[发明专利]一种对砷、镉重金属污染土壤强化超富集植物修复技术

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护和生态修复技术领域，具体涉及一种对砷、镉重金属污染土壤强化超富集植物修复技术。

背景技术

2014年4月，环保部、国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总点位超标率是16.1%，其中耕地土壤点位超标率为19.4%。2015年6月，中国地质调查局发布的《中国耕地地球化学调查报告》）显示，重金属中—重度污染或超标的点位比例占2.5%，覆盖面积3488万亩；轻微—轻度污染或超标的点位比例占5.7%，覆盖面积7899万亩。从区域上看，西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。净土才有洁食，土壤重金属污染不仅影响作物产量和品质，而且可能被农作物吸收和富集，进入食物链影响人体健康。近年来“湖南镉大米”事件引起了广泛的社会关注，也给湖南大米加工产业和农民造成了严重影响。

“土十条”提出控制农业污染，加强化肥、农药、农膜、畜禽养殖污染防治和灌溉水水质管理。针对农用地特别是耕地提出一系列严格保护措施，将符合条件的优先保护类耕地划为永久基本农田，实行严格保护，确保其面积不减少、土壤环境质量不下降；严格控制在优先保护类耕地集中区域新建有色金属冶炼、石油加工、化工、焦化、电镀、制革等行业企业。根据“土十条”，2017年底前，国家将出台受污染耕地安全利用技术指南。到2020年，轻度和中度污染耕地实现安全利用的面积达到4000万亩。

农田重金属污染问题严重影响我国农产品食品安全，是群众社会关注的热点和焦点问题，关系到人民身体健康和社会稳定，受到了各级政府的高度重视。长株潭地区是湖南省经济最发达的区域之一，农田重金属污染问题突出，但是现有的修复技术大多处于试验或试点示范阶段，经济性不高，适用范围受限或者实际修复效率不高。

从目前国内外的实践来看，土壤修复技术主要包括工程措施，如客土、换土、深耕翻土等；物理化学修复，如热处理技术、洗土法等；还有化学修复，如吸附、氧化还原、拮抗、沉淀等。不少修复治理方案的问题在于，土壤修复成本高，以修复一亩“镉”污染土壤为例，每亩耕地的修复费用多为2万—3万元。而如果采取成本低的植物吸收法，则可能需要数十年的修复治理时间。

植物修复技术是于20世纪80年代初期在环境污染治理的实践中逐渐发展起来的，它是作为一种新兴的绿色生物技术，同时也是土壤污染治理的环境友好型技术。植物修复技术是指利用重金属富集植物来清除土壤重金属污染，其设想由美国科学家Chaney于1983年首次提出。它通过利用能够富集重金属的超富集植物、用基因工程培育新的富集植物品种，以及植物根际微生物群落，来移去、挥发或稳定土壤中存在的重金属污染物，也可以通过降低重金属的毒性来清除污染，以达到修复或治理土壤污染的目的。香根草具有适应能力强，生长繁殖快，根系发达，耐旱耐瘠等特性；有“世界上具有最长根系的草本植物”、“神奇牧草”之称，纵深发达根系可深达2～3 m（迄今最深的根系在泰国，为5.2 m），根直径一般为0.7～0.8 mm，抗张力是等径钢材的1/6。香根草能适应各种土壤环境，强酸强碱、重金属和干旱、渍水、贫瘠等条件下都能生长。香根草属低补偿（C4）植物，光合作用强，日温达10 ℃时就萌发生长。

中国专利 (201410745013.1) 公开了一种重金属固化剂，包括粉煤灰 30％-40％，石灰 35％-51％，泥炭 19％-35％。该重金属固化剂在不引起土壤板结的情况下有效固化了土壤中的重金属，无二次污染，但是泥炭属于不可再生资源，成本较高。

因此，提供一种处理成本低、适用性强、处理效果好的的对砷、镉重金属污染土壤强化超富集植物修复技术，具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种对砷、镉重金属污染土壤强化超富集植物修复技术，可有效修复砷、镉等重金属污染土壤，降低修复成本，对环境友好。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种对砷、镉重金属污染土壤强化超富集植物修复技术，包括稳定化修复和生态修复；

所述稳定化修复过程为：将待修复的重金属污染土壤上层与稳定剂搅拌均匀后加水浇灌，在自然条件下养护；

所述稳定剂，按重量份数计，包括石灰40~60份、海泡石30~50份和磷酸二氢钙5~10份；

所述生态修复过程为：在经过稳定剂处理以及养护的土壤中种植香根草。

进一步地，所述稳定化修复过程中，稳定剂按每立方米待修复的重金属污染土壤施入3~5kg。

进一步地，所述稳定化修复过程中，养护时间为5~20天。