[发明专利]一种利用棉花与印度芥菜轮作修复中低浓度汞污染农田土壤的方法

说明书

本发明公开了一种利用棉花与印度芥菜轮作修复中低浓度汞污染农田土壤的方法，该方法包括向总汞含量在0.3～3mg·kg^‑1之间的农田土壤中撒入黄腐酸，再翻耕；栽培棉花，向棉花幼苗的根部浇灌包含吲哚丁酸和萘乙酸的混合水溶液；成熟后收获棉花；再撒入黄腐酸，翻耕；栽培印度芥菜，浇灌包含吲哚丁酸和萘乙酸的混合水溶液；成熟后印度芥菜；进行多季轮作，直至汞污染农田土壤中总汞含量＜0.3mg·kg^‑1。本发明方法显著提高棉花和印度芥菜对土壤中汞的吸收，并有效促进根部中的汞元素向地上部分转移，进而大大提高汞污染农田土壤的修复效率。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种利用棉花与印度芥菜轮作修复中低浓度汞污染农田土壤的方法。

背景技术

我国受重金属污染的耕地面积较广，2014年环保部公布的《全国土壤污染状况调查公报》结果显示，汞污染点位超标率达1.6％。汞是一种人体非必须的有毒重金属元素，它进入人体后能损伤人的神经、肾脏和生殖系统。由于对人体健康的危害巨大，汞被国际卫生组织列为优先控制污染物。土壤中的汞可通过食物链在人体中富集，所以受汞污染的土壤被认为是全球环境和人类健康风险的主要来源之一。因此，土壤汞污染的治理迫在眉睫。

棉花，是锦葵科(Malvaceae)棉属(Gossypium)植物，其生物量大，已有报道其对镉、铅、锌等重金属有较强的富集能力，在重金属污染土壤的修复中有良好的应用前景，而对汞修复的报道相对较少。印度芥菜(Brassica juncea)，对多种重金属具有积累作用，经常被作为植物土壤修复引进的植物。

植物修复相对于物理、化学等其他修复方法，属于安全、成本低、环境友好型的重金属污染治理措施。但是，植物修复汞污染也存在一些弊端，如：到目前为止，还未发现汞的超富集植物；土壤中大部分汞以惰性形态存在；生物可利用态汞含量普遍偏低，单独的植物修复，植物富集量小，修复周期长等。

目前，已有大量研究发现，人工诱导剂-硫代硫酸盐可以使汞的活性增强，并形成汞-硫代硫酸盐络合物，该部分汞络合物可以被植物有效地吸收，并迁移、高倍富集于其他地上部分。例如：申请公布号为CN101786098A的发明专利申请公开了一种硫代硫酸铵促进汞污染土壤植物修复的方法，该方法包括：1)在汞污染土壤中种植油菜；2)待油菜生长2-3个月后，向土壤中添加硫代硫酸铵溶液，每公斤土壤中硫代硫酸铵施用量为2-6g；3)加入硫代硫酸铵后的3-10天收割植物。

然而，植物根部和其它组织间存在很强的阻碍汞迁移的机理，根部吸收的汞很难迁移到植物的其他组织部分。有研究表明，柳树体内绝大多数的汞是积累在根部细胞壁中，只有0.45～0.65％的汞会转移到植物的地上部分；而当土壤中添加碘化物后，可以提高柳树对汞的吸收能力，其根部汞浓度是添加前汞浓度的8倍。

因此，有必要探究一种新的中低浓度汞污染农田土壤的修复方法，以解决植物根部和其它组织间存在阻碍汞迁移的问题，进一步促进植物根系中的汞向植物茎干中转移，以扩大植物自身对汞吸收的容量，提高植物对汞的富集量，从而提高植物修复重金属汞的效率。

发明内容

本发明提供了一种利用棉花与印度芥菜轮作修复中低浓度汞污染农田土壤的方法，该方法显著提高棉花和印度芥菜，对污染农田土壤中汞的富集能力，并促进植株根部的汞向地上部转运，大大提高汞污染农田土壤的修复效率。

具体技术方案如下：

一种利用棉花与印度芥菜轮作修复中低浓度汞污染农田土壤的方法，该方法选择总汞含量在0.3～3mg·kg^-1之间的受汞污染的农田土壤进行植物修复，具体包括以下步骤：

(1)向农田土壤中撒入0.037～0.3kg·m^-2的黄腐酸，再对农田土壤进行翻耕；