农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发经费

附件5

“农业面源和重金属污染农田综合防治与 修复技术研发”重点专项2016年度申报指南

近年来，农业面源和重金属污染问题已成为我国广泛关注的重大农业生态环境问题，对现代农业和社会经济的可持续发展、农业生态环境安全和农产品质量安全构成了严重威胁。十多年的科学研究和大量的实践证明，由于我国农业主产区的污染负荷与复杂性世所罕见，照搬国外既有理论和技术无法切实解决我国在农业领域所面临的重大理论和技术挑战，难以有效地遏制严重的环境污染现实和日趋加剧的发展态势。

我国在近十年中针对农业面源和重金属污染的热点问题和地域开展过不少研究工作，打下了一定的科学理论和技术研发基础。但形成的理论和技术多数仅停留在“实验室”和“论文”里，很少得到大规模应用，还存在局部化、短期化、前后工作衔接差等问题，难以满足我国农业面源和重金属污染复杂性、隐蔽性、

— 1 —

持续性的科学和技术需求，也不足以为政府决策、市场和社会需求提供有力支撑。因此，以本领域国家和地方启动科技计划形成的科研成果为基础，凝聚基础研究、技术研发、推广示范和政策管理方面的国内科研和科技成果转化力量，开展相互衔接的农业面源和重金属污染危害机理和防控机制基础理论研究，防治和修复重大关键技术、产品与装备研

附件5

“农业面源和重金属污染农田综合防治与 修复技术研发”重点专项2016年度申报指南

近年来，农业面源和重金属污染问题已成为我国广泛关注的重大农业生态环境问题，对现代农业和社会经济的可持续发展、农业生态环境安全和农产品质量安全构成了严重威胁。十多年的科学研究和大量的实践证明，由于我国农业主产区的污染负荷与复杂性世所罕见，照搬国外既有理论和技术无法切实解决我国在农业领域所面临的重大理论和技术挑战，难以有效地遏制严重的环境污染现实和日趋加剧的发展态势。

我国在近十年中针对农业面源和重金属污染的热点问题和地域开展过不少研究工作，打下了一定的科学理论和技术研发基础。但形成的理论和技术多数仅停留在“实验室”和“论文”里，很少得到大规模应用，还存在局部化、短期化、前后工作衔接差等问题，难以满足我国农业面源和重金属污染复杂性、隐蔽性、

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持续性的科学和技术需求，也不足以为政府决策、市场和社会需求提供有力支撑。因此，以本领域国家和地方启动科技计划形成的科研成果为基础，凝聚基础研究、技术研发、推广示范和政策管理方面的国内科研和科技成果转化力量，开展相互衔接的农业面源和重金属污染危害机理和防控机制基础理论研究，防治和修复重大关键技术、产品与装备研

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农田土壤重金属污染农艺与生态修复技术

作者：李剑飞

来源：《农业工程技术·综合版》2017年第07期

摘要：最近几年，全国农田土壤重金属污染面积逐年扩大，危害逐渐严重，迫切需要对这些受染污农田进行治理和修复。文章从农田土壤重金属污染日趋严重的趋势展开，提出了从农艺、生态两方面对重金属污染的农田土壤进行修复，从而保证在较短时间内恢复原有土壤生产能力。

关键词：农田土壤；重金属污染；农艺修复技术；生态修复技术

李剑飞. 农田土壤重金属污染农艺与生态修复技术[J]. 农业工程技术，2017，37（20）：40. 中国是农业大国，农业在国民经济结构中占据的地位十分重要，农业产业的发展直接决定了国民经济的提升。最近几年，全国农田土壤重金属污染面积逐年扩大，危害逐渐严重，迫切需要对这些被染污的农田治理和修复。近几年随着全国科学技术不断发展，全国的农田土壤重金属污染修复技术取得了重大突破，农田土壤重金属污染修复技术不断向着更加先进高效方向发展[1]。

与水污染和大气污染相比，农田土壤污染具有一定程度的不可逆性，而且涉及

生物炭对重金属污染土壤修复的研究

1. 土壤重金属污染现状

重金属是指比重大于5.0g/cm3的金属元素，主要包括锌（Zn）、银（Pb）、镉（Cd）、铜（Cu）、铬（Cr）、镍（Ni）、汞（Hg）和准金属砷（As）等。近年来，随着工业化、城市化的不断发展，工业活动、矿产的开采和冶炼、城市垃圾的处理、污水灌概、农药和化肥的不合理施用、机动车尾气的排放等人类活动导致大量重金属以各种不同的形式进入土壤，引起环境质量严重恶化。由于重金属不易在生物物质循环和能量交换中分解，土壤重金属污染不仅抑制作物生长发育，促成作物早衰，降低产量，并且还会通过食物链的富集、传递，危害人体健康。尤为严重的是，有毒重金属在土壤系统中所产生的污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,一旦有毒污染物进入土壤，则极难清理出来。随着土壤重金属污染不断加剧，因土壤重金属污染造成的致病事件频发，重金属污染土壤的修复问题逐渐引起了人们的关注，逐渐成为土壤及环境领域的研究热点和难点。

