[发明专利]一种利用柠檬酸促进蚕豆修复治理镉污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于污染的土壤的再生，涉及一种利用柠檬酸促进蚕豆修复治理镉污染土壤的方法。特别适用于镉（Cd）污染土壤的修复治理。

背景技术

当前，我国区域农业环境恶化现象逐渐加重，全国遭受不同程度重金属污染的耕地面积已接近2000万hm²，约占耕地面积的1/5，其中以镉（Cd）污染较普遍，污染面积近1000万hm²，其次是Pb、Zn、Cu、Hg等；而且有许多地方的粮食、蔬菜、水果等食物中Cd、Cr、As、Pb 等重金属含量超标和接近临界值。其中大多数都是由于工业污水灌溉造成的。如广州郊区老污灌区，土壤中Cd的含量最高达228mg/kg，平均含量为6.68mg/kg；沈阳张士灌区有2533hm²土地遭受Cd的污染,其中严重污染的占13%。

在被重金属污染的土壤环境中，通常情况下，重金属首先会危害到土壤微生物，在重金属的胁迫，不适应重金属环境的微生物数量会剧烈降低，甚至灭绝，而适应重金属环境的微生物则会存活下来，逐渐成为土壤优势菌。其次就是对农作物的毒害作用，其影响在于：一方面就是破坏植物的一些组织和功能，从而降低植物的产量和品质，例如土壤中镉含量超标会破坏植物叶片的叶绿素结构并最终导致植物衰亡；

重金属元素毒性大、难降解，进入水体环境之后可以直接通过饮用水或生活用水作用于人体，也能被水生动植物富集吸收，进入食物链而危害人畜安全。镉经食物链进入人体后，主要蓄积在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼中，可引起骨痛病此外，镉还可造成贫血、高血压、肾炎和内分泌失调等病症。镉的急性中毒主要表现为呼吸系统受损，镉的慢性中毒主要是引起肾小管病变。

针对传统处理重金属和核素污染方法的特点，20世纪80年代后，植物修复技术成为了科学家研究的热点，与传统的处理方法相比较，具有投资少、操作方便、不造成二次污染、安全的特点。植物修复就是筛选和培育特种植物，特别是对目标污染物具有超常吸收和富集能力的植物，种植在污染的土壤上，利用植物根系来吸收土壤中的污染物，收获植物，以达到清除污染的目的。重金属污染植物修复技术按其修复的机理和过程可分为植物提取、植物稳定、根际过滤和植物挥发四部分。

现有技术中，在放射性污染植物修复技术中植物提取的研究相对较多，工程性的试验也已开展。植物提取是指利用某种放射性核素的超积累植物将土壤中的核素转运出来，富集并搬运到植物根系可吸收部位和地上部位，待植物收获后再进行处理，连续种植这种植物，可使土壤中放射性核素的含量降低到可接受水平。但采用植物提取，由于植物生长速度慢，导致植物提取的效率很低。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，通过种植富集植物、并施用柠檬酸，提供一种治理速度快、成本低、效果好的利用柠檬酸促进蚕豆修复治理镉污染土壤的方法。

本发明的内容是：一种利用柠檬酸促进蚕豆修复治理镉污染土壤的方法，其特征是包括：在含污染物镉的土壤中种植蚕豆，并在土壤中施入柠檬酸水溶液，当植物蚕豆生长到结荚果或者成熟期时，将植物蚕豆收割或整体从污染土壤中移走。

本发明的内容中：所述将植物蚕豆整体从污染土壤中移走后，再种植下一批蚕豆，并在土壤中施入柠檬酸水溶液，当植物蚕豆生长到结荚果或者成熟期时，将植物蚕豆整体从污染土壤中移走，重复上述过程，直至土壤中的镉含量达到环境安全标准，从而彻底除去土壤中超标的镉。

本发明的内容中：所述柠檬酸水溶液的施用量可以为每666.7平方米土壤施用浓度为2.5～20mmol/L的柠檬酸水溶液350L。

所述180L的柠檬酸水溶液可以分成1～2次施入土壤中，相邻两次施用的间隔时间为0～5天；即一次性施入，或每1～5天施用一次，在2次内施用完。第一次施入柠檬酸水溶液的时间可以是植物蚕豆播种后一个月，施用至植物蚕豆根际范围。

所述土壤中污染物镉的浓度可以为每千克土壤中含镉（污染物镉的化合物，以镉计量）10～15毫克（平均值）。即：当土壤中镉含量在此范围时，施入的所述柠檬酸水溶液具有最佳的促进蚕豆修复治理镉污染土壤的效果。

本发明的内容中：将收割或整体从污染土壤中移走的蚕豆可以采用焚烧的方法进行无害化处理（焚烧后残留的含镉的固体物可进一步采用回收金属、填埋等现有技术方式进行处理）。

本发明的内容中：所述植物蚕豆的播种量和播种方法等同现有技术。