[发明专利]一种利用块根、块茎类植物修复轻度污染农田土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种修复污染农田土壤的方法，特别是一种利用块根、块茎类植物修复轻度污染农田土壤的方法。

背景技术

我国的土壤污染状况愈加严重，1/5的耕地受到重金属污染。这一状况已经影响到了耕地质量、食品安全甚至是人类的健康。针对这一事实，目前治理土壤重金属污染的方法也是多种多样。较早提出的有客土法、换土法、去表土法这一类物理方法，虽然效果显著，但由于其需要耗费大量的人力物力，所以多用于污染较重、面积小的重金属污染土壤；后来经过研究发现，污染的土壤中能被植物吸收的是可移动的重金属，由此便产生了化学固化的修复方法，在土壤中添加固化剂，降低重金属的生物有效性，但是此种方法会改变土壤理化性质，有毒重金属仍然存在于土壤中，容易造成土壤的二次污染。除此之外各类物理、化学的治理方法也很多：土壤淋洗、电动修复、热处理等等，但大都需要额外的在土壤中加入化学物质或需要消耗电能，均不适用关于我国大面积的中、轻度重金属污染的农田土壤。

由于采用普通的物理、化学治理重金属污染土壤不仅价格昂贵，而且容易造成二次污染，因此人们一直在寻找一种价格低廉、修复效果好的方法。1583年意大利植物学家Cesalpino在意大利托斯卡纳“黑色的岩石”上发现的特殊生存植物，当时并未引起重视，直到1977年Brooks提出“超积累植物”概念，一种新的修复技术才浮出水面——植物修复。植物修复①适用污染因子广泛，不仅适合重金属，同时兼治有机污染；②从生态学角度看，有利于污染场地生态恢复，美化环境；③以太阳能为动力，投入少，成本低，适合大面积商业修复推广；④与其他物理化学方法相比，不会引起二次污染，尤其是不会对地下水构成污染。由于这种种优势，植物修复备受人们的关注，被学术界成为“绿色修复”。多数学者认为植物修复可简单概括为依赖超积累植物的生理耐毒性对土壤中重金属元素进行固定和吸收转运。

尽管超积累植物在修复土壤重金属污染方面表现出很高的潜力，但超积累植物的一些固有特性给植物修复技术带来了很大的限制。主要面临的问题有：①大部分超积累植物植株矮小，生物量低，生长缓慢，因而修复效率受到很大的影响；②超积累植物多为野生型植物，对生物气候条件的要求也比较严格，区域性分布较强，严格的生长条件使成功引种受到严重限制；③植物器官往往会通过腐烂、落叶等途径使重金属重返土壤；④在受污染耕地土壤上种植无经济价值的野生植物，不能达到在不影响土地正常利用和农民正常经济收入的情况下，修复农田的重金属污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用块根、块茎类植物修复轻度污染农田土壤的方法，克服现有的超积累植物固有特性给植物修复技术带来的限制，在不影响农田利用的基础上对目的地轻度重金属污染进行修复。

本发明采用的技术方案是：在轻度重金属污染农田中施入基肥后，1~2月份种植马铃薯，行距40cm，株距35cm，5~6月份收获马铃薯后再施足基肥，插入红薯苗，株距20cm，行距60cm，于10~11月份收获红薯，翻耕土地施入基肥，待第二年1~2月份继续种植马铃薯，完成一个种植周期；

将收获的红薯和马铃薯去除表皮，然后将红薯和马铃薯的表皮以及红薯和马铃薯生长的茎和叶收集起来，进行集中安全处置。

所述的基肥为亩施腐熟有机动物粪便1500公斤和15~20公斤钾肥。

所述的马铃薯采用黄皮黄瓤品种；所述的红薯采用红皮白瓤的品种。

所述的集中安全处置是对红薯和马铃薯的表皮以及红薯和马铃薯生长的茎和叶进行安全填埋或焚烧后安全填埋。

有益效果：由于采用了上述方案，在轻度重金属污染的土地上收获的红薯和马铃薯去表皮，由于红薯和马铃薯的表皮重金属含量相对较高，初期种植所得产品应尽量用于生产淀粉制品或制取工业酒精，修复后期可以供直接食用；而地上茎和叶能够在多次种植过程中不断从土壤中富集重金属，将其收集后安全处置，进行安全填埋或焚烧后安全填埋。达到在不影响土地正常利用和农民正常经济收入的情况下，修复农田的重金属污染。通过在轻度重金属污染土壤上重复多次种植周期，克服了现有的超积累植物固有特性给植物修复技术带来的限制，在不影响农田利用的基础上对轻度重金属污染土壤进行修复，达到了本发明的目的。