目前，人类活动是造成重金属在土壤中累积的主要来源。比如，金属矿产资源的开发利用通常会使矿区及周边地区土壤重金属含量累积；农业活动中肥料和农药的不合理施用也会造成土壤污染，以磷肥为例，由于磷矿石成分复杂

Soil Remediation

土壤修复

土壤修复是采用各种修复技术转移、吸收、降解或转化场地中的污染物，或阻断污染物对受体的暴露途径，使土壤对暴露人群的健康风险控制在可接受水平，从而恢复污染土壤使用功能，保证土壤二次开发利用的安全性。

针对土壤污染修复我公司目前有5种药剂，包括重金属固化稳定化修复药剂4种，微生物修复药剂1种，5种药剂均有较好的土壤修复效果，经过大量的实验验证和工程实践，可直接应用于国内的土壤项目。 土壤修复技术—化学固定+生物质 改性耦合修复技术

受污染土壤

固定剂 解毒土壤回填 生物质改性剂 破碎 筛分 输送

混合

再利用

该技术已经申请专利：

一种用于重金属污染土壤生物化学淋洗修复方法

一种镉铅复合污染酸性土壤化学固定生物改良耦合修复方法 一种镉铅复合污染石灰性土壤的修复方法 技术创新性：

将重金属化学固定解读与土壤生物质改良技术有机结合，克服化学固定修复法对土壤性质破坏的难题。

污染土壤重金属固定的同时，通过生物改性，改善土壤理化性质和生物学性质，有利于恢复土壤生产力。

告别满目苍痍 我们重整山河

多种化学固定剂与生物质联合使用，强化重金属的稳定固化过程，实现重金属的长期稳定固化。

针对土

重金属污染的微生物修复技术 1 重金属污染的微生物修复原理

许多重金属是生命必需的物质或元素，但是当它们在环境中的浓度超过了限度就成了毒物，微生物可对它们进行固定、移动或转化，改变它们在土壤中的环境化学行为，从而达到生物修复的目的。重金属污染的微生物修复原理主要包括生物吸附和生物转化。 1.1 微生物对重金属离子的生物吸附

细胞壁带有负电荷而使整个细菌表面呈现阴离子特性，通过细菌细胞中均聚物或杂聚物上的羰基或磷酰基等阴离子作用可以增加金属离子的吸附。此外，细胞壁中的分子结构也具有活性，可以将金属螯合在细胞表面。细菌可以通过细胞表面的络合作用而阻止某些重金属进入细胞内部敏感区域，而对于那些细胞化学反应需要的金属则可以通过细胞壁运输到原生质中特定位点。真菌对重金属的吸附方式主要有2 种：一是细胞壁上的活性基团（如琉基、羧基、羟基等）与重金属离子发生定量化合反应（如离子交换、配位结合或络合等）而达到吸收的目的；二是物理性吸附或形成无机沉淀而将重金属污染物沉积在自身细胞壁上。细胞通过螯合作用吸附重金属已被证明和真菌细胞壁结构有关，如细胞壁的多孔结构使其活性化学配位体在细胞表面合理排列并易于和金属离子结合。此外，胞壁多糖可提供氨基、羧基、

重金属污染、危害及其防治 [导读]魏复盛院士的环保科技研究与中国环保事业共同起步。2008年，他被媒体评选为“改革开放30年中国环保人物”。当新中国工业发展所带来的环境问题的端倪呈现在他面前时，他受到了深深的震撼，并转向了环境污染与健康的研究。本刊就重金属污染、危害及其防治等问题专访了魏复盛院士。

重金属污染、危害及其防治

——专访环境化学、环境监测专家魏复盛院士

本刊记者 刘之灵

斑斓山石,奔腾河流,幽闭静水,传承下来的地球上所有的美景,我们却无法将美丽延续。这是一个急速发展的时代,资金快速流动,观念快速变换。但并非所有的变化都如繁星替代晚霞般优雅美丽,当黑色的石油在地球动脉中流淌,当二氧化硫揉杂进碧蓝天空时,没有人能挽留住所有美景。

