[发明专利]一种利用榆树处理重金属铜、铅复合污染钙质农田的方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于风险控制的重金属复合污染农田的处理方法，尤其涉及一种利用榆树处理重金属铜、铅复合污染钙质农田的方法。

背景技术

据《全国土壤污染状况调查公报》（2014年）显示，我国土壤总的超标率为16.1%，污染类型以无机型为主，主要包括8种重金属/类金属元素，铜（Cu）和铅（Pb）是其中超标率相对较高的2种元素，其点位超标率分别为2.1%和1.5%。就耕地而言，其点位超标率为19.4%，污染以无机型为主。从土壤污染的现实情况来看，污染类型多以复合污染为主，其中多种重金属元素的复合污染是最为常见的污染情形。相较于单一污染，复合污染下元素之间存在交互作用，其会影响元素在土壤－植物系统中的环境行为。

钙质土壤区约占全球陆地总面积的41%，其上供养着占全球 > 38%的人口。基于钙质土壤区干旱少雨的气候特征以及土地盐碱化、沙化、荒漠化的加剧，钙质土壤区有限的可耕种土地一旦受到重金属的污染，将会带来极为严重的后果。首先，继续在受污染土地上耕种，其生产出的粮食产品将会带来潜在的人体健康风险。其次，为寻求更为清洁的土地，大面积的森林将会被砍伐，其不仅会破坏极为脆弱的干旱区生态环境，造成生物多样性的降低以及水土流失的加剧，又会释放出更多的温室气体，加剧全球变暖的趋势。再有，未受污染土地上的农业活动将会加剧，为寻求更高的产量，就会投入更多的化肥和农药，而它们中含有的重金属副产品将会被输入土壤，进而又会造成更大面积的土地污染。

植物处理就是通过对土壤－植物系统的调控进而控制重金属元素在环境中的流动性与生物有效性，并最终建成基于风险控制的受污染土壤处理体系。对重金属复合污染农田而言，利用植物进行修复是目前最为有效的手段之一，但是由于重金属超富集植物通常只对某一种金属具有超富集的能力，加之干旱地区发现的超富集植物的种类仍然较少，因而利用植物固定修复技术是处理重金属复合污染钙质农田较为有效的手段。

植物固定修复的本质是通过根系的吸收和富集、根表的吸附或者根区的沉淀作用将重金属固定在土壤中。作为植物修复技术中一种重要的修复机制，植物固定修复能够有效降低风蚀、水蚀以及淋滤等作用诱发的土壤扩散带来的重金属迁移风险。相比于传统的物理、化学修复技术如客土、填埋和淋洗而言，植物固定修复具有经济、环境友好、不会破坏土壤性质、能够恢复和提高土壤质量等特点，是目前修复和处理土壤面源污染尤其是重金属复合污染农田的有效手段。榆树具有发达根系，耐干旱贫瘠，尤其是部分树种喜钙，因而榆树十分有利于处理重金属复合污染的钙质农田。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、易于实施的利用榆树处理重金属铜、铅复合污染钙质农田的方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种利用榆树处理重金属铜、铅复合污染钙质农田的方法，其特征在于：该方法是指首先对重金属铜、铅复合污染钙质农田进行封闭处理；然后在污染土壤上按照1.5×2 m的株行距栽种榆树幼苗，并按照常规方法进行日常管理，构建榆树人工林处理体系；最后，根据用材林目的对榆树人工林进行更替即可。

所述榆树为大果榆、家榆或春榆中的一种。

所述钙质农田是指黄土为其成土母质，盐分含量不高于0.5%。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明所选取的榆树是我国重要的乡土树种，在我国南北方均有广泛分布，其具有发达根系，耐干旱贫瘠，尤其喜钙，因而是我国钙质土壤区生态建设中的首选树种。

2、本发明所建立的榆树人工林处理体系，其一方面能够通过植被覆盖有效降低风蚀、水蚀作用诱发的污染土壤扩散带来的重金属迁移风险；另一方面能够通过根区沉淀作用将Cu和Pb固定在土壤中，达到了基于风险控制的复合污染农田处理目的。

3、本发明所建立的榆树人工林处理体系具有极高的边际效应，一方面由于Cu和Pb在榆树地上部尤其是木材中的含量极低，加之榆树木材坚重，韧性强，耐磨损，抗腐，花纹美丽，可供车辆、农具等用材，因此具有重要的经济价值；另一方面在全球变暖和干旱区生态环境极为脆弱背景下，榆树人工林体系还兼具美化环境、防止水土流失以及生物固碳的生态环境功能。

4、本发明方法简单、易于实施。

具体实施方式