CN111203441A - 一种农田镉污染土壤的修复方法 - Google Patents

一种农田镉污染土壤的修复方法 Download PDF

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CN111203441A CN202010162649.9A CN202010162649A CN111203441A CN 111203441 A CN111203441 A CN 111203441A CN 202010162649 A CN202010162649 A CN 202010162649A CN 111203441 A CN111203441 A CN 111203441A
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Abstract

本发明涉及土壤修复技术领域,具体公开一种农田镉污染土壤的修复方法。所述农田镉污染土壤的修复方法为:在2‑3月份,对待修复的镉污染土壤进行翻耕,同时将有机复合修复剂施入待修复土壤中,进行缺氧养护;到4月份,采取间作的方式种植紫花苜蓿幼苗和玉米幼苗,并进行田间管理;9月下旬对紫花苜蓿幼苗和玉米进行收割和无害化处理。本发明实现对农田土壤重金属污染的生物修复兼农业生产的绿色修复方式,其修复效率高、不产生二次污染,具有很高的田间使用价值。

Description

一种农田镉污染土壤的修复方法
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域,尤其涉及一种农田镉污染土壤的修复方法。
背景技术
随着工业化、城市化及农业现代化的快速发展,多种来源的有毒重金属以污水、大气降尘、废渣等多种形式进入农田环境,尤其是污水灌溉。上世纪50年代起,公众普遍认为污灌可为农业增加水肥资源,同时给工业废水找到出路,而从70年代起则开始对污灌造成的水体、土壤和粮食污染产生怀疑。但因污水排放量日益增多、农业用水日渐紧张,许多大中城市近郊和工矿区附近的农田仍在越来越多地利用污水灌溉。全国污水灌溉面积90%以上集中在北方水资源严重短缺的黄、淮、海、辽河流域,造成了大面积农田遭受重金属污染。镉在农田中蓄积性强、迁移能力强,能通过食物链进入人和动物体内并积累富集,对人体骨骼、肾、肝、免疫系统和生殖系统产生毒害作用。因此,需要根据北方区域农田镉污染现状和污染特征,开展有效的修复和治理。
目前,镉污染农田修复方法有物理法(客土法、电动修复法、电热修复法)、化学法(土壤淋洗法、化学固定法)和生物法(植物修复法、微生物修复法)。物理法和化学法修复时间短、效果好,但修复期间农田无法耕种作物,成本较高,且易造成二次污染,不适合大面积的农田修复。生物法是以超积累植物为主体的植物修复技术,为国内外公认的农田绿色修复方法。但目前用来富集镉的植物的镉富集能力有限、对镉污染土壤的修复周期长(3-5年)、修复效率低,影响农田的有效利用。
发明内容
针对现有生物法修复镉污染土壤的植物对镉的富集能力有限、修复周期长、修复效率低的问题,本发明提供一种农田镉污染土壤的修复方法。
为达到上述发明目的,本发明实施例采用了如下的技术方案:
一种农田镉污染土壤的修复方法,在2-3月份,对待修复的镉污染土壤进行翻耕,同时将有机复合修复剂施入所述待修复的镉污染土壤中,进行缺氧养护;到4月份,采取间作的方式种植紫花苜蓿幼苗和玉米幼苗,并进行田间管理;9月下旬对紫花苜蓿幼苗和玉米进行收割和无害化处理。
相对于现有技术,本发明提供的农田镉污染土壤的修复方法,将镉超富集植物紫花苜蓿与低积累作物玉米采用间作套种的方式种植在待修复的镉污染土壤上,两种植物的间作可有效改变紫花苜蓿与玉米的根分泌物,增加土壤酶活性和土壤微生物的种类和活性,改善土壤的pH值,改变土壤中镉的存在形式,使镉多以植物吸收的有效态形式存在。在本发明中紫花苜蓿与玉米的协作,配合上述修复方式,相比单独种植紫花苜蓿或玉米,一方面可显著提高紫花苜蓿中镉的积累量,缩短土壤的修复周期,提升生物法修复镉污染土壤的效率;另一方面大大降低玉米对镉的吸收能力,生产出符合卫生标准的玉米籽粒,使土壤修复过程中,不用间断农业生产,在土壤修复的同时兼顾农作物种植,同时提高土壤的修复效率和利用率。
