一种修复土壤重金属镉污染的方法技术

本发明专利技术公开了一种修复土壤重金属镉污染的方法，将伴矿景天和油葵以间作的形式种植在镉污染土壤中；通过伴矿景天和油葵对重金属镉的吸收富集将土壤中的镉去除。本发明专利技术间作的油葵为伴矿景天的生长提供了较好的遮荫效果，降低了投入成本，同时有效缓解了伴矿景天安全度夏的难题；技术模式操作简单、经济实用、农业生产者易接受。

A method for remediation of cadmium pollution in soil

The invention discloses a method for remediation of heavy metal cadmium pollution in soil. Sedum and oil sunflower are intercropped in cadmium contaminated soil, and the cadmium in soil is removed by absorption and enrichment of cadmium by the mineralized Sedum and oil sunflower. The oil sunflower intercropped by the invention provides a better shading effect for the growth of the mineralized Sedum, reduces the input cost, effectively alleviates the difficult problem of the safe summer of the mineralized Sedum, and has the advantages of simple operation, economy and practicality, and easy acceptance by the agricultural producers.

【技术实现步骤摘要】
一种修复土壤重金属镉污染的方法
本专利技术涉及一种修复土壤重金属镉污染的方法，特别涉及重金属污染土壤修复领域。
技术介绍
土壤重金属污染是当今最为突出的环境问题之一。2014年4月我国环境保护部和国土资源部公布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，重金属镉已经成为我国受污染土壤中最主要的无机污染物之一。重金属通过食物链在生物体内富集，从而对食品安全以及人类健康产生严重危害。在当前主流的土壤重金属修复技术中，植物修复技术通过吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用，可以从根本上降低土壤镉含量，具有显著的绿色、安全、环保等优点。植物修复重金属污染的土壤一般所需周期时间较长，而大部分用来修复的植物并不具备很高的农业利用价值，不能给当地农民带来一定的经济收入。实现一种边治理、边生产的修复模式，对于提高当地的农业生产水平以及土地的安全治理具有重要意义。伴矿景天作为一种镉的超富集植物，具有生物量大、生长速度快等特点，但由于景天科植物在夏季扦插时需要做遮阳处理，传统的加盖遮阳网法对于大规模的栽培治理所需材料成本较高，且空间利用率不大。油葵是一种适应性广、耐盐碱、耐干旱、耐瘠薄的油料作物，其抗逆性强、生育期短、产值高，且油葵的葵花籽提取出的油脂，可榨出低胆固醇的高级食用葵花油，是我国四大油料作物之一。此外，油葵地上部分生物量大，对重金属镉具有较好的富集效果。伴矿景天是一种耐荫性强的镉超富集植物，具有多年生、生长速度快、生物量大等特点。油葵茎直立、粗壮，高1-3米，头状花序极大，与伴矿景天间作可以为其提供较好的遮荫效果。此外，油葵作为一种经济作物，在治理土壤镉污染的同时也能带来一定的经济价值，实现一种边治理，边生产的修复模式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用伴矿景天-油葵间作修复土壤重金属镉污染的方法，种植镉超富集植物-伴矿景天，间作油葵并充分发挥其对镉的富集能力，遮荫效果以及经济利用价值，是一种修复成本低、修复效果好且经济价值高的土壤重金属Cd的修复方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种修复土壤重金属镉污染的方法，将伴矿景天和油葵以间作的形式种植在镉污染土壤中；通过伴矿景天和油葵对重金属镉的吸收富集将土壤中的镉去除。优选地，在镉污染土壤中，每年的3月种植伴矿景天，并在当年的4月种植油葵。优选地，在镉污染土壤中，在每年的3月下旬种植伴矿景天，并在当年的4月下旬种植油葵。优选地，采用扦插的方式种植伴矿景天。优选地，将伴矿景天的种苗刈割后得到株高5-10cm的扦插苗进行扦插。刈割与扦插的间隔小于3天。优选地，采用穴播的方式种植油葵。优选地，油葵穴播深度为3-4cm，每穴播种2-4粒，优选3粒。优选地，在种植伴矿景天的当年7月和11月分别刈割一次伴矿景天，留茬高度为2-4cm，优选3cm。留茬高度是指刈割后伴矿景天的地上部分的高度。伴矿景天和油葵的种植密度分别为：16000-22000株/亩以及1150-1350株/亩。优选地，在镉污染土壤中种植若干行伴矿景天和油葵，在每行中，每两株油葵之间种植5-8株伴矿景天，油葵与相邻的伴矿景天之间的株距为18-22cm，两株相邻的伴矿景天之间的株距为13-16cm。优选地，在种植油葵的当年9月，收获油葵。伴矿景天经机械或人工刈割后，鲜样可用于继续移栽扩大修复面积，也可用垃圾发电厂无害化处理。收获的油葵籽粒可进行榨油，茎叶可一同送至垃圾发电无害化处理。