土壤污染的农业来源及修复措施.docx

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1、土壤污染的农业来源及修复措施目录1 .前言12 .土壤污染的农业来源22.1.化学肥料22.2.农药22. 3.农业生产中的城市废弃物23.污染场地的生物修复技术23.1. 植物降解33. 2.堆月巴43. 3.植物固定44. 生物降解VS堆肥降解：哪个是更好的选择？4?什么是生物降解？5?什么是可堆肥降解？8?100%可生物降解与可堆肥降解相同吗？10?可堆肥和可生物降解：科学测试、法律标准和认证115. 土壤污染修复案例146. 结语157. 参考资料：151 .前言“土壤污染已成为影响全球土壤及其生态系统服务的主要威胁之一，全球很多地区对土壤污染的关注程度都在增加。现代农业发展的化学品投

2、入过量，或使用、处置不当，增加了农业土壤的污染风险。本文摘自FAO于2023年发布的土壤污染：一个隐藏的现实一书，摘编了土壤污染的农业来源，以及污染土壤的农业管理措施及修复案例，以期树立正确的土壤保护意识，重视土壤健康。”“土壤污染”是指化学品或其他物质在土壤中出现位置不当，或浓度高于正常水平，对非靶向生物会产生不利影响。根据中国环境保护部的数据，中国有16%的土壤和19%的农业土壤被列为污染土壤。2 .土壤污染的农业来源除自然、地球成因本身的来源外，土壤污染的主要人为源是在工业活动中使用或作为副产品产生的化学品、家庭和城市废物（包括废水、农药和石油衍生产品）。农业输入，如化肥、农药、动物粪便

3、中含有的抗生素或植物中用于预防和治疗疾病的药物，是农业土壤的主要潜在污染物，并且新产品的研发使得其化学组成快速变化，其所带来的挑战具有特殊性。2.1 .化学肥料现代农业中大量使用化肥和农药，加速了土壤污染。土壤中过量的氮可通过硝化作用和其他氮转化过程造成土壤酸化和盐渍化。自然条件下，土壤酸化非常缓慢，可达数百万年到几亿年，但农业操作（主要是过量施氮）显著加速了土壤酸化过程，在不同土地利用类型中土壤PH平均降低0.26。磷肥的主要风险是通过吸附于被侵蚀土壤颗粒、过量施用磷肥、在条件不适宜的情况下使用粪肥等转移到水体中，造成水生生态系统的富营养化。2. 2.农药一些特定农药对土壤生物和土壤功能存在

4、负相关影响。例如，一些有机氯农药会抑制共生固氮，从而导致作物减产。施用未经处理的有机粪肥会造成重金属和抗生素污染，不仅会对植物品质和产量的各项指标造成不利影响，还会导致微生物群落的大小、组成和活性发生变化，从而影响养分循环，降低养分有效性。3. 3.农业生产中的城市废弃物将污水污泥应用于改良土壤有许多积极作用，但在施用或掺入土壤之前，需要对不同污水处理厂产生的化学成分组成进行全面的调查。与未经处理的污水污泥相比，经过堆肥处理的污泥中重金属的生物有效性和作物吸收都非常有限。3.污染场地的生物修复技术污染场地的生物修复已在全球各地得到应用，并取得了不同程度的成功。以下列举几项生物修复技术。3. 1

5、.植物降解指利用修复植物的转化和降解作用去除土壤或大气中有机污染物的一种方式。其修复途径主要有两个方面：一条途径是污染物质被吸收到体内，植物将这些化合物分解的碎片通过木质化作用储存在新的植物组织中，或者使化合物完全挥发，或者矿化成二氧化碳和水，从而将污染物转化成毒性小的或无毒的物质。另一条途径是在土壤中，植物根分泌物直接降解根际圈内有机污染物质，从而达到修复土壤污染物的目的。向土壤中引入有机物，如锯末、木屑、树皮、稻草、植物废料和厨余垃圾制成的堆肥，可能有助于减少重金属和其他污染物的流动性，从而降低其对环境和人类健康的风险。在土壤修复中的应用修复途径主要有两个方面：一条途径是污染物质被破收到体

