[发明专利]一种修复农田镉污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境中重金属污染的植物修复技术领域，即利用一种莎草科植

物来修复土壤重金属镉污染，具体为采用植物水蜈蚣来修复农田重金属镉污染的土壤。

 

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。在许多发达国家和发展中国家都面临着土壤污染严重阻碍农业生产的问题。人类活动导致的土壤重金属污染是当前全球迫切需要解决的重要环境问题之一。重金属在土壤中的自然净化过程十分漫长，一旦污染土壤，其危害将是长期的，不仅严重危害作物生产，且经由食物链危害人畜健康。镉（Cd）是一种生物毒性极强的重金属元素，可导致土壤退化、农作物产量和品质降低，也可通过直接接触、食物链传递等途径危及人类的生命和健康。

Cd污染土壤的传统治理方式主要是物理和化学的固定法。虽然能够一定程度上减小Cd的危害，但往往投资昂贵，大多数只能暂时缓解Cd危害，而且有可能造成二次污染。植物修复技术是目前经济有效的Cd污染土壤修复方法之一。具有安全、廉价、可持续等优点。植物修复就是筛选和培育特种植物，特别是对Cd具有超常规吸收和富集能力的植物，种植在Cd污染的土壤上，让植物把土壤中的Cd吸收起来，再将收获植物中的Cd元素加以回收利用。作为一种廉价的绿色治理技术，植物修复已成为国际研究的新热点。Cd的超富集植物也逐渐被发现，但目前发现的绝大多数超富集植物存在种类少、生长速度慢、地域性强等问题，限制了其在大面积污染土壤修复中的应用。因此，筛选生长迅速、生命力强、能够适应不同气候条件的植物对Cd污染农田土壤进行修复，具有重要的意义。

 

发明内容

本发明的目的是针对上述可用于土壤Cd污染植物修复的植物品种资源不足及已发现超富集植物生长速度慢、生物量小、地域性强等问题，提供水蜈蚣在Cd污染农田土壤修复中的应用。

本发明的具体技术方案为：

水蜈蚣在修复Cd污染农田土壤中的应用，将水蜈蚣种植于Cd污染的农田土壤中，对Cd污染的农田土壤进行修复。所述的农田土壤为按照质量比为1:1的比例在土壤中添加腐殖土后混合的土壤。在该土壤上按照以下方法种植水蜈蚣比一般土壤上按照以下方法种植水蜈蚣，其对Cd的富集效果更为明显。

水蜈蚣的种植方法为：（1）播种，将水蜈蚣种子直播种植于Cd污染的农田土壤中。（2）直接移栽，直接移栽于Cd污染的土壤中。

水蜈蚣的生命力很强，易于成活，可进行直接移栽或将种子直播于Cd污染农田土壤上生长，在自然条件下即可存活。其整个生长过程不需要进行特殊管理，同常规修复所用的其它植物相比，其生长速度快，属于多年生草本植物，前一年撒落的种子次年可自然萌发生长，不需每年栽种，前一年留在土壤中的根可自然生长出新的水蜈蚣幼苗。

作为优选，水蜈蚣应用种植步骤为：

幼苗准备：（1）种子直播方式。每年三月或四月将采集到的水蜈蚣（Kyllinga brevifolia Rottb）种子直接播种于有Cd污染的农田土壤当中。（2）移栽方式。每年四月底或五月一般农田中已萌发的水蜈蚣幼苗直接移栽于有Cd污染的农田土壤当中。

（2）日常管理：植物栽培期，根据土壤水分实际情况不定期浇水确保土壤水分保持在田间持水量的60-80%左右，无灌溉设施的污染农田可让其自然生长。

（3）收割处理：90天后收割植物的地上部分，并对收割的地上部分进行灰化处理，地下部可继续发芽。其自然散播种子在次年二月或三月自然萌发，不需每年栽种。

待地上部分形成一定生物量时进行定期收割，并对收割的地上部分进行灰化处理，提取重金属Cd，能有效降低污染农田土壤中的Cd的含量，从而修复污染农田土壤。

本发明中的水蜈蚣，为莎草科多年生草本植物（拉丁名为Kyllinga brevifolia Rottb），经试验研究，证明其主要对Cd具有富集特性。本发明充分利用了水蜈蚣对Cd的富集特性，将其幼苗移栽或将其种子直播至被Cd污染的农田土壤中，吸收积累污染土壤中的Cd，降低污染农田土壤中Cd的含量，待地上部分形成一定生物量时，可收割地上部进行连续提取Cd，从而达到减少污染农田土壤中Cd含量的目的