本发明提供的农田镉污染土壤的修复方法,联合有机复合修复剂与植紫花苜蓿和玉米的共同作用,产生丰富代谢产物活性物质,提高紫花苜蓿对土壤中镉的富集和转化能力的同时有效降低玉米的中镉的积累,实现对农田土壤重金属污染的生物修复兼农业生产的绿色修复方式,其修复效果好、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染,因此具有很高的田间使用价值。
优选的,所述待修复的镉污染土壤的镉含量为0.15-5mg/kg。
优选的,所述翻耕深度为0.05-0.8m;所述翻耕后的土壤湿度为20-80%。
上述优选的翻耕深度和湿度的选择,可提高有机复合修复剂和肥料的保肥能力,进一步增加有机复合修复剂的作用效果。
优选的,所述有机复合修复剂包括质量比为100:(5-50):(1-50):(1-10)的农牧业有机废弃物、腐植质、菌液和矿物质肥,施用量为50-200kg/亩。
在上述有机复合修复剂的作用下,大部分镉以利于植物吸收的有效态螯合物的形式进入植物根细胞中,降低镉对植物的毒害作用,增加植物对镉的富集能力,显著促进植物修复镉污染农田的效果和改善农田土壤的肥力,实现农田镉污染土壤的绿色修复、避免二次污染。
优选的,所述农牧业有机废弃物为酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣、豆粕、棉粕、花生壳粉和禽畜粪便中的一种。
上述农牧业有机废弃物,来源广泛、成本低,富含植物所需的碳、氮、磷及各种微量元素,可以改善土壤的理化性质,提高植物修复镉污染农田的效果同时,还能进一步提高肥料利用率,促进养分吸收。
优选的,所述腐植质为泥炭。
泥炭(草炭)为天然泥炭藓和乌拉草植物残体经万年而形成的,有机质含量高达75%-85%,其具有巨大持水、吸水性能,适量泥炭的加入可恢复并提高土壤的持水、通气和保肥的能力,又能增加土壤的营养成份。
优选的,所述菌液由菌种浓度比为1:(1-6)的芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌组成,菌液中的活菌数为(1-8)×104/ml。
芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的结合,一方面可以和土壤中其他微生物共同作用,分解农牧业有机废弃物和腐植质中的有机质,促进土壤中有益微生物的繁殖,产生丰富的代谢活性物质,多种代谢活性物质可有效提高植物体内酶的活性,促进植物生长发育,刺激根系分生组织细胞的分裂与增长,使幼苗发根快,次生根增多,根的数量增加和根系伸长可显著增强植物根系对重金属镉的吸收能力,提高修复植物对镉的富集转化。另一方面固氮溶磷解钾菌通过固氮、溶磷和释钾来分解土壤有机质,释放土壤中的无效态磷,平衡土壤酸碱性,且固氮溶磷解钾菌增殖时会释放出高活性的分解酵素及多种促进因子,提高肥料的利用率,减少肥料用量,其与芽孢杆菌协同作用可以充分分解产生恶臭气体的有机物质、有机硫化物、有机氮等,两者共同作用具有占据空间优势,抑制有害菌、病原菌等有害微生物的生长繁殖的作用,为植紫花苜蓿和玉米的快速生提供良好的土壤环境。
上述优选的芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的比例,可以进一步芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的协同增效作用,提高菌体对农牧业有机废弃物和腐植质中有机质的分解,有效提升植物修复镉污染农田的效果和改善农田土壤的肥力。
农牧业有机废弃物和腐植质在芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的共同作用下还可以产生多种带活性基团(羧基、酚羟基、醇羟基、甲氧基等)的有机质,这些带活性基团的有机质具有较高的阳离子交换能力、络合能力及吸附能力,提高矿物质肥中矿物质成分的溶解度并络合其中的钙,利于有机质中磷、钾等元素的充分释放,再配合螯合剂的使用,大大增加矿物质成分的螯合率,进一步促进植物对矿物质成分的吸收。
优选的,所述矿物质肥为磷矿粉、钾矿粉、白云石粉和云母粉中的至少一种。
优选的,所述缺氧养护的具体操作为:在所述待修复的镉污染土壤表面覆盖稻草或秸秆,覆盖时间为15-45d。
优选的,所述玉米品种为先玉335。
