CN109174952A - 一种镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法，所述修复方法包括如下步骤：（1）将钝化剂LDHs经筛分和焙烧后，然后通过撒肥机分批次均匀撒于翻耕后的镉和/或铅污染的土壤中，且每亩镉和/或铅污染的土壤施用200‑600公斤钝化剂LDHs；（2）将低积累玉米品种播种至经（1）处理土壤中出苗并成活生长，通过土壤中的钝化剂与玉米根系吸收污染中的金属镉和/或铅并转移至地上部。本发明的优点在于：本发明利用重金属污染农田钝化+低积累玉米农作物联合修复技术，实现农产品安全生产。

Description

一种镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法

技术领域

本发明属于土壤污染防治领域，特别涉及一种镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法。

背景技术

土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源，土壤环境健康事关农产品质量和人体健康。近年来，土壤重金属污染已成为全球面临的严重的环境问题。目前，我国农田土壤受重金属污染严重，根据全国首次土壤污染状况调查结果显示，我国耕地土壤点位超标率为19 .4％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13 .7％、2 .8％、1 .8％和1 .1％；而从污染物超标情况来看，重金属镉和铅点位超标率分别为7 .0％和1.5％。现在我国受重金属污染的农田土壤约2500万公顷，每年被重金属污染的粮食多达1200万吨，造成的直接经济损失超过100亿元。

镉和/或铅污染土壤的传统治理方式主要是工程治理措施和物理化学修复方法，然而其往往有成本高昂、对环境扰动大和可能造成二次污染等弊端。近年来，利用植物修复技术原位治理土壤重金属污染领域已逐渐成为主流，植物修复技术具有修复成本较低、对环境扰动小、无二次污染和可持续性等优势，同时兼有美化环境的作用，而对于中度和轻度镉和/或铅污染土壤，利用植物修复还具有修复效率高和修复时间短的优势，这些优势是工程治理措施和物理化学修复方法所不具备的。

在植物修复技术中，利用超富集植物吸收污染土壤中的镉和/或铅重金属是较为常见的技术，然而目前发现的超富集植物通常有对土壤气候适应能力差、生长缓慢、生物量小等问题，限制了其修复效率和推广价值。且超富集植物通常需要在气候环境适宜的南方春夏季生长，当其应用于北方中低度重金属污染农田时，不仅占用农田资源，并限制其推广，从而影响农田土壤环境质量的修复。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法，利用重金属污染农田钝化+低积累玉米农作物联合修复技术，实现农产品安全生产。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法，其创新点在于：所述修复方法包括如下步骤：

（1）将钝化剂LDHs经筛分和焙烧后，然后通过撒肥机分批次均匀撒于翻耕后的镉和/或铅污染的土壤中，且每亩镉和/或铅污染的土壤施用200-600公斤钝化剂LDHs；

（2）将低积累玉米品种播种至经（1）处理土壤中出苗并成活生长，通过土壤中的钝化剂与玉米根系吸收污染中的金属镉和/或铅并转移至地上部。

进一步地，所述低积累玉米品种是通过以下步骤筛选的：

（1）以镉和/或铅污染的土壤为玉米生长介质，记录并分析不同品种玉米地上部分的相应镉和/或铅含量，同时记录不同玉米品种的产量，并记录不同玉米品种根、茎叶和籽粒对镉和/或铅吸收、累积及分配能力；

（2）通过对不同品种玉米地上部分的相应镉和/或铅含量的分析，筛选出对镉和/或铅富集系数较高的玉米品种，然后对筛选出的富集型玉米品种产量进行比较以及富集型玉米品种根、茎叶和籽粒对镉和/或铅吸收、累积及分配能力进行比较，进一步筛选出镉和/或铅富集型且低积累的玉米品种。

进一步地，所述钝化剂LDHs为钙铝水滑石。

本发明的优点在于：本发明镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法，通过向镉铅污染农田施加LDHs并结合重金属低积累玉米农作物的种植，建立重金属污染农田钝化+低积累玉米农作物联合修复技术，实现农产品安全生产；同时，钝化剂采用少量多次的施用方式，避免一次性过量施入，对土壤质量产生不利影响，且施用方式采用撒施机均匀撒施；此外，修复后玉米作物籽粒中Cd、Pb含量满足《粮食卫生标准》（GB2715-2005）、《食品中污染物限量》（GB2762-2012）相关要求；修复后玉米作物产量保持修复前的水平，土壤中Cd、Pb有效态含量降低70%以上，且吸取修复区域土壤全量重金属Cd降低至≤15%、Pb降低至≤5%。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为实施例镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法的流程图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例

本实施例镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法，如图1所示，该修复方法包括如下步骤：

（1）以镉和/或铅污染的土壤为玉米生长介质，记录并分析25种玉米地上部分的相应镉和/或铅含量，同时记录25种玉米品种的产量，并记录不同玉米品种根、茎叶和籽粒对镉和/或铅吸收、累积及分配能力；通过对25种玉米地上部分的相应镉和/或铅含量的分析，筛选出对镉和/或铅富集系数较高的玉米品种，然后对筛选出的富集型玉米品种产量进行比较以及富集型玉米品种根、茎叶和籽粒对镉和/或铅吸收、累积及分配能力进行比较，进一步筛选出镉和/或铅富集型且低积累的玉米品种；

（2）将钙铝水滑石经筛分和焙烧后，然后通过撒肥机分批次均匀撒于翻耕后的镉和/或铅污染的土壤中，且每亩镉和/或铅污染的土壤施用400公斤钙铝水滑石；

（3）将（1）中低积累玉米品种播种至经（2）处理土壤中出苗并成活生长，播种方式为点播，株距为40cm，行距为60cm，通过土壤中的钙铝水滑石与玉米根系吸收污染中的金属镉和/或铅并转移至地上部。

通过本实施例方法，修复后玉米作物籽粒中Cd、Pb含量满足《粮食卫生标准》（GB2715-2005）、《食品中污染物限量》（GB2762-2012）相关要求；修复后玉米作物产量保持修复前的水平，土壤中Cd、Pb有效态含量降低70%，且吸取修复区域土壤全量重金属Cd降低15%、Pb降低5%。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法，其特征在于：所述修复方法包括如下步骤：

（1）将钝化剂LDHs经筛分和焙烧后，然后通过撒肥机分批次均匀撒于翻耕后的镉和/或铅污染的土壤中，且每亩镉和/或铅污染的土壤施用200-600公斤钝化剂LDHs；

（2）将低积累玉米品种播种至经（1）处理土壤中出苗并成活生长，通过土壤中的钝化剂与玉米根系吸收污染中的金属镉和/或铅并转移至地上部。

2.根据权利要求1所述的镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法，其特征在于：所述低积累玉米品种是通过以下步骤筛选的：

（1）以镉和/或铅污染的土壤为玉米生长介质，记录并分析不同品种玉米地上部分的相应镉和/或铅含量，同时记录不同玉米品种的产量，并记录不同玉米品种根、茎叶和籽粒对镉和/或铅吸收、累积及分配能力；

（2）通过对不同品种玉米地上部分的相应镉和/或铅含量的分析，筛选出对镉和/或铅富集系数较高的玉米品种，然后对筛选出的富集型玉米品种产量进行比较以及富集型玉米品种根、茎叶和籽粒对镉和/或铅吸收、累积及分配能力进行比较，进一步筛选出镉和/或铅富集型且低积累的玉米品种。

3.根据权利要求1所述的镉铅污染农田钝化加低积累植物修复方法，其特征在于：所述钝化剂LDHs为钙铝水滑石。