[发明专利]一种中轻度重金属污染土壤上稻米安全生产的方法

说明书

本发明公开了一种中轻度重金属污染土壤上稻米安全生产的方法。该方法为在水稻插秧前施用钝化剂以降低土壤重金属活性，然后在水稻分蘖盛期至孕穗期、以及水稻灌浆期喷施叶面阻隔剂；所述钝化剂包括膨润土、石膏粉、石灰、生物炭、铁基生物炭、缓释型铁基生物炭、铁硫硅复合生物炭、激活稻田土壤硫还原菌活性的重金属镉钝化剂和镉砷同步钝化剂等；叶面阻隔剂为酸性硅溶胶、硒硅复合溶胶、铈复合硅溶胶和亚铁改性硒溶胶等。本发明的方法还可在水稻苗期施加硝态氮肥，和/或在水稻分蘖期追施磷钾肥。本发明是针对水稻整个生育期不同阶段水稻对重金属吸收积累规律进行调控，技术措施针对性强，效果显著，可实现中轻度污染稻田的达标生产。

技术领域

本发明属于环保领域，特别涉及一种中轻度重金属污染土壤上稻米安全生产的方法。

背景技术

根据2014年环境保护部与国土资源部联合发布的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧；污染物主要为镉、砷等重金属无机污染物。耕地土壤环境事关广大人民群众“菜篮子”、“米袋子”安全，事关农产品质量和人体健康，事关经济社会发展和国家生态安全，是重大的民生问题和战略问题。水稻是一种易于吸收积累重金属的农作物；而水稻又是我国第一大粮食作物，全国60％以上的人口以稻米为主食。因此，研究如何实现污染稻田上水稻安全生产具有非常重要的环境意义和现实意义。

我国人多地少的国情，决定了我国大面积污染耕地不可能停止农业生产进行修复治理。同时虽然我国土壤污染形势总体情况不容乐观，但是大部分土壤污染以轻度(或轻微)、中度为主，这就决定了我国污染耕地必须走安全利用为主的路子。2016年5月国务院印发的《土壤污染防治行动计划》(以下简称“土十条”)，把农用地分类管理，保障农业生产环境安全列为十条重要任务之一；制定了到2020年实现受污染耕地安全利用率达到90％，中轻度受污染耕地实现安全利用面积达到4000万亩的目标。近年来，由于耕地土壤污染引起了社会公众的广泛关注，研发农民可接受、政府可承受、产业可发展的重金属污染稻田的安全利用显得尤为迫切。

目前国内外有关土壤重金属污染修复治理技术已有较多的研究，但是大多关注的是如何降低土壤重金属含量至安全水平；所涉及的技术包含化学淋洗、工程客土、电动修复等，虽然这些技术可以有效降低土壤中重金属含量，但是却往往费用较高、或破坏土壤结构影响土壤生产力、或二次污染风险较大。近年来，植物修复技术由于成本较为低廉；且为原位进行不需要对土壤进行挖掘和扰动，对周边环境影响较小；且不破坏周边景观，有利于生态环境改善；而受到广泛关注。但是植物修复技术在实际应用中耗时较长，需要占用农时，中断或部分中断农业生产。由此分析，以上这些基于降低土壤重金属含量的土壤修复技术都不能满足于我国大面积中轻度污染耕地的治理需求。农田土壤重金属污染治理必须要研发农民可接受、政府可承受、产业可发展技术体系。

随着对农田土壤重金属污染修复治理认识水平的提升，目前农田土壤重金属污染治理策略已由过去的降低土壤重金属含量为主线，转移到以农产品安全为核心上来。以降低农产品积累重金属为核心的治理方法，可称为阻控技术。我国农田土壤重金属污染阻控技术研究处于刚刚起步阶段，还缺乏成熟的技术体系。有关稻田土壤重金属阻控技术比较集中在土壤重金属钝化技术方面；但是稻米重金属含量除了与土壤中活性有关以外，还与水稻根系吸收的重金属向地上部转运以及从营养器官向籽粒转运能力等因素有关。同时水稻整个生育期长，在不同的生育期其对重金属的吸收积累规律也不同；仅仅在水稻插秧前对土壤重金属进行钝化往往很难保证整个生育期土壤重金属的活性保持一个比较低的水平，单一的技术很难确保中轻度污染土壤上的水稻安全生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种中轻度重金属污染土壤上稻米安全生产的方法。该方法从水稻整个生育期出发，针对前期水稻营养生长阶段以根系从土壤溶液中吸收重金属并积累在营养器官内；中后期以重金属元素从营养器官向籽粒转运和再分配为主；提供了前期控制(“控”)土壤重金属活性，后期抑制(“阻”)重金属转运的技术体系，确保中轻度污染稻田水稻的安全生产。