[发明专利]一种用于农田土壤镉污染的微生物/动植物联合生态修复方法

说明书

本发明涉及一种用于农田土壤镉污染的微生物/动植物联合生态修复方法，包括以下步骤：在农田镉污染土壤中引入培育好的成蚓，添加碎细饵料，在成蚓性成熟1个月前，引入耐镉真菌，同时播撒黑麦草，收割黑麦草地上部分进行处置，农田修复土壤设塑料大棚恒温控湿装置，控制大棚室内温度15—20℃，保持土壤湿度20%—30%。本发明的优点：1、成蚓能耐抗1.5—2.4mg/kg的镉污染，提高土壤肥力及多孔率，促使耐镉真菌滋生，利于黑麦草根系发育；2、耐镉真菌能减缓镉污染对土著微生物和植物的毒害作用，增强镉离子向黑麦草根部转移；3、通过处置富集土壤镉污染的黑麦草，达到镉永久性的去除，本发明低投入、生态环保、安全无害、长期有效。

技术领域

本发明涉及一种土壤修复技术领域，尤其是一种用于农田土壤镉污染的微生物/动植物联合生态修复方法。

背景技术

重金属在土壤中表现出难降解、毒性强、具有积累性，富集的重金属元素其毒性能阻碍微生物、动植物的正常生命活动，破坏土壤理化性质，最终使得土壤肥力降低，影响农作物生长。农田土壤重金属污染可通过以下途径对人体健康构成威胁，一是农产品对超标富集的重金属吸收，使得农作物重金属超标，摄入此类作物对人体健康造成严重损失；其次是土壤重金属颗粒物进入空气，通过皮肤接触、呼吸、口腔无意摄入进入人体体内。

根据2014年环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国农田土壤点位超标率为19.4%，以Cd、Ni和Cu等重金属污染最为突出。据赵其国等估算，我国农田土壤重金属污染面积约为2×10⁷hm²，每年受污染粮食多达1.2×10⁷t，经济损失达2×10¹⁰元。

我国近几年应用显著进展的土壤修复技术有土壤淋洗、热处理、原位还原稳定化、植物修复等。土壤淋洗利用流体去除土壤污染物的过程，借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的淋洗剂，通过水力压头推动淋洗剂，将其注入到被污染土层中，然后把含有污染物的淋出液从土层中抽提出来，其淋洗剂的添加存在破坏土壤理化性状和微生物群落结构的风险，且针对不同类型的污染土壤前期需进行可处理性实验，过程多样繁杂；热处理技术中以热传导（电加热、燃气加热）技术、电阻加热技术的原位热脱附技术陆续在国内落地，但应用于大面积农田土壤，其能源供应受限制，且消耗大量电力、燃气资源；原位还原技术在氯代烃污染场地及六价铬污染场地进一步得到验证。

植物修复在农田、矿山治理领域开展多项示范应用，被视为未来5~10年最具发展潜力的绿色可持续修复技术，单一利用植物对土壤重金属污染进行治理其效果有限，故急需创造多元组合的生态修复方法，提高生态环境与修复效果，有效替代物理/化学修复技术对生态环境造成破坏，引发二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于农田土壤镉污染的微生物/动植物联合生态修复方法，涉及的微生物、动物、植物多元生态修复方式不仅提高修复效果，改善土壤生态环境，提高农产品产量和质量，同时为动物、人居提供优美环境。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：其特征是在农田镉污染土壤中引入培育好的成蚓，添加碎细饵料，在成蚓性成熟1个月前，引入耐镉真菌，同时播撒黑麦草，收割黑麦草地上部分进行处置，农田修复土壤设塑料大棚恒温控湿装置，控制大棚室内温度15—20℃，保持土壤湿度20%—30%。

作为本发明的进一步方案，所述成蚓采用“大平二号”优良品种，该品种繁殖率高，耐热抗寒，耐抗1.5—2.4mg/kg的镉污染，蚓体、蚓粪产量高，增强土壤有机质，提高重金属离子生物有效性。

作为本发明的进一步方案，所述“大平二号”成蚓，从引入成蚓至其性成熟需50天左右，其生长温度控制在15—20℃，土壤湿度保持在20%—30%，成蚓养殖密度为每平方米0.7—1万条。