[发明专利]一种利用超富集植物与能源植物轮作种植快速修复镉污染耕地的方法

说明书

本发明公开了一种利用超富集植物与能源植物轮作种植快速修复镉污染耕地的方法。所述方法包括如下步骤：将镉超富集植物和能源植物按照其自然生长期种植在镉污染耕地土壤中，进行常规栽培，通过所述镉超富集植物和所述能源植物对镉的吸收和富集能力，达到修复镉污染耕地的目的；所述镉超富集植物为伴矿景天；所述能源植物为高粱或油菜。本发明提供了一种不受生长季节限制的种植模式，以一年为修复周期，多茬种植利用较长的生长周期，使污染耕地土壤修复效率得到提升，修复周期缩短且可操作性强，成本低，修复更彻底。

技术领域

本发明涉及一种利用超富集植物与能源植物轮作种植快速修复镉污染耕地的方法，属于污染土壤的植物修复技术领域。

背景技术

随着城市化、工业化的加速发展，日益严重的土壤重金属污染问题已对人类健康和社会发展造成严重威胁。土壤重金属污染的加剧不仅影响农田土壤的正常使用与造成地下水水质恶化，而且带来农产品质量和品质问题，严重威胁到人居环境安全和生态环境安全。近年来全国大面积的耕地土壤重金属污染事件频发。国务院2016年五月发布《土壤污染防治行动计划》提出：到2020年，受污染耕地安全利用率达到90％左右，污染地块安全利用率达到90％以上。到2030年，受污染耕地安全利用率达到95％以上，污染地块安全利用率达到95％以上。到2020年，受污染耕地治理与修复面积达到1000万亩。面临“土十条”提出的明确要求，我国耕地修复势在必行。

传统耕地重金属污染修复技术包括农艺调控、钝化修复与植物修复。农艺调控方法包括撒播生石灰调节土壤pH值、水分管理和筛选重金属低积累作物品种，该方法仍然存在修复不彻底、可能造成土壤板结、农民参与积极性低等问题；钝化修复是通过调节土壤理化性质以及氧化-还原等反应，降低土壤中重金属的有效性，该方法仍然存在修复效果不稳定，可能影响土壤质量，长期施用存在生态风险，目前实际耕地修复中主要辅助农艺调控。

植物修复技术是近年发展起来的一种更具潜力的生物治理技术，主要包括植物提取、植物挥发、植物钝化与植物过滤四种类型。目前普遍采用植物提取的方式修复耕地，即利用重金属超富集植物的生理、生态和生化功能，活化根际土壤重金属活性，吸收并转运至植物地上部，完成修复任务后收割地上部分再焚烧，最后作为固体废弃物填埋，从而达到去除耕地土壤中超标的重金属污染物的目的。植物修复技术以低成本、高效率、原位性为优势，安全的处理耕地土壤环境中的重金属污染物。但是超富集植物大多生物量较小且生长缓慢且经济性差，而一般具经济效益、生物量大的植物体内重金属浓度偏低，往往存在修复周期过长，难以满足快速修复耕地污染的需求。

因此，面对发布“土十条”中对耕地修复任务的紧迫性，加之我国作为人口大国的粮食安全形势，需要在本领域开发一种修复快速、周期短的植物修复技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速修复耕地土壤重金属污染的方法，采用重金属超富集植物-伴矿景天与能源植物-高粱与油菜一年内两茬，修复周期内多茬轮作的方式，利用轮作种植的方式缩短了耕地土壤重金属污染治理的周期，直接提升了修复效率；并减少了耕地空闲时间、解决了分别利用超富集植物和能源植物存在的受季节限制、生长缓慢、生物量小、重金属提取量小与经济效益差等问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用景天植物与能源植物轮作种植快速治理镉污染耕地的方法，具体是采用有顺序地在季节间或年度间实行超富集植物和能源植物轮换种植的方式。

本发明方法能够解决在南方酸性土壤一年内连续种植超富集植物会影响修复效果的问题，快速实现高效修复重金属污染耕地。

其中，所述镉超富集植物优选伴矿景天；所述能源植物优选高粱或油菜，油菜品种根据高含测量、菜籽中芥酸含量低与菜籽饼中硫苷含量低的标准(高油双低)进行选育种植。

具体实施方案是：