[發明專利]一種利用榆樹處理重金屬銅、鉛復合污染鈣質農田的方法

在審

• 申請號: 201710067099.0
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106694546A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 胡亞虎;蘇潔瓊;李舒琦;高卓;南忠仁
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 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復合污染農田的處理方法，尤其涉及一種利用榆樹處理重金屬銅、鉛復合污染鈣質農田的方法。

背景技術

據《全國土壤污染狀況調查公報》（2014年）顯示，我國土壤總的超標率為16.1%，污染類型以無機型為主，主要包括8種重金屬/類金屬元素，銅（Cu）和鉛（Pb）是其中超標率相對較高的2種元素，其點位超標率分別為2.1%和1.5%。就耕地而言，其點位超標率為19.4%，污染以無機型為主。從土壤污染的現實情況來看，污染類型多以復合污染為主，其中多種重金屬元素的復合污染是最為常見的污染情形。相較于單一污染，復合污染下元素之間存在交互作用，其會影響元素在土壤－植物系統中的環境行為。

鈣質土壤區約占全球陸地總面積的41%，其上供養著占全球 > 38%的人口。基于鈣質土壤區干旱少雨的氣候特征以及土地鹽堿化、沙化、荒漠化的加劇，鈣質土壤區有限的可耕種土地一旦受到重金屬的污染，將會帶來極為嚴重的后果。首先，繼續在受污染土地上耕種，其生產出的糧食產品將會帶來潛在的人體健康風險。其次，為尋求更為清潔的土地，大面積的森林將會被砍伐，其不僅會破壞極為脆弱的干旱區生態環境，造成生物多樣性的降低以及水土流失的加劇，又會釋放出更多的溫室氣體，加劇全球變暖的趨勢。再有，未受污染土地上的農業活動將會加劇，為尋求更高的產量，就會投入更多的化肥和農藥，而它們中含有的重金屬副產品將會被輸入土壤，進而又會造成更大面積的土地污染。

植物處理就是通過對土壤－植物系統的調控進而控制重金屬元素在環境中的流動性與生物有效性，并最終建成基于風險控制的受污染土壤處理體系。對重金屬復合污染農田而言，利用植物進行修復是目前最為有效的手段之一，但是由于重金屬超富集植物通常只對某一種金屬具有超富集的能力，加之干旱地區發現的超富集植物的種類仍然較少，因而利用植物固定修復技術是處理重金屬復合污染鈣質農田較為有效的手段。

植物固定修復的本質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，是目前修復和處理土壤面源污染尤其是重金屬復合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處理重金屬復合污染的鈣質農田。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種簡單、易于實施的利用榆樹處理重金屬銅、鉛復合污染鈣質農田的方法。

為解決上述問題，本發明所述的一種利用榆樹處理重金屬銅、鉛復合污染鈣質農田的方法，其特征在于：該方法是指首先對重金屬銅、鉛復合污染鈣質農田進行封閉處理；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，構建榆樹人工林處理體系；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重要的鄉土樹種，在我國南北方均有廣泛分布，其具有發達根系，耐干旱貧瘠，尤其喜鈣，因而是我國鈣質土壤區生態建設中的首選樹種。

2、本發明所建立的榆樹人工林處理體系，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；另一方面能夠通過根區沉淀作用將Cu和Pb固定在土壤中，達到了基于風險控制的復合污染農田處理目的。

3、本發明所建立的榆樹人工林處理體系具有極高的邊際效應，一方面由于Cu和Pb在榆樹地上部尤其是木材中的含量極低，加之榆樹木材堅重，韌性強，耐磨損，抗腐，花紋美麗，可供車輛、農具等用材，因此具有重要的經濟價值；另一方面在全球變暖和干旱區生態環境極為脆弱背景下，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