[發明專利]利用鉀肥提高輕度鎘污染農田土壤植物修復效率的方法

無效

• 申請號: 201210015169.5
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102580987A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 楊肖娥;高峻
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明涉及污染環境修復技術領域，特別是涉及一種利用鉀肥提高輕度鎘污染農田土壤植物修復效率的方法。

背景技術

隨著我國工農業生產和經濟快速增長，土壤-植物-環境系統中重金屬污染問題日趨嚴重。據統計，我國受鎘等重金屬污染的耕地面積近2000萬公頃，約占我國耕地總面積的1/5。土壤是農業生產的基礎，由于土壤重金屬污染而引發的食品安全問題也屢見報端，如沈陽某污灌區所生產的稻米中鎘深度高達0.4-1.0mg?kg^-1，達到或超過誘發“痛痛病”的平均含鎘量(文獻1：李玉浸.集約化農業的環境問題與對策.北京：中國農業科技出版社，2001；文獻2：陳同斌，黃啟飛，高定等.中國城市污泥的重金屬含量及其變化趨勢.環境科學學報，2003，23：561-569)。可見，我國目前農田土壤的鎘污染現狀已不容忽視，遭受嚴重重金屬污染的土壤不僅影響農作物生長發育，使得農產品品質下降，并進而通過食物鏈直接危害人類健康。如2011年初鬧得沸沸揚揚的“鎘米”事件即是最好的明證，這一事件也將我國的食品安全問題再次推向風口浪尖。而在鎘米事件中，土壤是鎘向人類食物鏈遷移累積的關鍵環節。因而修復農田鎘污染土壤，對于改善我國農業生態環境，促進農業生產優質高產可持續發展，保障食品安全和人類健康等都具有重大意義，已成為我國農業發展和生態環境安全所共同面臨的重大問題。

植物萃取修復是指利用對污染物具有超積累或富集作用的特殊能力的植物(稱超積累植物、富集植物)，將土壤中污染物大量轉移到植物體內，特別是地上部分，通過移走地上部分從而達到減少土壤中重金屬元素含量，實現修復的目的。相對于以往土壤修復所采用的挖掘、填埋，或其它物理化學工程技術方法，植物修復技術成本低，不需要大型的儀器設備或工程技術措施。據估計，若要將某鉛污染土壤的鉛含量從1.4％下降到0.4％，用植物修復的方法所需費用約為245000美元，而用挖掘和填埋的方法則需1600000美元，用土壤淋洗的方法則需790000美元。而且植物修復過程主要利用太陽能，不破壞生態環境，同時還能起到綠化美化環境的作用。

但植物萃取修復技術的效率高低主要決定于植物對污染環境中污染物的吸收與積累能力，尤其是植物地上部對目標污染物的積累能力。超積累植物是指對重金屬有較強的耐性，在富含重金屬的土壤上能夠良好生長而不發生毒害現象的植物，而且該植物的地上部重金屬含量與根系重金屬含量比值應大于1。由于超積累植物具有比普通植物高出幾十倍到幾百倍的富集重金屬的能力，因而在植物修復的研究與應用中受到了廣泛的關注。目前世界各地已發現的超積累植物共400多種，但能超積累鎘的公認的只有4種，其中，東南景天是一種原生于我國的鎘超積累植物。超積累型東南景天最初發現于一個古老的鉛鋅礦山上，其莖葉中鎘含量可分別高達9000mg?kg^-1和6500mg?kg^-1，是一種較為理想的修復我國農田鎘污染的植物材料。

目前對植物修復的研究多集中在提高修復效率上，常見的方法主要有施用螯合劑從而提高土壤中重金屬元素的生物有效性，從而促進植物吸收或者通過氮肥等常規肥料來促進植物生長，以達到增加積累量，提高修復效率的目的。但螯合劑的應用也會在一定程度上增加土壤中重金屬元素隨雨水淋溶，從而進入地下水的風險；而過量的氮素施用也會帶來負面的環境影響。以往的研究主要瞄準中度以及重度重金屬污染土壤的修復，而我國目前大部分污染農田土壤只是輕度鎘污染，因此，研究如何利用合適的超積累植物材料輔之以恰當的肥料管理措施來解決輕度鎘污染的農田土壤的修復問題，是保障我國當前農業生產和食品安全急需解決的問題。

在《氮肥和鉀肥強化龍葵修復鎘污染土壤》一文中，作者對比了100mgkg-1，300mgkg-1和600mg?kg-1三個濃度氯化鉀肥修復鎘污染的效果；但結果表明，施用氯化鉀并不能有效提高植物地上部鎘的積累量，從而達到提高修復效率的目的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高效、經濟、綠色、環保的利用鉀肥提高輕度鎘污染農田土壤植物修復效率的方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種利用鉀肥提高輕度鎘污染農田土壤植物修復效率的方法，依次包括以下步驟：

1)、在輕度鎘染污土壤中，移栽入鎘超積累植物--東南景天(Sedum?alfredii?H.)的幼苗進行種植，并按照每畝施用2.3～2.5kg純k的硫酸鉀肥的量進行施肥；

2)、當東南景天的地上部高達50～60cm時，收割東南景天的地上部。