时间较长，因此螯合剂的施用具有较高的环境风险（LeStan等,2008）。4、土壤改良技术通过施用钝化剂，土壤调理剂等，降低重金属污染物在土壤中的活性，阻控作物对土壤污染物的吸收，其技术核心是向污染土壤中加入土壤钝化剂改变土壤的物理、化学性质，通过对重金属的吸附、离子交换、沉淀或共沉淀作用，改变重金属在土壤中的化学形态和存在状态，从而降低其生物有效性和迁移性，减少重金属元素对动植物的毒性及其环境风险。化剂施入土壤后，主要通过以下4种方式降低重金属污染物的迁移性和活性.多种吸附过程。大多数钝化剂自身具有较好的吸附性，能够吸附土壤中的重金属污染物，此外有些钝化剂的施入可以改变土壤性质，提高土壤对重金属的吸附容量（KUmPieneJ等，2008）。与重金属离子沉淀形成难溶性盐。不少钝化剂呈碱性，施入土壤可以提高土壤的PH值，促进土壤中Zn、Pb、Cd等重金属形成氢氧化物、碳酸盐沉淀或磷酸盐沉淀（王立群等，2009；赵小虎等，2007）。同时有些钝化剂为金属类钝化剂,如硫酸铁或硫酸亚铁，施入土壤后Fe与As等形成共沉淀，抑制植物对As的吸收（陈怀满，2005o有机络合。有机钝化剂中的含氧官能团为重金属络合提供配位基，形成具有一定稳定程度的重金属络合物（YgUner-DemireICS等，2010）o此外，与腐熟度较高的有机物形成的重金属络合物可以有效增加土壤吸附重金属的能力（王立群等2009）.氧化还原反应。对于AS等变价金属污染物，可以通过钝化剂的施入改变土壤的氧化还原状态使污染物的化合价改变，降低其生物毒性。实际应用中，钝化剂的修复效果往往通过多种钝化机制复合实现。LOmbi等（2007）研究发现，向受Cd和Zn污染的土壤中施加石灰，可以使土壤中可交换态Cd和Zn的含量明显下降，同时使碳酸盐结合态的Cd和Zn含量分别提高2.8和2.1倍，Cd和Zn的生物有效性均显著的降低。李丽君等（2012）通过研究比较膨润土、粉煤灰和腐植酸的钝化效果时发现，相比粉煤灰与腐殖酸，膨润土提高油菜生物量的效果最好，同时膨润土可以降低油菜中Pb、Cd和Zn的含量。刘昭兵等(2010)发现向受Cd污染的土壤中施加9000kghm2的赤泥能使土壤PH升高12%,Cd有效态含量减少24.9%,同时使水稻根、茎和稻米中Cd含量分别减少55.7%、54.5%和69.9%。BOlan等(2003)研究发现，向受Cd污染的土壤中施加有机堆肥能够降低土壤中可交换态Cd的含量，提高有机结合态Cd的含量，降低土壤中Cd的生物有效性。李中阳等(2016)向受Cd污染的土壤中分别施加赤泥、海泡石、过磷酸钙、钙镁磷肥以及生物质炭五种钝化剂，结果表明五种钝化剂均可显著降低玉米根、茎叶、籽粒中镉含量以及根际土壤中有效态的镉含量，降低范围分别为10.8%26.3%、9.0%34.8%、15.7%37.1%、5.1%20.5%,其中高量施加钙镁磷肥可使玉米的根、茎叶、籽粒干物质量分别增加9.6%、7.0%、l.l%o
