[發明專利]一種農作物修復農田汞污染土壤的方法

在審

• 申請號: 201710817689.0
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107520248A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 阮璽睿;莫本田;馬培杰;鐘理;張華;黃國培;丁磊磊;張文;王志偉;史健宗;陳偉;雷霞;孫方;班騫;李世歌
• 申請（專利權）人: 貴州省草業研究所
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 李振瑞

技術領域

本發明屬于汞污染土壤修復技術領域，特別涉及一種農作物修復農田汞污染土壤的方法。

背景技術

汞是一種對環境危害較大、人體非必需的元素，自工業化以來大規模人類活動，導致了大量汞排入到環境中。在我國，隨著經濟的高速增長和城市化的不斷提高，全國范圍內汞污染土壤問題十分嚴峻，尤其對農田土壤造成了嚴重危害，調查結果表明，汞污染土壤對水環境和農產品質量構成了顯著威脅，因為農田土壤中的無機汞可以在硫酸鹽還原菌或化學作用下轉化毒性更大，能通過食物鏈產生生物放大效應的甲基汞，進而可以導致汞的生物累積效應發生。因此，如何解決汞污染農田土壤問題以及污染土壤的修復，已成為一項十分緊迫的任務。

目前，針對汞污染土壤農田的處理方法主要有三種：(1)熱處理技術，即利用汞的揮發性對污染土壤進行加熱，使土壤中單質汞揮發，雖然效果較好，但是這種方法投資成本高，處理設備費用昂貴，不宜大面積使用，且汞揮發至大氣中同樣也是一種污染；(2)原位固化/穩定化技術，即利用化學物質將土壤中的汞鈍化，減小其在土壤中的移動性，這種方法雖簡單，但土壤中的汞并未除去，若條件改變，被固定的污染物有可能重新被釋放；(3)生物修復技術，即利用植物吸收和富集土壤中的汞，以此達到凈化土壤的目的，該方法綠色環保，更適應環境保護的要求，越來越受到各國政府重視。因此，研制一種利用農作物修復農田汞污染土壤的方法顯得尤為重要。

發明內容

本發明在汞污染土壤的農田上依次種植水稻、油菜、苧麻等三種對重金屬汞具有很強富集作用的農作物，且施用化學調控劑促進農作物對汞污染土壤的修復，使得土壤中汞的年平均凈化率高達45％，適用于廣大重金屬汞污染的土壤。

本發明提供了一種農作物修復農田汞污染土壤的方法，包括以下步驟：

S1：3月底4月初，選取若干塊土壤汞污染農田，每塊農田設種植塊和排水溝，種植塊和排水溝間隔分布，選取根系發達的水稻秧苗移栽，秧苗期噴灑微生物菌液，常規田間肥水管理，7月下旬至8月上旬收割；所述微生物菌液是肺炎克雷伯氏菌發酵液、多粘類芽胞桿菌發酵液混合得到的。

S2：當年9月上旬至10月上旬，將S1中的所述農田進行排水、松土，并施用化學調控劑Na₂S₂O₃；油菜種子按固液比1:8與蒸餾水混合，得到種子液，并向種子液中加入雙氧水，浸泡10h后過濾得待播種種子，待播種種子播種于農田中，每隔7～10天噴灑地衣芽孢桿菌液，共噴灑1～2個月，油菜定苗后每畝施用尿素7公斤，油菜成熟后將油菜連根拔起，將油菜秸稈和榨油后的油菜籽粕曬干粉碎，撒入農田中，讓其自然降解。

S3：次年3月下旬至4月中旬，對S2中的農田進行整地并施用KI 10kg/畝、腐熟枯餅150～200kg/畝、鈣鎂磷肥100～150kg/畝，擇晴天將苧麻苗移栽在所述種植塊上，澆足定根水，植株密度為1500～2000株/畝，農家肥追肥2～3次，分別在6月上旬、8月上旬、11月上旬收獲頭麻、二麻、三麻。

S4：循環操作S1-S3，直至農田土壤中汞含量降低至1.5mg/kg，則完成了農作物對農田汞污染的修復。

優選的，計算方式為：

每塊農田的土壤汞年凈化率＝[(農作物種植前農田含汞量－苧麻完全收獲后農田汞含量)÷2]÷農作物種植前農田含汞量

農田的土壤汞平均年凈化率＝每塊農田的土壤汞年凈化率總和數÷農田塊數

優選的，所述農田的塊數為4塊。

優選的，S1中所述種植塊寬度100～200cm，排水溝寬度30～60cm；水稻秧苗的株距為15～20cm，行距20～30cm。

優選的，S2中所述Na₂S₂O₃在土壤中的用量為5～10kg/畝，所述雙氧水體積濃度為20％，且用量為相當于所述種子液總體積10～15％。

優選的，所述微生物菌液為肺炎克雷伯氏菌發酵液、多粘類芽胞桿菌發酵液按體積比3:1混合均勻得到的，肺炎克雷伯氏菌和多粘類芽胞桿菌菌體濃度分別為10⁸cfu/ml、10⁶cfu/ml；施用時每1ml微生物菌液添加200ml無菌水的混菌稀釋液，混菌稀釋液按2L/畝的量進行噴灑。

優選的，S2中，所述地衣芽孢桿菌液施用時，每0.5ml地衣芽孢桿菌液中添加150ml無菌水，制得地衣芽孢桿菌稀釋液，地衣芽孢桿菌稀釋液按1L/畝的量進行噴灑。