优选地，在镉污染土壤中每年施复合肥700-800kg/hm2，复合肥中N、P2O5、K2O均为15％。伴矿景天和油葵的管理方式为：每年施复合肥(N、P2O5、K2O均为15％)750kg/hm2，垄上均覆地膜，并保持田间水分充足，梅雨季节保持沟渠疏通，播种时发现漏播或多播的，及时补种和移栽补苗。优选地，镉污染土壤农田垄宽1.5米，高0.15米，垄与垄间距0.4米。每垄行间距20cm，每行采用2株油葵间隔7株伴矿景天方式种植，景天间株距15cm，行距20cm，油葵与景天株距20cm，行距20cm，油葵间株距130cm，行距40cm，垄两边各留宽10cm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术间作的油葵为伴矿景天的生长提供了较好的遮荫效果，降低了投入成本，同时有效解决了伴矿景天安全度夏的难题；技术模式操作简单、经济实用、农业生产者易接受。(2)本专利技术采用伴矿景天-油葵间作，充分利用了根系分泌物对重金属镉的活化作用，促进了伴矿景天和油葵对镉的吸收。(3)本专利技术采用伴矿景天-油葵间作，实现了边治理，边生产的修复模式，在治理了土壤重金属镉污染的同时，也带来了较大的经济价值。附图说明图1为间作模式示意图。图2为不同种植方式下的移除率。具体实施方式本次试验区域设在湖南省醴陵市某休耕区，本地区属亚热带季风气候。年均气温18℃左右，年平均无霜期288天左右，年平均日照1500至1910小时，年平均降水量在1300至1600毫米之间。按10亩一个样品对休耕区表层土壤(0-20cm土层)进行土壤样品采集，采用五点采样法混合成一个土壤样品，每个采样点标记位置(经纬度)，测定其基本理化性质为：土壤类型属于黄棕壤，pH值为5.4，有机质为21.12g/kg，全磷为0.58g/kg，全氮为1.14g/kg，全镉为1.07mg/kg。种植前15天进行土地整理。翻耕深度18cm以上，晒坯1天，土块能打散不粘，用旋耕机旋耕3次，并起垄。沟分厢的畦面宽度为1.5m，厢沟宽度为0.4m，厢沟深为0.15m，以无积水为宜。每垄行间距20cm，每行采用2株油葵间隔7株景天方式种植，景天间株距15cm，行距20cm，油葵与景天株距20cm，行距20cm，油葵间株距130cm，行距40cm，垄两边各留宽10cm。3月下旬开始种植，伴矿景天采用扦插繁殖。选择健壮种苗移栽，刈割移栽间隔小于3天，株高5-10cm，留茬3cm。油葵的种植方式为穴播，深度为3-4cm，每穴播种3粒，时间为4月下旬。伴矿景天和油葵每年施复合肥(N、P2O5、K2O均为15％)750kg/hm2，垄上均覆地膜，定期灌溉。伴矿景天每年7月和11月底刈割两次，刈割后，鲜样可用于继续移栽扩大修复面积，也可用垃圾发电厂无害化处理。收获的油葵籽粒可进行榨油，茎叶可一同送至垃圾发电无害化处理。以下结合具体实施方案对本专利技术作进一步说明。方案一：单作伴矿景天-加盖遮阳网2017年3月对面积大小10亩的田块进行土地整理，垄上覆膜。伴矿景天按15cm×15cm进行扦插繁殖，田间管理和收获方式同上，并加盖遮阳网。同时测定植株地上部分以及土壤中的镉含量。表1为伴矿景天地上部分对镉的富集效果及其生物量。伴矿景天的种植密度为29630株/亩。相对于种植前，年均镉移除量为19.35g，修复后土壤中镉含量为0.95mg/kg。以耕层土壤质量2250t·hm-2计算，伴矿景天的年均镉移除率可以达到12.05％。方案二：单作伴矿景天-无遮阳网2017年3月对面积大小10亩的田块进行土地整理，垄上覆膜。伴矿景天按15cm×15cm进行扦插繁殖，田间管理和收获方式同上，不加盖遮阳网。同时测定植株地上部分以及土壤中的镉含量。表2为油葵地上部分对镉的富集效果及其生物量。伴矿景天的种植密度为29630株/亩。相对于种植前，年本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修复土壤重金属镉污染的方法，其特征在于，将伴矿景天和油葵以间作的形式种植在镉污染土壤中；通过伴矿景天和油葵对重金属镉的吸收富集将土壤中的镉去除。

【技术特征摘要】
1.一种修复土壤重金属镉污染的方法，其特征在于，将伴矿景天和油葵以间作的形式种植在镉污染土壤中；通过伴矿景天和油葵对重金属镉的吸收富集将土壤中的镉去除。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在镉污染土壤中，每年的3月种植伴矿景天，并在当年的4月种植油葵。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在镉污染土壤中，在每年的3月下旬种植伴矿景天，并在当年的4月下旬种植油葵。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，采用扦插的方式种植伴矿景天；将伴矿景天的种苗刈割后得到株高5-10cm的扦插苗进行扦插。5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，采用穴播的方式种植油葵；油葵穴播深度为3-4cm，每穴播种2-4粒。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，伴矿景天和油葵的种植密度...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷志遥，刘代欢，和君强，邓林，常海伟，秦华，桂娟，
申请(专利权)人：湖南永清环保研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43