[发明专利]利用原位活化、钝化及高积累作物修复镉污染土壤的方法

说明书

本发明涉及一种利用原位活化、钝化及高积累作物修复镉污染土壤的方法，包括以下步骤：⑴在粤东地区总镉含量＜0.9mg/kg的水稻污染土壤中，按每亩施加土壤酸度调节剂，经翻耕、耙匀，并淋水平衡3~5天，即得被活化的农田；⑵在所述被活化的农田中采用抛秧方式种植高积累水稻，待水稻成熟后将秸秆和稻谷收割；⑶修复完成后，按每亩施加土壤钝化剂生石灰后翻耕，翻耕结束后待所述土壤钝化剂与土壤反应5~7天进行常规水稻种植即可。本发明操作简单、实用性强、修复效率高、易于推广。

技术领域

本发明涉及土壤污染植物修复技术领域，尤其涉及利用原位活化、钝化及高积累作物修复镉污染土壤的方法。

背景技术

镉（Cd）是毒性最强的重金属元素之一，具有代谢的难降解性和高积累性，极易被植物体吸收，导致在植物体内大量积累，通过食物链进入人体，危害人类健康。

重金属污染土壤的修复技术可以分为两类：一类是利用工程措施和植物修复手段从土壤中去除重金属污染物，但工程措施不适用于大面积农田污染，而植物修复效率低，周期长，我国人多地少，不可能将现有耕地完全不生产粮食而利用植物修复来进行长时间治理；第二类是原位钝化修复技术，通过添加钝化剂来改变土壤中重金属的形态，减少重金属的生物有效性，从而减少植物对重金属的吸收。随着对农田土壤重金属污染认识的深入以及对环境保护和人类健康要求的提高，对农田土壤修复也就提出了更高的要求。单一修复技术很难对复合污染进行理想的修复，因此目前的重金属污染修复技术是将各种修复技术进行合理的结合，从而提高修复效率，其中在污染修复技术的应用推广中采用最多的技术为“土壤钝化+低吸水稻”。

“土壤钝化+低吸水稻”指重金属原位钝化技术与低镉水稻相结合的联合修复技术。一般研究认为作物体内重金属含量不与土壤中该元素的总浓度相关，而与该元素在土壤中有效态的浓度相关性相关。作物通过根系从土壤中吸收有效态重金属，并在体内累积起来。重金属原位钝化技术是一种污染土壤的治理方法，指向污染土壤添加一些活性物质（钝化剂），通过调节土壤理化性质以及沉淀、吸附、络合、氧化-还原等一系列反应，改变重金属在土壤中的化学形态和赋存状态，有效降低其在土壤中的迁移性和生物有效性，从而降低重金属污染物对环境受体（如动植物、微生物、水体和人类等）的毒性。而筛选稻米为镉含量低，稳定性好，适应当地环境的水稻品种，两种技术结合能够一定程度解决镉污染农田水稻安全生产问题。

但即便如此，“土壤钝化+低吸水稻”还是具有修复不彻底性以及存在安全隐患，该技术只是采用钝化技术降低了重金属的生物有效性，而并没有将对人体具有危害的重金属从污染农田中清除，由于被吸附钝化的重金属还留在土壤中，在一定的外界条件下又释放到土壤环境中，可能造成地表水和地下水的污染。同时钝化剂的大量使用存在破坏土壤结构的潜在风险，而且目前常用的钝化剂的钝化效果因土壤性质、重金属元素的浓度、钝化剂种类及用量而有差异，且由于受成本以及材料本身可能会给环境带来危害的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、实用性强、修复效率高、易于推广的利用原位活化、钝化及高积累作物修复镉污染土壤的方法。

为解决上述问题，本发明所述的利用原位活化、钝化及高积累作物修复镉污染土壤的方法，包括以下步骤：

⑴在粤东地区总镉含量＜0.9mg/kg的水稻污染土壤中，按每亩施加30~100 kg土壤酸度调节剂，经翻耕、耙匀，并淋水平衡3~5天，即得被活化的农田；

⑵在所述被活化的农田中采用抛秧方式种植高积累水稻，待水稻成熟后将秸秆和稻谷收割；

⑶修复完成后，按每亩施加50~250kg土壤钝化剂生石灰后翻耕，翻耕结束后待所述土壤钝化剂与土壤反应5~7天进行常规水稻种植即可。

所述步骤⑴与所述步骤⑶中翻耕深度均为10~20cm。

所述步骤⑵中高积累水稻是指百香139。