[发明专利]一种降低设施蔬菜中镉含量的组配钝化剂及其应用

说明书

本发明属于土壤污染修复技术领域，具体涉及一种降低设施蔬菜中镉含量的组配钝化剂及其应用。首先提供一种组配钝化剂，由羟基磷灰石和石灰按质量比10:1的比例混合均匀而成；然后提供一种组配钝化剂的应用方法，按照每千克土壤施入5.5‑16.5g上述组配钝化剂的比例，将组配钝化剂撒施于镉污染设施菜地土壤中，然后混合均匀，保持土壤水分达到设施菜地土壤最大持水量的60％‑70％，平衡14天后，进行播种；本发明显著降低了修复成本以及地下水的污染风险；与高剂量单独施用石灰相比，显著提高了修复效率；本发明原料来源广泛，制备及应用简单；并且，可显著促进蔬菜的生长，提高蔬菜的产量；易于推广，具有良好的社会经济效益。

技术领域

本发明属于土壤污染修复技术领域，具体涉及一种降低设施蔬菜中镉含量的组配钝化剂及其应用。

背景技术

重金属污染是我国农田土壤污染的主要形式之一，其中又以镉污染尤为突出。污染土壤中高含量的镉经农产品吸收及食物链传递进入人体可导致肝肾系统受损，还可引起癌变、高血压和骨质疏松等病症。修复镉污染农田土壤对保障农产品安全及人类健康具有重要的理论和现实意义。

近年来随着人们对蔬菜的消费需求日益增加，设施蔬菜生产面积不断增长，至2016年面积已达391.5万公顷，菜地重金属污染逐渐受到关注。目前不少研究表明我国南京、北京、昆明、武威、四平、寿光、镇江及商丘等多地的设施菜地已普遍出现了镉积累和污染问题，且设施菜地土壤镉污染的程度主要以轻微为主。然而长期的设施蔬菜生产已导致设施菜地土壤普遍存在酸化现象，其增加了污染土壤中的镉活性，一些镉污染设施菜地中生产的常见蔬菜如芹菜、菠菜、生菜等中镉含量较高且存在健康风险。因此，设施菜地土壤镉污染将是制约设施蔬菜可持续生产的重要因素。

钝化修复是我国常见的耕地修复手段，其符合我国可持续农业发展的需要，可实现边修复边生产，是一种经济高效且操作简单的污染治理技术，近年来受到越来越广泛的关注。然而为了达到较佳修复效果，施用单一钝化剂时用量往往较高，易产生污染及影响作物的正常生长，如大量施含磷钝化剂增加了地下水的污染风险，大量施用高碱性修复材料增加了土壤盐碱化的风险最终影响农业生产，又如大量施用石灰易造成土壤钙钾镁等营养元素失衡，影响作物生长。因此为了避免钝化剂高剂量单独施用，迫切需要研究开发修复效果相当或者更好的多种钝化剂减量组配的复合钝化剂。在此背景下，本发明采用羟基磷灰石与石灰减量组配施用，以达到显著降低镉污染设施菜地中蔬菜镉的含量及有效提高蔬菜产量的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种羟基磷灰石与石灰各自减量组配的复合钝化剂及其应用方法，其不仅降低了单独大量施用羟基磷灰石的修复成本以及可能引起的地下水污染风险，还降低了单独大量施用石灰对土壤以及农业生产的不良影响，而且工艺简单、原料充足、修复效果显著。

本发明的组配钝化剂不仅可以显著提高设施菜地土壤pH、显著降低污染土壤中镉的生物有效性，而且可以大幅度地提高蔬菜的产量。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种降低设施蔬菜中镉含量的组配钝化剂，按质量百分比计，包括羟基磷灰石90.91％、石灰9.09％，即由羟基磷灰石和石灰按质量比10:1的比例混合均匀而成。

按上述方案，所述的羟基磷灰石为市售材料，粒径小于80μm。

按上述方案，所述的石灰同样为市售材料，成分为氢氧化钙。

上述组配钝化剂的应用方法，按照每千克土壤施入5.5-16.5g上述组配钝化剂的比例，将组配钝化剂撒施于镉污染设施菜地土壤中，然后混合均匀，保持土壤水分达到设施菜地土壤最大持水量的60％-70％，平衡不少于14天，然后进行播种。

按上述方案，优选的，所述的组配钝化剂施入镉污染设施菜地土壤的用量为每千克土壤施入5.5g的组配钝化剂。