CN103418606A - 一种重金属污染农地的修复与利用方法 - Google Patents

Abstract

一种重金属污染农地的修复与利用方法。通过分析土壤剖面重金属含量，确定污染深度和修复植物类型，根据修复植物主要根系分布深度，计算确定垄上阶面和垄下阶面的宽度比。采用两边翻土方式完成起垄施工。对垄下阶面进行土壤培肥，然后垄上阶面种植修复植物，垄下阶面种植农作物。同时实现污染土壤的农业利用和对污染土壤的植物修复，适用于污水灌溉等造成的重金属污染土地的修复利用。由于植物修复与农业生产同时进行，污染修复时间长短不影响土地利用效益。该方法的土地种植指数与非污染土地利用无异，农业利用经济可行，同时，增加了田间物种类型，对于保持农田生物多样性、发挥作物生长边际效应等生态作用显著。该方法简单，易操作，经济可行。

Description

一种重金属污染农地的修复与利用方法

技术领域

本发明涉及一种由污水灌溉导致的表层重金属富集土壤的植物修复与农业利用，尤其是一种重金属污染土地修复利用方法。

背景技术

相对于其他修复类型，重金属污染土壤植物修复是价格最低廉，修复最彻底的修复方法，但由于土地上种植修复植物，不能同时再种植农作物，即使同时种植农作物也无法保证农作物的品质和产量，所以对于污染农田土壤的植物修复与利用过程难以同时进行。而大量研究表明，植物修复是一个漫长的过程，需要数年乃至百年以上，修复复合污染需要的时间更久，因此，污染土壤植物修复过程存在巨大的土地资源浪费，也限制了植物修复的大田应用。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对已有技术存在的问题，提供一种重金属污染农田修复与利用方法，解决重金属污染旱地土壤植物修复过程中土地无法利用的问题。

本发明的目的是这样实现的：

1）取30cm剖面土壤样品，分析测试确定主要污染重金属类型及污染土层的深度；

2）筛选确定重金属污染物的超富集植物，确定该植物的主要根系分布深度；

3）通过公式：a/b=(d/h)-1计算垄上阶面和垄下阶面宽度比，式中，a为作物播幅宽度，b为修复植物种植宽度，d为修复植物主根系分布深度，h为污染土层厚度；横截面上呈垄上阶面（b）与垄下阶面（a）相间分布；

4）确定种植作物类型及播幅宽度；

5）确定垄下阶面的宽度；

6）进行起垄施工，起垄翻土时，将土向两边翻，翻出的土构成垄，为垄上阶面，垄下形成沟，为垄下阶面，在垄下阶面边缘做毛沟，用于排水；

7）进行垄下阶面土壤培肥；

8）在垄下阶面种植农作物，在垄上阶面种植修复植物。

有益效果，由于采用了上述方案，通过局部清除污染表土层，采用部分清除污染土层、创造适合农作物生产的清洁土壤环境，以此实现了污染土壤植物修复与利用，解决了污染土壤植物修复与农业利用的占地矛盾，实现了修复与利用过程并举。一是立刻实现污染土壤的农业利用，实现植物修复与土地利用同时进行；二是污染修复时间长短不影响土地利用效益，解决了植物修复长期占用土地的问题；三是土地种植指数与正常利用无异，污染土地的农业利用效益与未污染土地相同；四是增加了田间物种类型，对于保持农田生物多样性、发挥作物生长边际效应等作用显著；五是该方法简单易行，易操作，经济可行。

附图说明

图1是本发明的地形整理模式示意图。

图2是本发明地形整理工艺的两边翻土方式示意图。

图3是本发明地形整理工艺的基本地形单元示意图。

图中：a、垄下阶面宽；b、垄上阶面宽；c、毛沟。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述： 

实施例：某铅污染农田，需要消除铅污染，同时恢复农业生产利用，具体实施步骤为：

（1）取剖面土壤分析铅浓度。分析结果为地表浓度为1500mg/kg，10cm深度浓度为500mg/kg，15cm深度浓度为100mg/kg，30cm深度浓度为50mg/kg。所以15cm深度土壤已达土壤环境质量二级标准，因此，可以清除15cm深度土层用于种植作物；

（2）修复植物选取铅超富集植物香根草，其根系深度可达150cm，主要根系分布45cm内；

（3）计算垄上与垄下阶面宽度比，a/b=(d/h)-1=2，式中，a为作物播幅宽度，b为修复植物种植宽度，d为修复植物主根系分布深度，h为污染土层厚度；横截面上呈垄上阶面b与垄下阶面a相间分布；条带状清除局部污染土层并叠置到相邻条带，加重垄上阶面b污染，创造出具有清洁土壤的垄下阶面a；

（4）选种作物为小麦，确定播幅宽度为60cm；

（5）确定垄宽为30cm；

（6）人工或小型农机具施工，施工后的地形：具有垄、沟和毛沟，在垄上种植修复植物，在沟内种植作物，毛沟为排水沟，见附图1；施工工艺：起垄翻土时，将土向两边翻，翻出的土构成垄，为垄上阶面，翻出土的垄下形成沟，为垄下阶面，在沟内再做毛沟，即排水沟；见附图2；

（7）施用有机肥料，培肥垄下阶面的土壤；

（8）垄下阶面种植播幅为60cm宽的小麦，垄上阶面种植30cm宽度香根草。

工艺说明：

1）设计垄上、垄下阶面宽度，是最重要的设计内容，涉及到土地利用的经济可行性和修复利用效果。根据重金属类型、污染深度、修复植物类型、修复植物主要根系分布深度、作物合理播幅综合计算；

2）多种重金属复合污染，可以同时种植多种富集植物修复，也可以分别修复；

3）依据修复时间长短，农作物需要选择较耐连作类型；

4）垄下阶面上的毛沟为非固定排水沟，根据需要临时修建，其宽度和深度满足排水需要即可，在北方旱作情况下，基本不需要；

5）灌溉可以采用喷灌或滴灌。

附加技术说明：（1）修复植物种类很多，作物类型也很多，植物在搭配时充分考虑通风透光条件，有益于农业增产丰收；（2）为了尽快修复污染，可以在垄上同时种植乔灌草深浅根系多种修复植物。

Claims (1)

1.一种重金属污染农地的修复与利用方法，其特征在于：重金属污染农地的修复与利用方法：

1）取30cm剖面土壤样品，分析测试确定主要污染重金属及污染土层的深度；

2）筛选确定重金属污染物的超富集植物，确定该植物的主要根系分布深度；

3）通过公式：a/b=(d/h)-1计算垄上阶面和垄下阶面宽度比，式中，a为作物播幅宽度，b为修复植物种植宽度，d为修复植物主根系分布深度，h为污染土层厚度；横截面上呈垄上阶面与垄下阶面相间分布； 

4）确定种植作物类型及播幅宽度；

5）确定垄下阶面的宽度；

6）进行起垄施工，起垄翻土时，将土向两边翻，翻出的土构成垄，为垄上阶面，垄下形成沟，为垄下阶面，在垄下阶面边缘做毛沟，用于排水；

7）进行垄下阶面土壤培肥；

8）在垄下阶面种植农作物，在垄上阶面种植修复植物。

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