优选的,所述紫花苜蓿和玉米间作种植方式为分带间作,具体为:相邻两行紫花苜蓿之间的行距为30-35cm,株距为20-25cm,每5-6行紫花苜蓿形成一个紫花苜蓿带;相邻两行玉米之间的行距为20-25cm,株距为20-25cm,每2-3行玉米形成一个玉米带;所述紫花苜蓿带和所述玉米带交替分布,且所述紫花苜蓿带和所述玉米带之间的间距为45-55cm。
优选的,所述田间管理包括灌溉、喷洒药剂、施肥和间苗。
优选的,所述施肥时间是玉米生长的大喇叭口期。
优选的,所述施肥后的2-10d向土壤中施用螯合剂,所述螯合剂的施用量为1.5-3.0L/亩,所述螯合剂为EDTA、EGTA、EDDS和HEDTA中的至少一种。
螯合剂的加入可以加快与土壤固相结合的镉金属释放出来,打破重金属在土壤液相和固相之间的平衡,减弱金属-土壤键合常数,使大量的重金属快速进入土壤溶液,并以金属螯合物形式存在,避免重金属被土壤重新吸收,成为紫花苜蓿吸收的有效态金属,有效提高修复效率。
上述螯合剂的选择,可显著提高土壤中镉金属的螯合率,进一步提高螯合强化修复效果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下的实施例试验地点位于河北省石家庄东南部,洨河自栾城区(即原栾城县)龙门村南入赵县的镉污染农田上,试验时间为2018-2019年,大田试验一共50亩,其中镉含量为0.12-5.00mg/kg,超过土壤环境质量标准(GB15618-2005)中的二级标准限值0.3mg/kg。
实施例1
农田镉污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
(1)2018年2月10号,将牛粪、泥炭、芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的混合菌液和磷矿粉按质量比为100:20:10:5:2混合,以50kg/亩施入农田土壤中并进行翻耕,表面覆盖稻草进行厌氧养护20天。其中,混合菌液中的活菌数为4×104/ml,芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的菌体浓度比为1:1.5;翻耕深度为0.2m,翻耕后农田土壤的湿度为40%。
(2)4月10号,将紫花苜蓿幼苗和先玉335玉米幼苗采取分带间作的方式种植在镉污染农田土壤中,相邻两行紫花苜蓿之间的行距为30cm,株距为20cm,每5行紫花苜蓿形成一个紫花苜蓿带;相邻两行玉米之间的行距为20cm,株距为20cm,每2行玉米形成一个玉米带;紫花苜蓿带和所述玉米带交替分布,且紫花苜蓿带和玉米带之间的行距为45cm,在紫花苜蓿和先玉335玉米的生长过程中灌溉、喷洒药剂、施肥和间苗,其中施肥时间是玉米生长的大喇叭口期,并在施肥2d后向土壤中施用EDTA,施用量为1.5L/亩;
(3)9月25号,将紫花苜蓿和玉米成熟后分别进行收割,紫花苜蓿和玉米秸秆经晾晒干燥后运送至垃圾发电厂焚烧进行安全处理,收货的玉米作为饲料原料进行加工。
(4)2019年重复步骤(1)-(3)的操作,完成第二年镉污染土壤的修复。
取样分析修复后的农田土壤、紫花苜蓿、玉米中镉的含量。
第一年和第二年修复完成后采用五点取样法分别取50个土壤样品,测定0-20cm土壤镉含量,检测数据如表1所示:
表1农田土壤样品检测结果
Figure BDA0002406342340000061
所述超标率为超标样品数与取样样品数的百分比值。
玉米收割前采集紫花苜蓿样品,第一年和第二年分别随机采集6株整株植物,检测数据如表2所示:
表2紫花苜蓿样品检测结果
Figure BDA0002406342340000062
Figure BDA0002406342340000071
第一年和第二年分别采集49个玉米样品,其中玉米籽粒37个、整株玉米12个。样品检测结果如表3-4所示:
表3第一年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000072
可见第一年收割的玉米籽粒中不含镉金属,可直接进行食用。
表4第二年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000073
Figure BDA0002406342340000081
可见第二年收割的玉米籽粒中不含镉金属,可直接进行食用。
实施例2
农田镉污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
