[发明专利]一种酸性土壤重金属镉污染的植物吸附联合修复方法

说明书

本发明提供一种酸性土壤重金属镉污染的植物吸附联合修复方法，具体步骤如下：1）耕地前撒施石灰和有机肥，翻耕均匀；2）夏季种植红麻，秋季收获后回收红麻秸秆；3）红麻生长至2米高时，撒施重金属活化剂；4）秋冬季种植亚麻，次年春季收获后回收亚麻秸秆。本发明通过石灰和有机肥改良土壤，通过红麻和亚麻的轮作联合种植，通过重金属活化剂对土壤中重金属镉的活化，提高红麻和亚麻对酸性土壤重金属镉的吸附量，从而提高植物修复的效率，为酸性土壤重金属镉污染提供一种易于操作，改良土壤、吸附重金属镉的联合修复方法。

技术领域

本发明属于土壤重金属污染的生物修复技术领域，具体涉及一种酸性土壤重金属镉污染的植物吸附联合修复方法。

背景技术

土壤是人类种植生产生活所必需的生产资料，随着现代工业化的不断发展和人类社会活动的持续开展，各种含重金属的物质通过多种途径进入土壤中。造成土壤中多种重金属的富集，已经严重危害土壤的安全和种植农作物的食品安全。土壤中的重金属主要有镉(Cd)、铜(Cu)、铅(Pb)、铬元素(Cr)、汞(Hg)、锌(Zn)以及类金属砷(As)等。重金属元素在土壤中具有相对稳定、易于积累和不易去除等特性，而且能进入食物链危及人类的健康。

酸性土壤是pH值小于7的土壤总称，包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤等。酸性土壤地区降水充沛，淋溶作用强烈，盐基饱和度较低，酸度较高。我国的湖南、湖北、广东、广西等地区多酸性土壤。pH值<6的酸性土壤对农业生产造成了一些不利影响，使土壤养分的有效性降低，不利土壤的良性发育，破坏土壤结构，不利土壤微生物的活动，不利作物的生长发育等。

镉是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，正常环境状态下，不会影响人体健康。当土壤环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄积肝、肾中。由于镉损伤肾小管，病者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别具使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、萎缩、变形等一系列症状。

目前，常用的土壤重金属污染修复技术主要有物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术。物理修复技术和化学修复技术是利用污染物或污染介质的物理或化学特性，以破坏(如改变化学性质)、分离或同化污染物具有实施周期短、可用于处理各种污染物等优点。但均存在处理成本高，处理工程偏大的缺点。植物修复技术属于生物修复技术中的一种，相比物理修复技术、化学修复技术，植物修复技术具有生态可持续性、安全性高、且不会对土壤产生负面影响等优点。未来植物吸附联合修复方法将成为土壤重金属污染修复技术中最具潜力和前景的方法之一。

植物修复技术:种植超富集或一定能力富集重金属的植物，利用植物根系吸收污染土壤中重金属并运移至植物体，通过收割植物移除土壤中重金属的一种方法。该技术利用的是一些对重金属具有较强忍耐和一定富集能力的特殊植物，要求所用植物具有生物量大、生长快和抗病虫害能力强的特点属性，并具备对多种重金属有较强的富集能力。种植植物修复过程中，向土壤中添加特定的活化剂能活化释放在土壤中被固定的重金属离子，使其溶解进入土壤溶液，从而提高植物对重金属污染的修复效率。

活化剂的种类有多羧基氨基酸和天然低分子量有机酸二大类，多羧基氨基酸类如EDTA由于其螯合能力较强而被推广使用，但是由于EDTA是人工合成螯合剂不容易被土壤自然降解，其广泛应用对环境安全的影响方面还有待研究考察。而天然低分子量有机酸如柠檬酸，其天然属性使其具有易生物降解，环境风险小等特点，可通过与金属离子形成可溶性络合物来促进金属离子对土壤颗粒的吸附作用，从而增强金属离子的活性和移动性，对重金属离子的解吸能够起到促进作用，从而提高植物对重金属污染的修复效率。

由于酸性土壤重金属镉污染的修复难度大，设法边农业生产边修复土壤来降低土壤中重金属镉浓度对重金属镉污染土壤修复具有重要意义。

发明内容