[發(fā)明專利]一種重度鎘鉛污染農(nóng)田的植物修復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110321492.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN113058984B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯葉濤;嚴(yán)美琳;肖雪;嚴(yán)博方;晁元卿;王詩忠;仇榮亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): B09C1/00
• 分類號(hào): B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 蘇云輝

本申請(qǐng)屬于重金屬污染農(nóng)田修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N重度鎘鉛污染農(nóng)田的植物修復(fù)方法。先在重度鎘鉛污染農(nóng)田土壤中施加鈍化劑，使得土壤中重金屬元素的生物有效性、遷移轉(zhuǎn)化能力及生態(tài)毒性降低，再將具有重金屬耐性的草本纖維作物種植到鈍化后的土壤中進(jìn)行培育，穩(wěn)定土壤中的重金屬，提高修復(fù)效果，避免重金屬向周圍環(huán)境擴(kuò)散造成進(jìn)一步的危害。本申請(qǐng)的植物修復(fù)方法基于植物穩(wěn)定技術(shù)，解決了現(xiàn)階段重度鎘鉛污染農(nóng)田用地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的問題，在重度重金屬污染土壤中保留多年生草本纖維作物地下部，能夠繼續(xù)起到穩(wěn)定土壤重金屬的作用，可持續(xù)進(jìn)行修復(fù)，且在修復(fù)土壤的同時(shí)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于重金屬污染農(nóng)田修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重度鎘鉛污染農(nóng)田的植物修復(fù)方法。

背景技術(shù)

隨著近年來城市化、工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，以及人類活動(dòng)空間的不斷拓展，我國(guó)農(nóng)田重金屬污染日益加劇。根據(jù)2014年《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，耕地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率為19.4％，其中重度污染點(diǎn)位比例為1.1％，農(nóng)田污染問題不容忽視。

鉛和鎘會(huì)對(duì)作物及人體健康造成破壞與威脅。土壤中鉛鎘進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)，植物的光合作用、呼吸作用、核酸代謝及根系細(xì)胞的分裂等一系列生理過程會(huì)受到影響，使植物表現(xiàn)出葉片枯黃、植株矮小、產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差等現(xiàn)象。鉛通過呼吸及飲食進(jìn)入人體，在人體各器官累積后會(huì)影響人體各系統(tǒng)的功能運(yùn)轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致貧血、食欲不振、智力下降、記憶力衰退等一系列癥狀。鎘通過食物鏈生物放大，不僅會(huì)對(duì)腎造成損害，并且會(huì)阻礙人體內(nèi)鈣的代謝，從而引起人體骨骼的病變；鎘為Ⅰ類致癌物質(zhì)，能導(dǎo)致肺癌、前列腺癌和腎癌等。

與傳統(tǒng)的化學(xué)修復(fù)和物理修復(fù)技術(shù)相比，植物修復(fù)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、成本低、可大規(guī)模應(yīng)用、能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益、安全可靠以及處理效果持久等優(yōu)點(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)、修復(fù)效果以及長(zhǎng)遠(yuǎn)影響來看，植物修復(fù)技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)田重金屬污染修復(fù)是一個(gè)較好的選擇方案。

目前，植物修復(fù)技術(shù)側(cè)重于輕中度重金屬污染農(nóng)田，即采用植物阻隔技術(shù)對(duì)農(nóng)田安全利用或植物富集技術(shù)去除土壤中的重金屬。但是，缺乏重度重金屬污染農(nóng)田植物修復(fù)的研究。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N重度鎘鉛污染農(nóng)田的植物修復(fù)方法，能夠有效降低土壤重金屬的遷移性及有效性，防止對(duì)周圍環(huán)境擴(kuò)散引起的進(jìn)一步危害。

本申請(qǐng)的具體技術(shù)方案如下：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N重度鎘鉛污染農(nóng)田的植物修復(fù)方法，包括如下步驟：

S1：在重度鎘鉛污染農(nóng)田土壤中均勻施加鈍化劑，再將草本纖維作物種植到土壤中；

S2：定期施加有機(jī)肥料、調(diào)控土壤水分，并及時(shí)收割草本纖維作物地上部，保留地下部。

本申請(qǐng)中，先在重度鎘鉛污染農(nóng)田土壤中施加鈍化劑，使得土壤中重金屬元素的生物有效性、遷移轉(zhuǎn)化能力及生態(tài)毒性降低，再將具有重金屬耐性的草本纖維作物種植到鈍化后的土壤中進(jìn)行培育，穩(wěn)定土壤中的重金屬，提高修復(fù)效果，避免重金屬向周圍環(huán)境擴(kuò)散造成進(jìn)一步的危害。本申請(qǐng)的植物修復(fù)方法基于植物穩(wěn)定技術(shù)，解決了現(xiàn)階段重度鎘鉛污染農(nóng)田用地生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的問題，在重度重金屬污染土壤中保留多年生草本纖維作物地下部，能夠繼續(xù)起到穩(wěn)定土壤重金屬的作用，可持續(xù)進(jìn)行修復(fù)，且在修復(fù)土壤的同時(shí)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

優(yōu)選的，所述鈍化劑選自椰殼生物炭和/或碳酸鈣粉末。

本申請(qǐng)中，椰殼生物炭來源于生物質(zhì)的熱解過程，具有豐富的表面官能團(tuán)及孔隙結(jié)構(gòu)，能夠通過陽離子交換、絡(luò)合、沉淀、電子吸附等多種作用降低土壤中重金屬的有效性，達(dá)到穩(wěn)定重金屬的效果，也實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)能源的高效利用。碳酸鈣粉末能夠提高土壤pH值，增加表面電荷，促進(jìn)重金屬的吸附；并且，土壤重金屬與碳酸根反應(yīng)生成碳酸鹽沉淀物，從而提高修復(fù)的效果；另外，其來源廣泛、價(jià)格低廉。

優(yōu)選的，所述鈍化劑為椰殼生物炭和碳酸鈣粉末的混合物。