(1)2018年3月1号,将酒糟、泥炭、芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的混合菌液和钾矿粉按质量比为100:30:20:8:5混合,以100kg/亩施入农田土壤中并进行翻耕,表面覆盖稻草进行厌氧养护15天。其中,混合菌液中的活菌数为5×104/ml,芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的菌体浓度比为1:3;翻耕深度为0.05m,翻耕后农田土壤的湿度为20%。
(2)4月20号,将紫花苜蓿幼苗和先玉335玉米幼苗采取分带间作的方式种植在镉污染农田土壤中,相邻两行紫花苜蓿之间的行距为32cm,株距为22cm,每6行紫花苜蓿形成一个紫花苜蓿带;相邻两行玉米之间的行距为22cm,株距为22cm,每3行玉米形成一个玉米带;紫花苜蓿带和所述玉米带交替分布,且紫花苜蓿带和玉米带之间的行距为50cm,在紫花苜蓿和先玉335玉米的生长过程中灌溉、喷洒药剂、施肥和间苗,其中施肥时间是玉米生长的大喇叭口期,并在施肥5d后向土壤中施用EGTA,施用量为2L/亩;
(3)9月30号,将紫花苜蓿和玉米成熟后分别进行收割,紫花苜蓿和玉米秸秆经晾晒干燥后运送至垃圾发电厂焚烧进行安全处理,收货的玉米籽粒作为食品加工原料。
(4)2019年重复步骤(1)-(3)的操作,完成第二年镉污染土壤的修复。
取样分析修复后的农田土壤、紫花苜蓿、玉米中镉的含量。
第一年和第二年修复完成后采用五点取样法分别取50个土壤样品,测定0-20cm土壤镉含量,检测数据如表5所示:
表5农田土壤样品检测结果
Figure BDA0002406342340000082
Figure BDA0002406342340000091
所述超标率为超标样品数与取样样品数的百分比值。
玉米收割前采集紫花苜蓿样品,第一年和第二年分别随机采集6株整株植物,检测数据如表6所示:
表6紫花苜蓿样品检测结果
Figure BDA0002406342340000092
第一年和第二年分别采集49个玉米样品,其中玉米籽粒37个、整株玉米12个。样品检测结果如表7-8所示:
表7第一年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000093
Figure BDA0002406342340000101
可见第一年收割的玉米籽粒中不含镉金属,可直接进行食用。
表8第二年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000102
可见第二年收割的玉米籽粒中不含镉金属,可直接进行食用。
实施例3
农田镉污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
(1)2018年3月10号,将豆粕、泥炭、芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的混合菌液和白云石粉按质量比为100:30:40:8:6混合,以150kg/亩施入农田土壤中并进行翻耕,表面覆盖稻草进行厌氧养护30天。其中,混合菌液中的活菌数为6×104/ml,芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的菌体浓度比为1:2;翻耕深度为0.5m,翻耕后农田土壤的湿度为60%。
(2)4月20号,将紫花苜蓿幼苗和先玉335玉米幼苗采取分带间作的方式种植在镉污染农田土壤中,相邻两行紫花苜蓿之间的行距为35cm,株距为25cm,每5行紫花苜蓿形成一个紫花苜蓿带;相邻两行玉米之间的行距为25cm,株距为25cm,每2行玉米形成一个玉米带;紫花苜蓿带和所述玉米带交替分布,且紫花苜蓿带和玉米带之间的行距为55cm,在紫花苜蓿和先玉335玉米的生长过程中灌溉、喷洒药剂、施肥和间苗,其中施肥时间是玉米生长的大喇叭口期,并在施肥10d后向土壤中施用EDDS,施用量为3L/亩;
(3)9月30号,将紫花苜蓿和玉米成熟后分别进行收割,紫花苜蓿和玉米秸秆经晾晒干燥后运送至垃圾发电厂焚烧进行安全处理,收货的玉米作为饲料原料进行加工。
(4)2019年重复步骤(1)-(3)的操作,完成第二年镉污染土壤的修复。
取样分析修复后的农田土壤、紫花苜蓿、玉米中镉的含量。
第一年和第二年修复完成后采用五点取样法分别取50个土壤样品,测定0-20cm土壤镉含量,检测数据如表9所示:
