[發明專利]一種酸性土壤重金屬鎘污染的植物吸附聯合修復方法

在審

• 申請號: 201910533722.6
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110802107A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 李崗;付文杏;彭小軍
• 申請（專利權）人: 湖南鵬田農業科技有限公司
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種酸性土壤重金屬鎘污染的植物吸附聯合修復方法，具體步驟如下：1）耕地前撒施石灰和有機肥，翻耕均勻；2）夏季種植紅麻，秋季收獲后回收紅麻秸稈；3）紅麻生長至2米高時，撒施重金屬活化劑；4）秋冬季種植亞麻，次年春季收獲后回收亞麻秸稈。本發明通過石灰和有機肥改良土壤，通過紅麻和亞麻的輪作聯合種植，通過重金屬活化劑對土壤中重金屬鎘的活化，提高紅麻和亞麻對酸性土壤重金屬鎘的吸附量，從而提高植物修復的效率，為酸性土壤重金屬鎘污染提供一種易于操作，改良土壤、吸附重金屬鎘的聯合修復方法。

技術領域

本發明屬于土壤重金屬污染的生物修復技術領域，具體涉及一種酸性土壤重金屬鎘污染的植物吸附聯合修復方法。

背景技術

土壤是人類種植生產生活所必需的生產資料，隨著現代工業化的不斷發展和人類社會活動的持續開展，各種含重金屬的物質通過多種途徑進入土壤中。造成土壤中多種重金屬的富集，已經嚴重危害土壤的安全和種植農作物的食品安全。土壤中的重金屬主要有鎘(Cd)、銅(Cu)、鉛(Pb)、鉻元素(Cr)、汞(Hg)、鋅(Zn)以及類金屬砷(As)等。重金屬元素在土壤中具有相對穩定、易于積累和不易去除等特性，而且能進入食物鏈危及人類的健康。

酸性土壤是pH值小于7的土壤總稱，包括紅壤、黃壤、磚紅壤、赤紅壤等。酸性土壤地區降水充沛，淋溶作用強烈，鹽基飽和度較低，酸度較高。我國的湖南、湖北、廣東、廣西等地區多酸性土壤。pH值<6的酸性土壤對農業生產造成了一些不利影響，使土壤養分的有效性降低，不利土壤的良性發育，破壞土壤結構，不利土壤微生物的活動，不利作物的生長發育等。

鎘是人體非必需元素，在自然界中常以化合物狀態存在，一般含量很低，正常環境狀態下，不會影響人體健康。當土壤環境受到鎘污染后，鎘可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體引起慢性中毒。鎘被人體吸收后，在體內形成鎘硫蛋白，選擇性地蓄積肝、腎中。由于鎘損傷腎小管，病者出現糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特別具使骨骼的代謝受阻，造成骨質疏松、萎縮、變形等一系列癥狀。

目前，常用的土壤重金屬污染修復技術主要有物理修復技術、化學修復技術和生物修復技術。物理修復技術和化學修復技術是利用污染物或污染介質的物理或化學特性，以破壞(如改變化學性質)、分離或同化污染物具有實施周期短、可用于處理各種污染物等優點。但均存在處理成本高，處理工程偏大的缺點。植物修復技術屬于生物修復技術中的一種，相比物理修復技術、化學修復技術，植物修復技術具有生態可持續性、安全性高、且不會對土壤產生負面影響等優點。未來植物吸附聯合修復方法將成為土壤重金屬污染修復技術中最具潛力和前景的方法之一。

植物修復技術:種植超富集或一定能力富集重金屬的植物，利用植物根系吸收污染土壤中重金屬并運移至植物體，通過收割植物移除土壤中重金屬的一種方法。該技術利用的是一些對重金屬具有較強忍耐和一定富集能力的特殊植物，要求所用植物具有生物量大、生長快和抗病蟲害能力強的特點屬性，并具備對多種重金屬有較強的富集能力。種植植物修復過程中，向土壤中添加特定的活化劑能活化釋放在土壤中被固定的重金屬離子，使其溶解進入土壤溶液，從而提高植物對重金屬污染的修復效率。

活化劑的種類有多羧基氨基酸和天然低分子量有機酸二大類，多羧基氨基酸類如EDTA由于其螯合能力較強而被推廣使用，但是由于EDTA是人工合成螯合劑不容易被土壤自然降解，其廣泛應用對環境安全的影響方面還有待研究考察。而天然低分子量有機酸如檸檬酸，其天然屬性使其具有易生物降解，環境風險小等特點，可通過與金屬離子形成可溶性絡合物來促進金屬離子對土壤顆粒的吸附作用，從而增強金屬離子的活性和移動性，對重金屬離子的解吸能夠起到促進作用，從而提高植物對重金屬污染的修復效率。

由于酸性土壤重金屬鎘污染的修復難度大，設法邊農業生產邊修復土壤來降低土壤中重金屬鎘濃度對重金屬鎘污染土壤修復具有重要意義。

發明內容