[發(fā)明專利]一種降低煙草中鎘含量的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610099098.X
• 申請(qǐng)日: 2016-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN105598157A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾維愛;胡秋龍;李帆;譚琳;蔡海林;李強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南省煙草公司長(zhǎng)沙市公司;湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B09C1/08
• 分類號(hào): B09C1/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 袁靖

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于降低煙草重金屬含量的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠有效降低煙葉中鎘含量 的方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)農(nóng)田土壤鎘(Cd)超過《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)》Ⅱ級(jí)的比例高達(dá) 11.9％-21.1％，較其他重金屬超標(biāo)嚴(yán)重，并以每年0.004mg/kg速度增加，為農(nóng)田環(huán)境質(zhì)量首 要監(jiān)控元素。土壤中Cd易被植物吸收，進(jìn)入食物鏈危害人體健康。比如：煙草是Cd高富集 植物，其中煙葉Cd積累量占吸收總量的50-80％。在煙草燃吸過程中，煙葉中鎘容易以氣溶 膠等形態(tài)進(jìn)入人體，有報(bào)道指出終身吸煙者Cd積累量是不吸煙者(15mg)的2倍，而血Cd 濃度高達(dá)4-5倍。長(zhǎng)期血Cd濃度高可引起人體某些器官病變甚至癌變。因此通過修復(fù)種植土 壤從而降低煙草鎘含量成為煙草和健康等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

現(xiàn)在化學(xué)修復(fù)的方法在土壤重金屬治理中廣泛應(yīng)用，但成本較高，有些還存在效果不穩(wěn) 定或?qū)ν寥佬再|(zhì)、結(jié)構(gòu)造成不利等缺陷，以至于對(duì)土壤的鈍化修復(fù)效果不理想；而低成本的 土壤鎘鈍化劑的效果不佳。目前重金屬污染土壤原位鈍化修復(fù)是一種低投入、高效果的治理 重金屬污染的方法，因滿足了治理污染土壤和農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)的需求，而廣泛被人們采用， 主要是向污染土壤中施入一些改良劑，如沸石、石灰、磷酸鹽和有機(jī)物料等，改變土壤pH 值，增加吸附點(diǎn)位以及促進(jìn)重金屬離子與其他離子發(fā)生共沉淀等來降低重金屬的移動(dòng)性、毒 性和生物有效性。目前利用土壤原位鈍化修復(fù)技術(shù)來降低其他農(nóng)作物鎘含量的研究較多，降 低煙葉中鎘含量的報(bào)道較少。本發(fā)明采用的改良劑為硅酸鈉、磷酸二氫鉀、沸石和堿木質(zhì)素， 硅酸鈉能提高土壤pH值，改變根外土壤中鎘的形態(tài)，降低鎘的活性和生物有效性，磷酸二 氫鉀是一種廉價(jià)有效的化學(xué)固定劑被用于鎘污染土壤的修復(fù)，沸石有較強(qiáng)的離子交換性能和 較大的比表面積，可作為土壤改良劑，對(duì)鹽堿地和酸性土壤有顯著效果，堿木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中包 含眾多官能團(tuán)，堿木質(zhì)素直接可以用作吸附劑，在吸附、去除各種重金屬離子時(shí)效果明顯。 在國(guó)內(nèi)外研究中，探討硅酸鈉、磷酸二氫鉀、沸石和堿木質(zhì)素單獨(dú)施用于種植土壤中來治理 重金屬污染的文獻(xiàn)有少量報(bào)道，但對(duì)四者的聯(lián)合施用研究卻是首次報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種降低煙草中鎘含量的方法。該方法成本低，操作簡(jiǎn)單，效果顯 著，通過使用能有效鈍化煙草種植鎘污染土壤中的鎘，從而有效降低煙草中鎘含量。

一種降低煙草中鎘含量的方法，將修復(fù)劑與鎘污染土壤混合用于鈍化種植煙草土壤中的 鎘，從而降低煙草中鎘含量，修復(fù)劑成分為硅酸鈉、磷酸二氫鉀、沸石和堿木質(zhì)素。

所述的方法中，硅酸鈉和磷酸二氫鉀施加量分別為50-100kg/667m²和20-40kg/667m²； 沸石和堿木質(zhì)素的施加量分別為200-300kg/667m²和50-100kg/667m²。優(yōu)選硅酸鈉和磷酸二 氫鉀施加量分別為75kg/667m²和30kg/667m²；沸石和堿木質(zhì)素的施加量分別為250kg/667m²和75kg/667m²。

所述的方法中，沸石為天然斜發(fā)沸石，堿木質(zhì)素為從造紙廢液中分離制造出的堿法木質(zhì) 素，沸石和堿木質(zhì)素經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后過120目篩網(wǎng)；硅酸鈉和磷酸二氫鉀均為工業(yè)級(jí)化學(xué)試 劑。

所述的方法中，將修復(fù)劑撒施在土壤表面，然后進(jìn)行土壤深耕；平衡10-14天即完成土 壤處理過程。然后進(jìn)行起壟待栽，在煙草生長(zhǎng)期間采用常規(guī)施肥和常規(guī)管理。

所述的方法中先施加硅酸鈉和磷酸二氫鉀，再施加沸石和堿木質(zhì)素。

本發(fā)明方法適合于處理含鎘量為0.3mg/kg～1.0mg/kg的種植煙草的土壤。

本發(fā)明方法中使用的硅酸鈉能提高土壤pH值，增加土壤對(duì)鎘的吸附，改變根外土壤中鎘 的形態(tài)，從而降低鎘的活性和生物有效性，減少鎘向煙草中遷移。沉積在煙草根部?jī)?nèi)皮層的 硅能夠限制鎘的質(zhì)外體運(yùn)輸過程，阻止鎘向煙草地上部分遷移。

磷酸二氫鉀既能為煙草提供必須的磷鉀營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)，其中的磷酸根離子能與金屬離 子形成難溶的金屬磷酸鹽沉淀，降低鎘在土壤中的遷移。磷酸鹽能限制鎘在植物體內(nèi)的遷移， 抑制鎘往煙草地上部分的傳輸，減少煙草對(duì)鎘的吸收。