[发明专利]一种活化剂协同固氮蓝藻修复稻田土壤镉污染的方法

说明书

本发明一种活化剂协同固氮蓝藻修复稻田土壤镉污染的方法采用复合型植物源活化剂对稻田土壤中的重金属镉进行活化，然后灌水建立稻田水层，均匀翻耕，促进土壤中活化后的重金属镉向稻田水层中迁移溶出，再接种固氮蓝藻用于吸附迁移溶出的重金属镉，通过收集固氮蓝藻，降低稻田土壤中镉含量。其中，稻田土壤中每次复合型植物源活化剂施加量为0.02‑1.00mL/g稻田土壤，稻田水层高度为8‑10cm，固氮蓝藻的每亩接种剂量为鲜藻40‑50kg或干藻粉2.5‑3.0kg。与现有稻田土壤修复技术相比，本发明成本低，效果好，不占地，不产生二次污染，达到边修复稻田土壤边安全生产的效果，为稻田土壤重金属治理提供一种新途径。

技术领域

本发明涉及一种活化剂协同固氮蓝藻修复稻田土壤镉污染的方法，具体属于稻田土壤重金属的修复技术领域。

背景技术

近30年，随着我国工业化进程的加速和社会经济的快速发展，农田土壤污染和质量下降问题日趋突出。在2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国耕地土壤环境质量堪忧，点位超标率有19.4%，其中镉点位超标率达7%。据统计，中国每年因土壤重金属污染导致粮食减产高达1000多万t，污染粮食多达1200万t，其中“镉大米”问题最为突出。

水稻是一种Cd的超积累植物，Cd在稻田中有较高的移动性，容易通过基本元素通道例如 Fe²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺等进入水稻体内，水稻对于Cd的传递系数要远远大于其他重金属。稻田重金属Cd污染不仅导致水稻生长发育受阻，产量下降，更为严重的是有毒重金属在水稻体内大量累积，并通过食物链传递，对人和动物的生命和健康构成严重威胁，直接影响我国的粮食安全。因此，提高水稻产量的同时，更要提高水稻质量，改善稻米品质，以确保粮食安全。

污染土壤修复的技术分为物理修复、化学修复、生物修复及农艺措施等，其中很多治理措施存在着成本高、操作复杂、对土壤肥力有损伤、存在二次污染等问题，难以实现大面积推广。目前国内外稻田土壤重金属治理的研究热点有基施钝化类修复剂的固定/稳定化修复技术、叶面阻控剂、重金属低积累水稻品种筛选、农艺调控措施以及生物修复等5类。基施钝化类修复剂的固定/稳定化修复技术和叶面阻控剂是添加化学药剂，易产生二次污染，并没有从土壤中去除重金属，不是一种永久性治理措施。重金属低积累水稻品种筛选，存在耗时长的问题，并且难以保证该品种水稻产量和稻米质量。农艺调控措施有水分调控，改变种植模式（如水田改旱地，连作改轮作，或实行间作、套作等种植模式，或改变种植作物如种植花卉苗木等）等。在水分调控中，淹水虽然会使土壤的还原性提高，降低了镉的生物有效性，但提高了土壤中类金属砷的生物有效性。而改变种植模式，或者生物修复中的植物修复，是大规模种植非粮作物，不符合我国人多地少、粮食自给压力大的基本国情。生物修复中的微生物修复和动物修复技术中，微生物和动物对水稻的危害尚不确定，无法应用于大面积的稻田修复。

因此，探索一种成本低、操作简单、效果好、不占地、不耗时的，既有效又可推广的稻田重金属去除或缓解的治理方法很有必要的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种活化剂协同固氮蓝藻修复稻田土壤镉污染的方法。

本发明一种活化剂协同固氮蓝藻修复稻田土壤镉污染的方法采用复合型植物源活化剂对稻田土壤中的重金属镉进行活化，然后灌水建立稻田水层，均匀翻耕，促进土壤中活化后的重金属镉向稻田水层中迁移溶出，再接种固氮蓝藻于稻田水层中，用于吸附迁移溶出的重金属镉，之后通过收集固氮蓝藻，降低稻田土壤中镉含量，减少水稻对重金属镉的吸收积累，保障水稻的安全生产；

具体步骤如下：

步骤1：农闲季节，向镉污染的稻田土壤中施加复合型植物源活化剂，活化难溶态的重金属镉；每隔5天施加1次复合型植物源活化剂，施加3-5次，每次施加后，均匀翻耕耕作层土壤；根据稻田土壤的镉含量，每次施加量为0.02-1.00mL复合型植物源活化剂/g稻田土壤；