表9农田土壤样品检测结果
Figure BDA0002406342340000111
所述超标率为超标样品数与取样样品数的百分比值。
玉米收割前采集紫花苜蓿样品,第一年和第二年分别随机采集6株整株植物,检测数据如表10所示:
表10紫花苜蓿样品检测结果
Figure BDA0002406342340000112
第一年和第二年分别采集49个玉米样品,其中玉米籽粒37个、整株玉米12个。样品检测结果如表11-12所示:
表11第一年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000121
可见第一年收割的玉米籽粒中不含镉金属,可直接进行食用。
表12第二年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000122
可见第二年收割的玉米籽粒中不含镉金属,可直接进行食用。
实施例4
农田镉污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
(1)2018年2月1号,将花生壳粉、泥炭、芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的混合菌液和云母粉按质量比为100:5:1:1:1混合,以50kg/亩施入农田土壤中并进行翻耕,表面覆盖秸秆进行厌氧养护15天。其中,混合菌液中的活菌数为1×104/ml,芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的菌体浓度比为1:1;翻耕深度为0.05m,翻耕后农田土壤的湿度为20%。
(2)4月1号,将紫花苜蓿幼苗和先玉335玉米幼苗采取分带间作的方式种植在镉污染农田土壤中,相邻两行紫花苜蓿之间的行距为30cm,株距为20cm,每5行紫花苜蓿形成一个紫花苜蓿带;相邻两行玉米之间的行距为20cm,株距为20cm,每2行玉米形成一个玉米带;紫花苜蓿带和所述玉米带交替分布,且紫花苜蓿带和玉米带之间的行距为45cm,在紫花苜蓿和先玉335玉米的生长过程中灌溉、喷洒药剂、施肥和间苗,其中施肥时间是玉米生长的大喇叭口期,并在施肥2d后向土壤中施用HEDTA,施用量为1.75L/亩;
(3)9月30号,将紫花苜蓿和玉米成熟后分别进行收割,紫花苜蓿和玉米秸秆经晾晒干燥后运送至垃圾发电厂焚烧进行安全处理,收货的玉米作为饲料原料进行加工。
(4)2019年重复步骤(1)-(3)的操作,完成第二年镉污染土壤的修复。
取样分析修复后的农田土壤、紫花苜蓿、玉米中镉的含量。
第一年和第二年修复完成后采用五点取样法分别取50个土壤样品,测定0-20cm土壤镉含量,检测数据如表13所示:
表13农田土壤样品检测结果
Figure BDA0002406342340000131
所述超标率为超标样品数与取样样品数的百分比值。
玉米收割前采集紫花苜蓿样品,第一年和第二年分别随机采集6株整株植物,检测数据如表14所示:
表14紫花苜蓿样品检测结果
Figure BDA0002406342340000141
修复的第一年和第二年分别采集49个玉米样品,其中玉米籽粒37个、整株玉米12个。样品检测结果如表15-16所示:
表15第一年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000142
可见第一年收割的玉米籽粒中不含镉金属,可直接进行食用。
表16第二年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000143
Figure BDA0002406342340000151
实施例5
农田镉污染土壤的修复方法,包括以下步骤:
(1)2018年2月10号,将棉粕、泥炭、芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的混合菌液和磷矿粉按质量比为100:50:50:10:10混合,以200kg/亩施入农田土壤中并进行翻耕,表面覆盖稻草进行厌氧养护45天。其中,混合菌液中的活菌数为8×104/ml,芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌的菌体浓度比为1:6;翻耕深度为0.8m,翻耕后农田土壤的湿度为80%。
