[发明专利]一种治理砷铅镉复合污染土壤的植物修复方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种治理砷铅镉污染土壤的植物修复方法，属污染治理技术领域。

二、背景技术

有色金属砷、铅、镉等复合污染土壤的现象在我国部分地方比较普遍，在某些有色金属矿区及冶炼厂周边地区尤为严重，土壤中砷、铅、镉平均含量均远远超过GB15618-1995《土壤环境质量标准》中为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值(As≤40mg/kg，Pb≤500mg/kg，Cd≤1mg/kg)。

目前治理砷、铅、镉复合污染土壤的方法主要有：农业生态法、工程技术法和生物修复法。农业生态法包括两方面：一是农业生态调控法，如调节土壤pH值、土壤水分、氧化-还原电位(Eh)等；二是农艺修复法，包括改变耕作制度、选种抗砷、铅、镉复合污染农作物品种、选择合适形态的化肥等。农业生态法的主要机理为固化土壤中的砷、铅、镉等有害元素，增加土壤对其的吸持能力，降低土壤中相应有害元素向植物的迁移速率，能在一定程度上有效地降低砷、铅、镉等对人体健康的威胁。但是这种方法无法从根本上解决土壤砷、铅、镉复合污染问题。

CN200710020380.5涉及锌镉复合污染土壤的植物修复方法。该方法是将伴矿景天栽培于需治理的锌镉复合污染土壤区域，每年收割并转移处理收割后的伴矿景天。为了达到高效治理的目的，在栽培治理上可于每年的7月和11月收割两次；也可将伴矿景天与海州香薷套作。

CN200410015651.4涉及砷、铅、镉复合污染土壤的植物修复方法。该方法通过在被砷、铅、镉复合污染区域种植铅富集植物东南景天，通过东南景天根系吸收土壤中大量的铅，并向上运输及转运到地上部，当植株生长到30～40cm或3～4个月后收割地上部并将其移走，则可从土壤中带走大量的铅，从而达到快速治理砷、铅、镉复合污染土壤的目的。

CN200310110757.8涉及污染土壤的肾蕨和大豆植物修复方法。该法采用选种培育的肾蕨植物和大豆农作物，对砷、铅、镉、汞复合污染土壤，采取轮作与间种方法，有利于污染土壤中有害元素的有效清除。

但上述已发现的超累积植物大多生物量较小，生长较缓慢，并且多对单一或两种元素复合污染效果较好，这极大地限制了它们在修复砷、铅、镉等复合污染土壤方面的实际应用。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种治理砷、铅、镉复合污染土壤植物修复方法。在受到砷、铅、镉复合污染的土壤中，直接移栽或播种钻形紫菀与白苞蒿，利用两种植物对砷、铅、镉的超积累特性，通过根系大量吸收富集、土壤中的砷、铅、镉，并将这些元素向上输送和转移到地上部，再通过收割地上部而除去土壤中的砷、铅、镉有害元素，从而完成对砷、铅、镉复合污染土壤的治理和修复。

本发明通过以下技术方案完成

1、单独种植或套种

将钻形紫菀单独种植或者移栽在受砷、铅和镉复合污染的土壤中，或者将钻形紫菀、白苞蒿同时通过直接移栽或播种方式套种在受砷、铅和镉复合污染的土壤中，按照株距20-40cm，行距2～4m宽间隔套种。控制土壤酸碱度为中性或偏酸性。对于钻形紫菀定期每4～5个月收割一次后再重新补种新苗，或者每次在钻形紫菀开花结果种子成熟后进行收割，第二年其种子会在原区域附近重新萌发生长；而对于白苞蒿当地上部中砷含量超过1500mg/kg或者铅含量超过1100mg/kg或者镉含量超过300mg/kg时进行首次收割，以后每当白苞蒿地上部中砷含量超过1500mg/kg或者铅含量超过1100mg/kg或者镉含量超过300mg/kg时收割一次，或当白苞蒿生长到80～120cm时进行首次收割，以后每当白苞蒿生长到80～120cm时收割一次。每次收割白苞蒿地上部时，应留茬3～17cm；每次收割的钻形紫菀和白苞蒿地上部进行专门集中处理，处理方法包括焚烧、萃取回收砷、铅、镉或压缩后作无害化填埋。

2、间隔播种或混种

在被砷、铅、镉污染的土壤上，以50～70株/m²的密度种植钻形紫菀，在发芽后向土壤上每隔一个月均匀喷洒0.003mol/L浓度的乙二铵四乙酸二钠盐(EDTA)，在种植5个月后，收割钻形紫菀整个植株；之后在该土壤上以50～60株/m²的密度种植白苞蒿，每到白苞蒿长到80～100cm左右时进行地上部位的收割，或者生长6～7个月后进行收割地上部分，到适合播种的季节接着重复前述的钻形紫菀的播种，这样钻形紫菀和白苞蒿就可以在同一地块上混和生长，每隔7个月左右进行两种植物地上部的收割。在此期间，利用定期淹水和排干进行氧化还原电位的调节处理，以改变砷的价态和可移动性，调控植物砷、铅、镉的吸收积累量。