[发明专利]稻田综合种养技术生态修复土壤重金属污染治理方法

说明书

稻田综合种养技术生态修复土壤重金属污染治理方法发明涉及土壤重金属污染治理领域里的重要技术创新，它是利用稻田综合种养技术的稻田改造、施肥、消毒、田间管理等生产环节的实施过程使土壤重金属污染治理的生态修复达到满意效果，是稻田综合种养技术在土壤重金属污染治理领域的科学运用，解决了目前土壤重金属污染治理方法成本高、无产出、不可持续、不可复制、公众参与度低甚至顾此失彼而无法实施的问题，是真正的环保节能、修复效果持久、修复土地产出提升、便于推广、易于操作的理想修复模式。

技术领域

本技术发明涉及土壤重金属污染治理领域里的重要技术创新，是农业生产领域的综合技术应用。通过 科学利用农业生产领域综合种养技术，达到解决稻田土壤重金属污染治理生态修复的效果，同时解决目前 面临的重金属污染修复治理成本高、顾此失彼、不可持续、模式难推广、修复土地产出等一系列问题，是 重金属污染治理方法的一次重大变革，也是综合环境治理定向思维的突破。

背景技术

目前采用的土壤重金属污染治理修复法有很多，其中物理修复法有客土法、换土法和深耕翻土法，电 热修复法、玻璃化技术、电动力修复等；化学修复法有化学固定、土壤淋洗、植物修复(包括植物稳定或 固化、植物吸收、植物挥发、植物降解)等，虽然都进行了一定程度的研究，试验效果也有，但因为有些 费用昂贵而无法推广，有些是局限性太强而推广面有限，有些是试验室效果和中试差距太大而无法推广。 就目前在普遍推广应用的深翻耕、休耕、优化水分管控、土壤调节剂、稻草移除等方法虽然有一定的效果， 但每种方法单一使用的结果由于农户看不到土地同期因治理修复方法的使用而带来的收益在修复治理的 过程中打折达不到应有的效果。

深翻耕、客土法和、换土法，这些工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施，具有彻底、稳定 的优点，但实施工程量大，投资费用高，破坏土体结构，引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行 堆放或处理，因此不是一种理想的污染土壤修复方法；化学固定法是在土壤中加入化学试剂或化学材料， 利用它们与重金属之间形成不溶性或移动性差、毒性小的物质而降低其在土壤中的生物有效性，减少其向 水体和植物及其他环境单元的迁移，实现污染土壤的化学修复，此法的关键在于成功地选择一种经济而有 效的固化剂，到目前为止，已有大量的改良材料被应用，应用最广的就是石灰或碳酸钙，能起到提高土壤 PH值，与重金属元素形成难溶性沉淀的磷酸、轻磷矿石、三过磷酸钙、硅酸盐等化合物，阳离子吸附量高 的海泡石、坡缕石、沸石、蒙脱石等矿物、腐殖酸等有机物及一些对人体无害或有益并对重金属有拮抗 作用的金属元素。化学固定法简单易行，但并不是一种永久的修复措施，因为它只改变了重金属在土壤中 存在的形态，金属元素仍保留在土壤中，容易再度活化危害植物，另外，改良剂的使用将在一定程度上 改变土壤结构，同时对土壤微生物也可能产生一定影响；植物修复法是利用植物提取、吸收、分解、转化 或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称，将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，该种植物对土壤中的污染元素具有特殊吸收富集能力，将植物收获并妥善处理后即可 将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的。因其在原位进行处理，成本低廉、效果永久且 兼顾了美学效应而迅速得到了公众和学术界的广泛认可，但若大面积在稻田推广也会带来粮食安全隐患。

由于土壤结构的复杂性和类型的差异性，重金属污染的土壤往往具有多种重金属，并且还伴有有机物 等其他方面的污染。在修复过程中需要多种方法组合使用，故应该完善相应的修复体系，单一的土壤重金 属污染治理方法往往都由于成本高、不可持续、甚至顾此失彼而无法实施。

有权威材料表明，全国每年受重金属污染的粮食高达1200万吨，直接经济损失超过200亿元。

中科院南京土壤研究所研究员，博士生导师土壤重金属污染修复专家周静曾指出：土壤重金属污染修 复治理过程中，在降低土壤重金属生物有效活性(如降低米镉含量)、减存土壤重金属总量等方面取得一定 成效。但是也存在诸多的问题有待进一步解决。比如，如何维持持久的修复效果提高修复土地的产出 降低修复的成本修复模式的复制 推广提高公众参与的能力等等。

发明内容