[發明專利]一種安全利用并修復鉛鎘復合污染土壤的方法

在審

• 申請號: 202110135815.0
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112958618A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 馬闖;劉福勇;郁亞偉;楊立敏;解潘;楊軍;李烜楨;楊俊興;杜君;胡華峰;張宏忠;趙繼紅
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學;河南省固體廢物和化學品技術管理中心
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10;B09C1/08;C09K17/40
• 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: 崔瑞迎

本發明涉及環境污染治理技術領域，具體涉及一種安全利用并修復鉛鎘復合污染土壤的方法，通過在鉛鎘復合污染土壤上間作種植印度芥菜和小麥，并于小麥拔節期至灌漿期噴施高效鉛鎘阻隔劑。本發明在鉛鎘復合污染土壤上通過鉛鎘超富集植物印度芥菜和小麥的間作種植，利用印度芥菜對土壤中鉛鎘的超富集能力，降低小麥根系對土壤中鉛鎘的吸收；同時在小麥拔節至灌漿期噴施高效鉛鎘阻隔劑，減少小麥葉片和穗部對大氣降塵中鉛鎘的吸收，并降低小麥組織中鉛鎘向小麥籽粒的遷移，達到小麥籽粒鉛鎘不超標，以及土壤鉛鎘含量逐漸降低，邊生產邊修復鉛鎘污染土壤的目的。

技術領域

本發明屬于環境污染治理技術領域，具體涉及一種安全利用并修復鉛鎘復合污染土壤的方法。

背景技術

中國糧食主產區耕地土壤重金屬點位超標率為21.49％，其中重度污染的比例高達5.02％，鉛是僅次于鎘的污染物，并且對農業生態系統和人類健康構成了潛在威脅。土壤-農作物系統是重金屬暴露人群的重要途徑和關鍵界面，土壤重金屬富集于農作物可食用部分，繼而通過口徑最終進入人體，對人們健康產生危害。大量鉛污染土壤的安全利用和修復成為目前的難題，目前常用的方法有：1、在土壤中加入有機質、氧化鈣等土壤修復劑，降低土壤中鉛的活性，進而降低植物對土壤重金屬鉛的吸收；2、采用鳳尾蕨、印度芥菜、遏藍菜、龍葵等鉛超富集植物，通過植物的根系將土壤中的鉛提取出來，逐漸降低土壤中的鉛濃度，達到修復土壤的目的；3、土壤淋洗，通過淋洗劑將土壤中的鉛提取出來，達到修復的目的；以上方法均可取得一定的效果，但是也存在修復劑固化效果不穩定、植物提取效率低以及淋洗造成二次污染和成本高的問題。同時，對于大面積鉛污染的農田土壤，不能保證農田邊生產邊利用的效果，影響農民收入以及對鉛污染農田治理修復的積極性。

近年來逐漸發展出超富集植物與農作物間作的農田污染土壤邊生產邊治理的修復新模式，如：一種中輕度鎘污染土壤邊修復邊生產的方法(專利申請號201811391812.8)；一種利用鎘富集植物與果樹間作修復鎘污染土壤的方法(專利申請號201811393238.X)；一種鎘污染土壤上間作種植籽粒莧與小麥的方法(專利申請號202010520615.2)；一種利用龍葵與玉米間作植物修復鎘污染土壤的方法(專利申請號202010295705.6)；一種利用東南景天和紫云英間作修復鎘污染稻田的方法(專利申請號201911152771.1)；一種利用東南景天和蠶豆間作修復鎘污染稻田的方法(專利申請號201911152991.4)；一種孔雀草-玉米間作修復鎘污染土壤的方法(專利申請號201910260132.0)；上述專利技術均以修復鎘污染土壤為主要目的，且間作模式也是集中于提高超富集植物修復效率或固化土壤中鎘為導向，尚沒有針對小麥這種主要的糧食的間作模式。

目前對于鉛污染土壤的間作也有一些探索，如：一種利用玉米秸稈協同伴礦景天間作能源植物修復鉛鎘復合污染土壤的方法(專利申請號201911374252.X)；一種控制土壤重金屬鎘鉛污染菜心的方法(專利申請號201810129723.X)；然而，現有技術的關于超富集植物與農作物間作這些研究和文獻中，少有與大田作物如小麥、玉米進行間作的修復嘗試，從而達到真正邊生產邊修復的目的。

更重要的是，目前的間作模式關注點均主要集中在提高超富集植物的修復效率方面，以及通過超富集植物根系的競爭吸收來減少間作植物根系重金屬的吸收，而沒有關注到小麥、玉米等作物不僅可以通過根系吸收土壤中鉛，還可以通過葉片及穗部等地上部直接吸收大氣降塵中的鉛，同時地上部吸收的鉛能夠直接轉移到籽粒中；研究表明，大氣沉降也是小麥體系中鉛污染的主要來源之一，大氣降塵中鉛對小麥籽粒的貢獻率為75-90％；因此，鉛污染土壤上通過超富集植物與小麥、玉米等農作物間作過程中，一方面需防控污染土壤中的鉛通過根系進入小麥籽粒，另一方面需防控大氣降塵鉛污染，尤其是在城市和工礦企業周邊。

綜上所述，在超富集植物-小麥間作模式下不能僅僅考慮土壤鉛污染源對小麥籽粒鉛的貢獻，還需要防控大氣降塵中鉛對小麥組織和籽粒的污染。目前鉛污染土壤間作修復和安全利用的技術和產品均沒有統籌考慮大氣降塵-土壤兩個污染源對植物的影響；同時尚沒有研究通過在鉛污染土壤上大量種植小麥間作模式的安全利用與鉛污染土壤的修復并行。