(2)4月10号,将紫花苜蓿幼苗和先玉335玉米幼苗采取分带间作的方式种植在镉污染农田土壤中,相邻两行紫花苜蓿之间的行距为35cm,株距为25cm,每6行紫花苜蓿形成一个紫花苜蓿带;相邻两行玉米之间的行距为25cm,株距为25cm,每3行玉米形成一个玉米带;紫花苜蓿带和所述玉米带交替分布,且紫花苜蓿带和玉米带之间的行距为55cm,在紫花苜蓿和先玉335玉米的生长过程中灌溉、喷洒药剂、施肥和间苗,其中施肥时间是玉米生长的大喇叭口期,并在施肥2d后向土壤中施用EDTA,施用量为2.5L/亩;
(3)9月30号,将紫花苜蓿和玉米成熟后分别进行收割,紫花苜蓿和玉米秸秆经晾晒干燥后运送至垃圾发电厂焚烧进行安全处理,收货的玉米作为饲料原料进行加工,完成第一年镉污染土壤的修复。
(4)2019年重复步骤(1)-(3)的操作,完成第二年镉污染土壤的修复。
取样分析修复后的农田土壤、紫花苜蓿、玉米中镉的含量。
第一年和第二年修复完成后采用五点取样法分别取50个土壤样品,测定0-20cm土壤镉含量,检测数据如表17所示:
表17农田土壤样品检测结果
Figure BDA0002406342340000161
所述超标率为超标样品数与取样样品数的百分比值。
玉米收割前采集紫花苜蓿样品,第一年和第二年分别随机采集6株整株植物,检测数据如表18所示:
表18紫花苜蓿样品检测结果
Figure BDA0002406342340000162
第一年和第二年分别采集49个玉米样品,其中玉米籽粒37个、整株玉米12个。样品检测结果如表19-20所示:
表19第一年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000163
Figure BDA0002406342340000171
可见第一年收割的玉米籽粒中不含镉金属,可直接进行食用。
表20第二年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000172
可见第二年收割的玉米籽粒中不含镉金属,可直接进行食用。
上述实施例1-5说明本发明的农田镉污染土壤的修复方法,连续修复两年后,可使土壤完全达到土壤环境质量标准(GB 15618-2005)中的二级标准限值0.3mg/kg以下。
对比例1
用伴矿景天代替实施例1中的紫花苜蓿,其它方法与实施例1相同。
取样分析修复后的农田土壤、伴矿景天、玉米中镉的含量。
第一年和第二年修复完成后采用五点取样法分别取50个土壤样品,测定0-20cm土壤镉含量,检测数据如表21所示:
表21农田土壤样品检测结果
Figure BDA0002406342340000173
Figure BDA0002406342340000181
所述超标率为超标样品数与取样样品数的百分比值。
玉米收割前采集伴矿景天样品,第一年和第二年分别随机采集6株整株植物,检测数据如表22所示:
表22伴矿景天样品检测结果
Figure BDA0002406342340000182
第一年和第二年分别采集49个玉米样品,其中玉米籽粒37个、整株玉米12个。样品检测结果如表23-24所示:
表23第一年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000183
第一年收割的玉米籽粒中含镉金属,不可直接进行食用。
表24第二年玉米样品检测结果
Figure BDA0002406342340000191
第二年收割的玉米籽粒中含镉金属,不可直接进行食用。
对比例2
用小麦代替实施例1中的玉米,其它方法与实施例1相同。
取样分析修复后的农田土壤、紫花苜蓿、小麦中镉的含量。
第一年和第二年修复完成后采用五点取样法分别取50个土壤样品,测定0-20cm土壤镉含量,检测数据如表25所示:
表25农田土壤样品检测结果
Figure BDA0002406342340000192
所述超标率为超标样品数与取样样品数的百分比值。
小麦收割前采集紫花苜蓿样品,第一年和第二年分别随机采集6株整株植物,检测数据如表26所示:
表26紫花苜蓿样品检测结果
Figure BDA0002406342340000193
Figure BDA0002406342340000201
第一年和第二年分别采集49个小麦样品,其中小麦籽粒37个、整株小麦12个。样品检测结果如表27-28所示:
表27第一年小麦样品检测结果
