[發明專利]一種通過種植莧菜減少土壤重金屬鎘污染的方法

在審

• 申請號: 201710453358.3
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107185959A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 蘇品;廖曉蘭;馬文月;張亞;黃璜;廖石榴;曹海佳;黃堯
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及污染土壤的生物修復技術，特別涉及一種通過種植莧菜減少土壤重金屬鎘污染的方法。

背景技術

目前全國受重金屬、化肥、農藥污染的耕地約有1.5億畝，占耕地總面積的1/10以上。2009年中國食品安全高層論壇報告上的數據顯示，我國1/6的耕地受到重金屬污染，污染土壤面積至少有2000萬公頃。

土壤重金屬污染帶來了嚴重后果：一是影響耕地質量，造成直接經濟損失。據估算，全國每年因重金屬污染的糧食達1200萬噸，造成的直接經濟損失超過200億元。二是影響食品安全，威脅人體健康。重金屬在農作物中累積，并通過食物鏈進入人體，引發各種疾病，最終危害人體健康。三是影響農產品出口，降低國際競爭力。上世紀90年代以來，因農藥殘留和重金屬含量超標，農產品出口被外方退貨、索賠和終止合同的事件時有發生，部分傳統大宗農產品也被迫退出國際市場。特別是我國加入世貿組織以后，發達國家對我國出口農產品要求提高，出口壓力增大。由于土壤污染具有累積性、滯后性、不可逆性的特點，治理難度大、成本高、周期長，將長期影響經濟社會的發展。土壤污染問題已經成為影響群眾身體健康、損害群眾利益、威脅農產品安全的重要因素。因此，重金屬污染的修復研究不容忽視。

修復是一項非常艱巨而重要的任務。目前常用的土壤污染治理方法有淋濾法、客土法、吸附固定法等物理方法以及生物還原法、絡合物浸提法等化學方法。物理方法見效緩慢，化學方法雖快但易帶來二次污染

發明內容

本發明實施例的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供一種成本低、對環境擾動少、無副作用的鎘污染土壤的植物修復方法。

為了實現上述目的，本發明所述一種通過種植莧菜減少土壤重金屬鎘污染的方法，其特征在于：包括以下技術步驟：在鎘污染土壤中種植修復植物，在修復周期內按照土壤持水量為田間持水量的60％～70％向所述鎘污染土壤澆灌有益菌菌劑和秸稈腐殖化溶液1:1重量的混合物，修復周期結束后，將所述修復植物整體從所述鎘污染土壤中移走；

所述修復植物為莧菜；所述有益菌菌劑為枯草芽孢桿菌、嗜熱毛桿菌、膠質芽孢桿菌，所述固定化載體為20-30％豆粕、15-20％苦蕎麥皮、40-45％玉米須、2-3％玉米秸稈、0.05-0.2％NH₄NO₃、0.03-0.05％MgSO₄·7H₂O；

所述秸稈腐殖化溶液為在小麥、玉米秸稈收獲后，將秸稈粉碎成20cm長的稈段；按秸稈質量20％的量加入畜禽糞便，加水使得秸稈段和畜禽糞便完全濕透；每1000份秸稈加入秸稈重量份數的KH₂PO₄6份、MnSO₄·4H₂O 0.8份、Na₂-EDTA·2H₂O 0.1、甘氨酸4份，拌勻，堆置成草垛，保持草垛濕度在45-55％漚肥。

所述在鎘污染土壤中種植修復植物，在種植前對表層20cm土層進行挖掘翻土，每間隔40～50cm起垅留溝，同時施底肥；每垅種植莧菜兩行，行間距10～20cm，株間距20～30cm；種植25～50天后，追施尿素、碳銨、硫銨、硝銨、高氮復合肥中任何一種氮肥一次，用量30～50kg/畝；適時灌溉，采用治理單元內攔蓄的雨水，土壤含水量宜長期保持在田間持水量的60～75％。

所述追施肥還包括有機物料有機物料：秸稈、泥炭、木屑、雞糞、草粉；無機物料：石灰、鈣鎂磷肥、硅肥、固體硫化物；以及微生物制劑中任何一種或組合。

所述底肥采用由木質素和無機養分復合而成的木質素緩釋肥，其有機質含量為500～900g/kg，總腐植酸為260～500g/kg，全氮為8～14g/kg，全磷為5～8g/kg，速效鉀為280～330mg/kg，施加量為每株0.2～0.5kg。

所述底肥采用由木質素和無機養分復合而成的木質素緩釋肥，其有機質含量為500～800g/kg，總腐植酸為260～450g/kg，全氮為10～12g/kg，全磷為5～6g/kg，速效鉀為280～300mg/kg，施加量為每株0.2～0.3kg。

所述莧菜的品種為泰德。

所述枯草芽孢桿菌細胞壁上的肽聚糖，可以從水溶液中配合大量的金屬離子，特別是大多數過渡金屬，如富集第一副族金屬可以大于1nmol/μg(相對于肽聚糖自重)。

所述莧菜在采收季節進行采收，將收割后的植物地上部分進行焚燒灰化處理。