[發明專利]重金屬鎘重度污染鈣質農田的榆樹固定修復方法

在審

• 申請號: 201710066970.5
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106825008A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 胡亞虎;蘇潔瓊;黃昱;李舒琦;南忠仁
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司62002
• 代理人: 李艷華

技術領域

本發明涉及基于風險控制的重金屬重度污染農田的處理方法，尤其涉及重金屬鎘重度污染鈣質農田的榆樹固定修復方法。

背景技術

根據環境保護部土壤狀況調查結果，我國中重度污染耕地面積大體在5000萬畝左右，其面積約占2012年國土資源部公布的我國現有耕地面積20.27億畝的2.47%。對于重金屬重污染耕地，繼續種植農作物會威脅到農產品安全。若簡單的棄耕，土壤中的重金屬會隨風蝕、水蝕作用帶來二次污染，同時還會威脅到我國18億畝耕地紅線。若全面進行修復，由于我國耕地土壤修復目前均處于“示范工程”階段，還無法大面積推廣；另外，按照示范工程中修復一畝耕地企業平均40萬元的報價，5000萬畝耕地全面修復將耗費20萬億元，這無疑給國家財政帶來巨大的負擔。

另據《全國土壤污染狀況調查公報》（2014年）顯示，我國耕地土壤點位超標率為19.4%，污染以無機型為主，鎘（Cd）是首要污染物。具體來看，全國土壤Cd的點位超標率為7%，其中Cd重度污染土壤的點位超標率為0.5%。然而，Cd目前仍以每年0.004 mg/kg的速率向農田土壤中輸入，加之Cd在土壤中的流動性和生物有效性要遠高于其他重金屬，因而Cd污染農田土壤會帶來嚴重的人體及動物健康風險。

植物固定修復是通過根系的吸收和富集、根表的吸附或者根區的沉淀作用將重金屬固定在土壤中。作為植物修復技術中一種重要的修復機制，植物固定修復能夠有效降低風蝕、水蝕以及淋濾等作用誘發的土壤擴散帶來的重金屬遷移風險。相比于傳統的物理、化學修復技術如客土、填埋和淋洗而言，植物固定修復具有經濟、環境友好、不會破壞土壤性質、能夠恢復和提高土壤質量等特點，是目前修復和管理土壤面源污染尤其是重金屬嚴重污染農田的有效手段。榆樹具有發達根系，耐干旱貧瘠，尤其是部分樹種喜鈣，因而榆樹十分有利于管理重金屬重污染的鈣質農田。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種簡單、易于實施的重金屬鎘重度污染鈣質農田的榆樹固定修復方法。

為解決上述問題，本發明所述的重金屬鎘重度污染鈣質農田的榆樹固定修復方法，其特征在于：該方法是指首先對重金屬鎘重度污染鈣質農田進行封閉管理；然后在污染土壤上按照1.5×2 m的株行距栽種榆樹幼苗，并按照常規方法進行日常管理，構建榆樹人工林管理體系；最后，根據用材林目的對榆樹人工林進行更替即可。

所述榆樹為大果榆、家榆或春榆中的一種。

所述鈣質農田是指黃土為其成土母質，鹽分含量不高于0.5%。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明所選取的榆樹是我國鄉土樹種，在我國南北方均有廣泛分布，其喜光，具有發達根系，耐干旱貧瘠，是我國干旱與水土流失地區生態建設中的首選樹種。

2、本發明所建立的榆樹人工林管理體系，其一方面能夠通過植被覆蓋有效降低風蝕、水蝕作用誘發的污染土壤擴散帶來的重金屬遷移風險；另一方面能夠通過其根區沉淀作用將Cd固定在土壤中，達到了基于風險控制的受污染農田固定修復管理目的。

3、本發明所建立的榆樹人工林管理體系具有極高的邊際效應，一方面由于Cd在榆樹地上部尤其是其木材中的含量極低，加之榆樹木材堅重，可供高強度耐磨構建、工藝美術品、體育器械以及模型等用材，因此具有重要的經濟價值；另一方面在全球變暖背景下，榆樹人工林體系還兼具美化環境、防止水土流失以及生物固碳的生態環境功能。

4、本發明方法簡單、易于實施。

具體實施方式

重金屬鎘重度污染鈣質農田的榆樹固定修復方法，該方法是指首先對重金屬鎘重度污染鈣質農田進行封閉管理；然后在污染土壤上按照1.5×2 m的株行距栽種榆樹幼苗，并按照常規方法進行日常管理，同時加強對凋落物的收集與處置，從而構建榆樹人工林管理體系；最后，根據用材林目的對榆樹人工林進行更替即可。

其中：榆樹為大果榆、家榆或春榆中的一種。

鈣質農田是指黃土為其成土母質，鹽分含量不高于0.5%。