6、内，植物将这些化合物分解的碎片通过木质化作用储存在新的植物组织中，或者使化合物完全挥发，或者矿化成二氧化碳和水，从而将污染物转化成毒性小的或无毒的物质，如植物体内的硝基还原酶和树胶还原酶可以将弹药废物如TNT分解，并把断掉的环形结构加入到新的植物组织或有机物片中，成为沉淀有机物的组成部分；另一条途径是植物根分泌物直接降解根际圈内有机污染物质，如漆酶对TNT降解，脱卤酶对含氯溶剂如TCE的降解等。植物降解一般对某些结构比较简单的有机污染物去除效率很高，这可能是因为降解植物能够针对某一种污染物质分泌专一性降解酶，但对结构复杂的污染物质来说则无能为力。在大气污染中的应用植物降解修复技术植物降解修复主

7、要针对大气中有机物、污染，利用植物含有一系列代谢异生素的专性同功酶及相应的基因来完成对有机污染物的分解。植物从外界吸收各种物质的同时，也不断地分泌各种物质。这些分泌物成分非常复杂，其中包括一些能够降解有机污染物的酶类。植物分泌的酶类对有机污染物有一定的降解活性，从而对有机污染物的环境污染起修复作用。如玉米根的分泌物能够促进能的矿化作用。而且，不同诱导条件下植物分泌产物的组成不同。采用强启动子可以使分泌物的含量增加，也可以使植物分撼物中特定组分增加。3. 2.堆肥添加粪肥和污水污泥是生物修复的有效工具，但要谨慎并确保有机物已经过有效的预处理。与新鲜有机肥相比，堆肥后有机肥的木质素和多酚含量普遍较

8、高，这将会降低CH4的排放，同时进一步提高有机碳封存的潜力。堆肥处理还可以有效减少各种环境病原体和抗生素耐药细菌。蚯蚓对堆肥过程具有积极作用，可以稳定动物粪便中的重金属。4. 3.植物固定种植对高浓度有毒物质具有良好抗性、对污染物具有较高收集和储存能力的树木也是土壤生物修复过程的良好措施。最普遍具有重金属元素高富集能力的树木是黄桦、植木、洋槐、柳树和针叶树。此外，土壤科学家也在探索生物炭在农业和土壤污染修复方面的应用。4.生物降解VS堆肥降解：哪个是更好的选择？在可持续时尚的舞台中心，有一个我们大家耳熟能详的热词，那就是生物降解性，它是一个比较老派的，也是经常被大家提到的概念。在另一个角落，我

9、们有另外一个概念可堆肥性，这是一个相对较新的概念，它正在通过生态环境消费者的关注而迅速崛起。现在是时候解决这些生态概念之间的区分了，生物降解与堆肥降解：哪个更好？但在我们开始之前，首先要问自己一个问题：堆肥降解意味着什么？生物降解和堆肥降解的区别是什么？这两个术语都代表了消费后产品的分解方式，但对它们之间根本差异的误解会让我们在处理时造成很多困惑。虽然“堆肥降解”和“生物降解”经常被错误地使用，或者被互换使用，但它们之间是截然不同的。作为有生态意识的消费者和零浪费倡导者，我们是时候学会区别他们了。话不多说，让我们看看它们之间到底有哪些区别。堆肥降解和生物降解的区别：哪个更好？什么是生物降解？什

10、么是堆肥降解？生物降解的和堆肥降解是一样的吗？堆肥降解和生物降解的标准和认证?.1.什么是生物降解？在我们深入赧星荡麻性之前，让我们先看看这个词的词根：可降解。可降解与可生物降解从技术上讲，地球上的每一种产品都是可降解的，因为它最终会生物或化学降解。一般来说，可生物降解的产品会被生物或细菌分解。而传统的石油基塑料和其他重金属和化学基材料是可降解的，但不能被生物降解。它们永远不会分解成自然元素，供地球重新利用，只是在相对很长一段时间内变成更小的碎片，这就如同塑料一样，因为它们要么是可光降解的（在阳光下分解），要么是可氧生物降解的（现在在欧盟受到严格限制），被称为微塑料；这里所谓的“降解”并没有从

