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Environ. Res丨中硅基添加剂在土壤重金属修复中的应用:毒理学效果、修复技术和观点

2023/6/16 9:53:39  阅读:93 发布者:

论文内容

研究背景:

随着科学技术的快速发展,使用重金属农药和化肥可能会对农田土壤造成严重的重金属污染,这是不足为奇的。重金属污染土壤污染是一个严重的问题。学者和政府热衷于通过各种修正来修复土壤重金属污染。土壤产品的安全性直接对应国家健康和经济安全。作物安全至关重要,土壤重金属污染降低了这种安全,导致环境恶化。土壤肥力退化,生态环境恶化,作物减产,甚至通过食物链直接威胁着人们的健康和安全。土壤理化性质影响着土壤中重金属对植物的吸收、积累、迁移和转化。它们会影响pH值、电导率、氧化还原电位、土壤类型和土壤因子。硅(Si)是四价金属。它是大多数植物生命的矿物基质。根据水稻品种和重金属负荷不同,重金属对水稻吸收和运输的影响不同。水稻积累了大量的硅,高的硅积累是水稻高产和可持续生产的需要。镉和铅根据水稻品种以不同的速度积累。

研究内容:

本文介绍了硅基添加剂在重金属污染土壤中的修复及应用。综合论述了硅基添加剂对土壤和植物的综合效益和增效作用。讨论了重金属污染土壤中硅的研究空白和未来发展方向。介绍了硅与植物生理的相互作用、叶面喷施硅添加剂的效果、纳米技术等。本综述将为硅基添加剂在土壤重金属生态修复中的开发和应用提供科学依据。

纳米技术:纳米粒子至少有一个三维尺寸,即1纳米(1 - 100纳米),或者,以它们为基本单位,相当于10-1000个原子紧密排列在一起。纳米技术作为一种先进的现代技术,促进了许多领域的研究,并已被全球所接受。纳米材料由于具有较大的表面积和较大的吸附能力,可以吸附有害物质,在不利条件下增加作物产量。对于大多数通过根系吸收并运输的工程纳米颗粒,作物的生理形态发生变化,随着时间的推移,遗传性状不可避免地发生变化,最终会影响作物的生长和产量。

结果表明,硅缓解了植物对重金属毒性的影响,施硅显著降低了棉花的锌毒性。它改善了棉花的生长、生物品质、叶绿素含量、光合参数和气体交换品质特征。大多数硅肥能有效降低重金属污染的水稻土壤中水稻籽粒中As的浓度,对降低人类健康风险和生态危害具有有益作用。施硅是防治作物Cd污染的有效技术,具有良好的理论基础和广阔的应用前景。Si降低了Cu从土壤向根系的迁移,这可能是由于Si降低了土壤中Cu的迁移率,促进了根系铁膜的形成。添加Si对铜污染土壤和植物吸收铜有显著影响。

研究结论:

本文综述了硅肥在环境和农业上的应用。研究了硅与其它重金属在吸收、吸附和溶解方面的相互作用及其对植物生理的作用。一方面,叶面喷施含硅肥有助于提高作物生长和产量,同时减少作物对重金属的吸收,这可能是控制重金属通过作物进入人体的一种可行途径。另一方面,SiNPs可以有效促进作物的生长和光合作用,降低植物的氧化应激。因此,它具有降低植物体内重金属浓度的潜力,并可作为一种控制作物体内重金属积累的肥料。Si疗法植物在胁迫环境中比在非胁迫环境中更明显。硅介导的植物胁迫缓解机制与植物基因型、重金属种类、环境条件和胁迫持续时间有关。

转自:“农科学术圈”微信公众号

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