对地球生存环境的关爱和保护,不仅仅是生存的需要,更是人类发展历程中不可缺少的心灵净化器。只有这样,才能源源不断地从大自然中汲取无数灵感和创意,令我们的生活更加美好。

2011年4月初，我国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复，防治规划力求控制5种重金属。本刊就重金属污染、危害及其防治等问题专访了我国环境监测专家、中国工程院院士魏复盛。

他的环保科技研究与中国环保事业共同起步，2

重金属污染、危害及其防治 [导读]魏复盛院士的环保科技研究与中国环保事业共同起步。2008年，他被媒体评选为“改革开放30年中国环保人物”。当新中国工业发展所带来的环境问题的端倪呈现在他面前时，他受到了深深的震撼，并转向了环境污染与健康的研究。本刊就重金属污染、危害及其防治等问题专访了魏复盛院士。

重金属污染、危害及其防治

——专访环境化学、环境监测专家魏复盛院士

本刊记者 刘之灵

斑斓山石,奔腾河流,幽闭静水,传承下来的地球上所有的美景,我们却无法将美丽延续。这是一个急速发展的时代,资金快速流动,观念快速变换。但并非所有的变化都如繁星替代晚霞般优雅美丽,当黑色的石油在地球动脉中流淌,当二氧化硫揉杂进碧蓝天空时,没有人能挽留住所有美景。

对地球生存环境的关爱和保护,不仅仅是生存的需要,更是人类发展历程中不可缺少的心灵净化器。只有这样,才能源源不断地从大自然中汲取无数灵感和创意,令我们的生活更加美好。

2011年4月初，我国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复，防治规划力求控制5种重金属。本刊就重金属污染、危害及其防治等问题专访了我国环境监测专家、中国工程院院士魏复盛。

他的环保科技研究与中国环保事业共同起步，2

重金属污染生物修复方法概述

刘意

（吉首大学生物资源与环境科学学院08级环境工程1班）

摘要：综述了目前我国的水体和土壤的重金属污染情况，以及介绍了目前对水体重金属污染和土壤重金属污染的多种生物修复方法。

关键词：重金属 生物修复 土壤污染 水污染 1 土壤重金属污染的生物修复方法

我国土壤污染总体形势相当严峻, 据统计, 目前全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近 2000 万hm2, 约占耕地面积的1/ 5, 每年因重金属污染的粮食达 1200万t。我国许多地方的部分农田土壤中重金属含量较高, 污染严重, 主要包括有Cd、 Hg、 Cr、Pb、Cu、Zn等重金属的污染。

1.1植物修复

植物修复是 20 世纪 80年代初期发展起来的环境污染治理技术。1983 年美国科学家 Chaney[3]首次提出了利用能够富集重金属的植物来清除土壤重金属污染的设想, 即植物修复技术。它是一种利用自然界中超积累植物或者遗传工程培育植物系统及其根际微生物群落来移去、 挥发或稳定土壤环境中的重金属污染物, 或降低重金属的毒性,以期达到清除污染、 修复或治理土壤为目的的一种新兴绿色生物技术。根据植物修复的机理和作用过程, 重金属污染土壤的植物修复技

(一) 湖南省：湘江要成为重金属污染治理典范 1.

2010年02月：湖南省委书记张春贤强调湘江要成为重金属治理典范

时间:2010-02-04来源：不详

湖南省委书记张春贤近日在与国家发改委、环境保护部等部委联合组成的湘江流域重金属污染治理联检查组交换意见时强调，要提到更高的层面上进行湘江污染治理，并表示有信心将湘江建设成中国重金属治理的典范。

张春贤指出，湘江重金属冶炼有百年以上历史，湘江同时是湖南的饮用水水源地，水质状况与人民群众关系密切。湘江曾因镉超标影响四市水质，但通过这几年的治理有了很大改善，说明对湘江污染的治理抓住了要害，只要我们下真功夫、肯下力气，目前面临的环境污染问题是完全可以解决的。

张春贤强调，实现对湘江重金属污染治理，关键是要确定好阶段性目标，认真确定和筛选重点区域和重点项目，要把工作重点放在株洲清水塘、衡阳水口山、湘潭竹埠港等区域。要实施重点关停措施，一方面要做到不欠新账，以加快技术改造、实现企业改造提升为基本指导思想，以湘江流域水污染不能影响沿岸人民群众的生产生活为第一目标，各级政府要有所作为，加大环保治理投入；另一方面要偿还旧账，彻底弄清楚目前存在的环境问题，在污染治理中坚持做到变废为宝，对目前无法处理的废