11、根本上改变塑料的分子结构，而只是把塑料产品变成了微小的塑料，它并没有消失，而是从别的角度对人类及环境产生着更加持久的危害：它正在毒害地球的每一个角落，包括南极洲的无人之地，甚至人类的肺部、胎盘和母乳。联合国最近宣布塑料灾难为全球危机。分解生物可降解材料从根本上来说，生物可降解的东西最终会分解成自然元素（水、二氧化碳和生物量（生物量是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质（干重）（包括生物体内所存食物的重量）总量，通常用kg/m?或th?表示）。而那些进入水系统的固体或液体废物（如天然洗发水或环保清洁产品）也是如此。这种分解是由自然存在的微生物如细菌和真菌在适宜温度、湿度和氧合的环境中完成的。但

12、是当考虑到完成这项任务所需的时间时，事情就变得棘手了。材料生物降解的速度（从几个月到永远）取决于其环境，并非所有可生物降解的物质都能在合理的时间内在任何地方分解。例如，垃圾填埋场不仅减缓了生物降解，而且还用有毒化学品污染了整个过程。废弃物在垃圾填埋场进行厌氧（无氧）生物降解，不仅产生了大量的二氧化碳，同时还产生了甲烷，它的温室气体效应是二氧化碳的25倍。尽管数以万亿件的垃圾流向了海洋，但它们在海洋里并没有得到提升生物降解能力的环境。普利茅斯大学的国际海洋垃圾研究所发现，可生物降解塑料袋在功能上基本上没有损失，在放入海水或掩埋三年后仍能承受相当大的重量。这就是为什么对于真正可生物降解的产品，没有

13、一个统一的认证或普遍的法律定义，从消费者的角度来看，这意味着我们所看到的很多象征“绿色和美好”的标签往往毫无意义。那么，可生物降解产品有什么好消息？“可生物降解”在20世纪80年代成为一个流行词，就像许多80年代的潮流一样，它一直存在。但是生物降解性直到2002年才得到科学证明，这导致过去二十年来一直致力于这项努力的人们错误地认为他们对环境负责。值得庆幸的是，我们现在已经有了科学的方法来确定某种物质是否可以生物降解而不会留下有毒残留物。技术也使得有机材料的功能与塑料包装在功能性上完全相同成为可能，我们称它们为生物塑料。与传统的石化塑料不同，生物塑料来源于植物基材料：玻璃纸：木材（玻璃纸是一种是

14、以棉浆、木浆等天然纤维为原料，用胶黏法制成的薄膜）聚乳酸（P1A）：植物淀粉PSM（PSM是一种热塑淀粉环境降解材料，是英文P1astarchmateria1的缩写。原料为玉米淀粉或其它淀粉，然后将淀粉与石油基塑料或降解塑料共混改性成的材料。这种材料最突出的优点是可以在自然界中自然降解，不会对环境造成破坏）：植物淀粉和聚丙烯Mater-Bi（热塑淀粉）：植物淀粉然而，植物基并不一定能保证良好的可循环产品生命周期：许多生物塑料与普通塑料相同，需要很长时间才能分解。在大多数情况下，它们不能回收，不应该被填埋，因为它们的有机成分会释放甲烷气体，所以只能被送往工业堆肥设施，截至2018年，美国仅有18

15、5个该设施。与生物降解材料相关的还有两个关键的误区：联邦贸易委员会（FTe）的规定从技术上讲只要求生物可降解产品分解，而不是必须不留下有毒残留物。许多公司将生物塑料与普通塑料混合在一起，并提出了“使用可生物降解塑料制造”的巧妙宣传（这也是另外一种形式的“漂绿”行为）。由于他们在技术上并没有将其称为可生物降解的，联邦贸易委员会也无能为力。所以环保主义者越来越多地因为大量的环保和误用而废除了这个词，在加州，标签为“可生物降解”的塑料包装现在是非法的。那么，可生物降解塑料和可堆肥降解塑料给我们带来了什么？最重要的可持续产品标准之一是有意识的包装。理想情况下，我们指的是零浪费，意味着它是裸露的、可重复使用的或可堆肥的。嗯并没有提到可生物降解?.2,什么是可堆肥降解？可一丽电受豆；F藤丽以而璀的某种东西”，它又称堆肥处理。指利用自然界广泛存在的微生物，有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。一个更实用的可堆肥的定义是任何可以在短时间（不到180天）内回收为完全有机元素的材料，由此产生的有机物质就是人们所说的堆肥，或者说有机肥。但是，生物可降解也指分解成自然元素，那么生物可降解是可堆肥的吗？在某些方面，是的，生物降解性和可堆肥性具有相同的基础。堆肥过程通过平衡水