[发明专利]一种利用伴矿景天-小叶黄杨间作系统修复镉污染土壤的方法

说明书

本发明公开了一种利用伴矿景天‑小叶黄杨间作系统修复镉污染土壤的方法，该方法包括：培育伴矿景天幼苗和小叶黄杨幼苗，以间作方式将伴矿景天植株和小叶黄杨幼苗同时移栽至待修复的镉污染土壤中，移栽后对伴矿景天和小叶黄杨进行栽培管理；从收获前的13～15天起，每天向镉污染土壤中施加草酸水溶液，直至伴矿景天和小叶黄杨同时收获完成。本发明采用伴矿景天‑小叶黄杨间作的栽培方式，并配合草酸的添加，显著提高了植物对镉污染土壤中重金属镉的吸收率，提高土壤重金属污染的修复效率。

技术领域

本发明涉及环境污染多技术联合处理技术领域，尤其涉及一种利用伴矿景天-小叶黄杨间作系统修复镉污染土壤的方法。

背景技术

我国城市化的快速发展，产业结构的深化调整，导致城市土地重金属污染程度趋于严重化，其中镉是污染最严重的重金属元素。面对土壤重金属污染的修复方法主要有物理、化学、生物等修复方法。例如，客土法、化学淋洗法、化学栅法等，这些方法由于成本高、易破坏土壤结构、且易产生二次污染等问题，不适用于大面积的土壤重金属污染修复。

电动修复技术，是一种将电极对插入污染土壤，并加以低直流电引导重金属离子向某一特定方向迁移，最终收集分离出土壤的方法。虽然，该法拥有修复时间短、不改变土壤结构、不易产生二次污染的优点；但是，该法存在着不适用于高渗透性、导电能力差的土壤，且容易造成土壤pH不均等不足，面对大规模的污染土地的就地修复技术还不够完善。

植物修复，主要利用植物吸收、固定、转化土壤重金属的修复措施，该方法具有经济、安全、绿色、不改变土壤结构等优点，但是由于植物本身的限制，导致该法修复效率低、修复周期长等不足之处。单一的靠植物修复法修复土壤重金属不仅修复效果不佳，而且其修复时间长，易造成土地浪费问题也不容忽视。为此，有研究者利用添加有机酸活化土壤重金属来促进植物修复的效率，也有研究者利用不同植物间作来修复土壤污染的同时提高土地利用率。

申请公布号为CN107737802A的发明专利申请公布了一种重金属污染土壤的伴矿景天-早竹间作生态修复方法。该方法主要采用富集植物联合农作物(早竹)的间作系统综合修复土壤重金属污染的技术手段。具体技术内容主要为：(1)选苗：早竹采用生长繁茂、无病害、长势一致的多年生母竹。伴矿景天采用生长良好，长势一致的等量真叶片数的幼苗；(2)平地，将实验地除杂草，翻耕表层土；(3)移栽，将早竹与伴矿景天间作，并保持一定的行间距。(4)水肥管理，定期对试验区进行松土灌溉，并使用缓释有机肥进行追肥。该方法通过早竹和伴矿景天间作的方式，利用他们拥有吸收土壤重金属和重金属高耐性的能力，且根系深浅不同，对不同土壤层次的重金属污染进行分层次修复，从而达到重金属污染土壤的生态修复目标。

但是，由于富集植物伴矿景天根系分泌物所产生的有机酸含量较低，导致活化土壤重金属的程度较低，从而使得伴矿景天对土壤重金属的修复效率较低，修复周期长。此外，采用农作物(早竹)对重金属污染深层土壤进行修复容易产生食品质量安全隐患。

申请公布号为CN104289515A的发明专利申请公布了一种重金属污染土壤的淋洗方法，主要步骤为：(1)优选多种环保型有机酸，如柠檬酸、草酸、苹果酸等；(2)采用助剂氯化钠与多种有机酸以1:2～1:5的比例进行复配成淋洗液；(3)利用淋洗装置进行淋洗处理；(4)采用生物质炭等吸附剂吸附废液中重金属，回收淋洗液重复使用。该方法主要依托有机酸对土壤重金属离子的解离作用，让土壤中的重金属离子随着淋洗液被洗出，从而达到修复重金属污染土壤的效果。

但是，由于有机酸-氯化钠的淋洗会导致土壤的pH、CEC和N、P、K等营养物质的流失，降低土壤质量，不利于后期的农业生产；此外现有的有机酸的淋洗研究大多停留于实验室条件，较难将此技术推广于批量修复的野外大田实验。

因此，探究一种依托环保绿色型的植物修复技术，低成本、高效率的修复重金属污染土壤的修复方法，是解决当今土壤重金属污染问题的关键所在。

发明内容