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伴矿景天修复农田土壤镉污染的研究进展

发布时间: 2022-03-31 信息来源:本站 浏览次数:334次

我国土壤镉污染区与水稻种植区在空间分布上基本吻合,这严重威胁了粮食安全与人体健康,是亟需解决的土壤环境问题。伴矿景天是我国近年发现的镉超富集植物,是修复土壤镉污染的理想植物。

本文以“伴矿景天”和“Sedum plumbizincicola”为关键词,从中国知网和Web of Science 数据库共收集文献280 篇,采用文献计量分析软件VOSviewer 分析国内外研究现状,分别从伴矿景天对镉的吸收转运和富集机制、解毒机理、田间修复现状、修复效果强化措施和产后处理技术5 个方面综述了现阶段的主要研究成果,并进一步阐述了伴矿景天田间修复推广应用面临的问题和挑战,提出未来研究应集中探索伴矿景天的修复效率提升和实际推广应用。

植物修复作为经济有效的方法在农田土壤重金属修复领域受到广泛关注。当前,我国农田土壤镉污染的伴矿景天修复技术理论相对成熟,但仍存在不足之处:

(1)伴矿景天根际特性、富集解毒机理已基本明确,未来可基于分子技术和基因工程技术等生物学手段,一方面加强伴矿景天对环境的适应性,拓宽其适宜种植区域,另一方面开发更多具有高生物量和高累积量的超富集植物,提高植物修复效率。

(2)田间修复中,伴矿景天可与农作物间作或轮作,并配施钝化剂、活化剂等,达到修复效果的同时实现农产品安全生产,但其推广应用仍相对薄弱。结合我国不同地域的土壤、气候特征和农业发展趋势,应筛选适合与伴矿景天间套作的低积累作物,并建立适宜的种植模式,真正实现镉污染土壤的边生产边修复。

(3)伴矿景天可通过焚烧法、热解法、水热液化法、超临界水气化等方法制成高性能的生物炭和生物质油,实现生物质资源的高效安全利用。现有处理技术仍受成本高、效率低、工艺复杂、易产生二次污染等因素的制约。未来需进一步拓宽伴矿景天生物质高附加值资源化利用途径,完善资源化工艺处理链,加强产后处理过程和产物再利用的环境风险评估,实现农田土壤镉污染的绿色可持续修复。

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