Figure BDA0002406342340000202
第一年收割的小麦籽粒中含镉金属,不可直接进行食用。
表28第二年小麦样品检测结果
Figure BDA0002406342340000203
第二年收割的小麦籽粒中含镉金属,不可直接进行食用。
对比例3
将实施例1中的玉米用紫花苜蓿代替,即全部种植紫花苜蓿,其它方法与实施例1相同。
取样分析修复后的农田土壤、紫花苜蓿的含量。
第一年和第二年修复完成后采用五点取样法分别取50个土壤样品,测定0-20cm土壤镉含量,检测数据如表29所示:
表29农田土壤样品检测结果
Figure BDA0002406342340000211
所述超标率为超标样品数与取样样品数的百分比值。
采集紫花苜蓿样品,第一年和第二年分别随机采集6株整株植物,检测数据如表30所示:
表30紫花苜蓿样品检测结果
Figure BDA0002406342340000212
该对比例中没有玉米的协作,紫花苜蓿的镉富集能力明显小于实施例1中的紫花苜蓿的镉富集能力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:在2-3月份,对待修复的镉污染土壤进行翻耕,同时将有机复合修复剂施入所述待修复的镉污染土壤中,进行缺氧养护;到4月份,采取间作的方式种植紫花苜蓿幼苗和玉米幼苗,并进行田间管理;9月下旬对紫花苜蓿幼苗和玉米进行收割和无害化处理。
2.如权利要求1所述的农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:所述待修复的镉污染土壤的镉含量为0.15-5mg/kg。
3.如权利要求1所述的农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:所述翻耕深度为0.05-0.8m;所述翻耕后的土壤湿度为20-80%。
4.如权利要求1所述的农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:所述有机复合修复剂包括质量比为100:(5-50):(1-50):(1-10)的农牧业有机废弃物、腐植质、菌液和矿物质肥,施用量为50-200kg/亩。
5.如权利要求4所述的农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:所述农牧业有机废弃物为酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣、豆粕、棉粕、花生壳粉和禽畜粪便中的一种;和/或
所述腐植质为泥炭;和/或
所述菌液由菌种浓度比为1:(1-6)的芽孢杆菌和固氮溶磷解钾菌组成,菌液中的活菌数为(1-8)×104/ml;和/或
所述矿物质肥为磷矿粉、钾矿粉、白云石粉和云母粉中的至少一种。
6.如权利要求1所述的农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:所述缺氧养护的具体操作为:在所述待修复的镉污染土壤表面覆盖稻草或秸秆,覆盖时间为15-45d。
7.如权利要求1所述的农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:所述玉米品种为先玉335。
8.如权利要求1所述的农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:所述紫花苜蓿和玉米间作种植方式为分带间作,具体为:相邻两行紫花苜蓿之间的行距为30-35cm,株距为20-25cm,每5-6行紫花苜蓿形成一个紫花苜蓿带;相邻两行玉米之间的行距为20-25cm,株距为20-25cm,每2-3行玉米形成一个玉米带;所述紫花苜蓿带和所述玉米带交替分布,且所述紫花苜蓿带和所述玉米带之间的间距为45-55cm。
9.如权利要求1所述的农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:所述田间管理包括灌溉、喷洒药剂、施肥和间苗。
10.如权利要求9所述的农田镉污染土壤的修复方法,其特征在于:所述施肥时间是玉米生长的大喇叭口期;和/或
所述施肥后的2-10d向土壤中施用螯合剂,所述螯合剂的施用量为1.5-3.0L/亩。
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