[发明专利]一种镉污染农田集成修复方法有效

专利信息
申请号: 201711480461.3 申请日: 2017-12-29
公开(公告)号: CN107900090B 公开(公告)日: 2020-07-31
发明(设计)人: 刘艳;刘朝辉;卢海威;黄磊;李慧 申请(专利权)人: 湖南现代环境科技股份有限公司
主分类号: B09C1/00 分类号: B09C1/00;B09C1/08
代理公司: 长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213 代理人: 杨斌
地址: 410000 湖南省长沙市*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 污染 农田 集成 修复 方法
【说明书】:

一种镉污染农田集成修复方法,所述集成修复方法包括前端处理、过程控制过程与末端深化处理,所述前端处理为农田灌溉水净化处理,所述过程控制过程为农田土壤多效镉钝化处理,所述末端深化处理为农闲期在农田中种植植物进行植物修复处理。经过本发明的集成修复处理后,在不调整水稻种植结构的前提下,通过前端处理、过程控制过程、末端深化处理三个处理系统可实现水稻种植区土壤镉有效态含量降低25%以上,农产品(如稻米)的降镉率不低于50%。

技术领域

本发明属于农业污染控制领域,尤其涉及一种农田集成修复方法。

背景技术

2002年农业部对全国市场稻米安全抽检结果显示,稻米中超标最严重是铅超标率28.4%,其次是镉超标率10.3%。湖南是著名的有色金属之乡,从全国范围来看,湖南是重金属重点污染区。据郭朝晖等报道,湖南省因有色金属矿山开采被铅、镉、铜、砷、汞等重金属污染的土地面积达2.8万平方公里,占全省总面积的13%。随着本省工业和城市化的快速发展,加剧了省内土壤环境质量的进一步恶化,而湖南省又是我国水稻的主产区,对维持我国粮食安全生产和社会稳定起着至关重要的作用。据调查,省内多处临近采矿区和冶炼厂的稻田土壤遭到了来自镉、铅、铜、砷等重金属不同程度的污染,其中以镉污染最为严重。水稻是对镉有较强耐受性和富集能力的大宗类作物,即使中低浓度的镉也不会对水稻生长产生明显的毒害作用,但镉会富集到稻米中影响食品安全和人类健康。我国有超过65%的人口以大米为主食,而湖南作为“全国的鱼米之乡”,每年受污染的粮食数量也巨大,本区稻米安全生产的问题备受社会各界关注。

国内已经在重金属污染土壤修复方面开展了一系列的研究工作,主要包括化学淋洗法、植物修复法、钝化法等。化学淋洗法因其成本高、容易引发二次污染等,很难广泛应用。化学钝化技术是一种简单、廉价、见效快的修复方法,是重金属污染土壤修复中普遍采用的方法之一,其原理是向土壤中添加钝化剂来降低土壤中重金属有效性,减少植物对重金属的吸收和积累。有研究报道,石灰、磷灰石、沸石、铁锰氧化物、硅酸盐、海泡石、骨炭、堆肥、钢渣、蒙脱石、凹凸棒石和蛭石等可以有效地固化、稳定化土壤中的重金属,降低重金属的生物有效性。但采用单一化学钝化法成本会很高,想到达到很好的效果钝化剂的使用量会很多。植物修复技术也是目前国际上比较认同的廉价且环境友好型的生物修复技术,虽然植物修复所用时间较长,但因具有成本低、不破坏土壤生态环境、避免二次污染等优点,也被广泛应用。目前,用于植物修复的植物称之为超累积植物,现阶段已发现的超累积植物大概有500种,约占被子植物总数的0.2%。植物修复技术处理效果有限,无法从源头上彻底消除重金属污染物。

目前传统的农田修复技术比较单一,要么存在二次污染、成本较高,要么处理效果有限。且仅仅靠单一技术难以使稻米中镉达到食品污染物限值标准,难以保障粮食安全生产,开发出一种高效、绿色的集成修复技术具有广阔的市场应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷,提供一种高效、绿色的镉污染农田集成修复方法。为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:

一种镉污染农田集成修复方法,所述集成修复方法包括前端处理、过程控制过程与末端深化处理,所述前端处理为农田灌溉水净化处理,所述过程控制过程为农田土壤多效镉钝化处理,所述末端深化处理为农闲期在农田中种植植物进行植物修复处理。

上述镉污染农田集成修复方法中,优选的,所述农田灌溉水净化处理包括采用生态拦截沟渠系统处理农田灌溉水和/或采用灌溉水净化装置处理农田灌溉水。

上述镉污染农田集成修复方法中,优选的,所述采用生态拦截沟渠系统处理为将农田灌溉水的沟渠改造成生态拦截沟渠系统,所述生态拦截沟渠系统两侧沟壁上种植镉富集植物(如蒌蒿),沟渠水面(如凤眼莲)与底面(如香蒲、菖蒲)上种植水净化植物。

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