一种陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法技术

本发明专利技术公开了一种陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法，其通过在茶园土壤中添加不大于土壤重量5％的生物质炭，将土壤中Cd控制在土壤中，还可以有效抑制茶苗对Cd的吸收积累和迁移。

【技术实现步骤摘要】
一种陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法
本专利技术涉及一种陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法。
技术介绍
茶叶不但是中国传统的饮品，也是非常重要的经济作物。它不仅具有悠久的文化历史底蕴，也拥有非常丰富的营养价值和保健功效。近些年来，茶叶越来越受到人们的关注。随着社会经济的发展，茶园中土壤也遭受到不同程度的污染，因此，茶叶中重金属含量也与日俱增。Cd具有很强的毒性。在自然界中，Cd是以化合物形式存在于矿物质中，Cd会通过食物、水和空气等方式进入体内。Cd在人体内的传播以血液传播方式为主，当积累在体内的Cd浓度达到一定程度后，将会引发出各种疾病。比起别的重金属来说，土壤中的Cd更加容易被植物体吸收，并累积在植物中，之后Cd会通过食物链积聚在人体内，当浓度达到一定程度之后，就会危害人类身体健康，导致各种疾病发生。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法，采用在土壤中加入生物质炭的方法来减少重金属Cd对茶园土壤及茶树危害。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法，于茶园土壤中添加不大于土壤重量5％的生物质炭。进一步的，所述生物质炭由秸秆制成。进一步的，所述生物质炭的添加量为2％或5％。进一步的，所述生物质炭的pH为8.5-9。进一步的，所述生物质炭的pH为8.75进一步的。进一步的，所述生物质炭的制备方法如下：以汉江上游稻油轮作区的稻油生产过程中产生的油菜秸秆为原料，用蒸馏水清洗干净后，65℃烘干，粉碎后加入不锈钢盒，加盖密封的马弗炉中500℃高温裂解1.5h，裂解后过20目筛保存，制得生物质炭。更进一步的，还包括酸洗的步骤：将不同制备温度下的生物炭在1mol/L稀H2SO4溶液中浸泡2d，以蒸馏水清洗作对照，浸泡后，用去离子水清洗，前后两次pH值保持一致即证明把酸已去除掉，然后在70℃温度下烘干。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：添加生物质炭对于茶园土壤中的Cd有明显的吸附阻控效，不仅可以将土壤中Cd控制在土壤中，还可以有效抑制茶苗对Cd的吸收积累和迁移。附图说明图1为培养一个月时不同浓度梯度下的Cd含量变化图；图2为培养一年时不同浓度梯度下的Cd含量变化；图3为培养一个月时不同生物质炭含量下Cd含量变化图；图4为培养一年时不同生物质炭含量下Cd含量变化图；图5为茶树根中Cd的浓度示意图。具体实施方式实施例1于茶园土壤中添加不大于土壤重量5％的生物质炭，活性炭的pH为8.75。实施例2于茶园土壤中添加不大于土壤重量2％的生物质炭，活性炭的pH为8.75如图1所示，一种陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法。盆栽试验试验材料盆栽试验所用茶苗为汉中市农业科学研究所扦插苗，土壤为陕西省汉中市城固茶园土壤，土壤基本理化性质：含水率(烘干法)、pH值(pH计)、电导率(电导率仪)、速效钾(NH4OAc浸提，火焰原子吸收分光光度法)；速效磷(可见光分光光度)；硝态氮(CaCl2浸提，紫外分光光度法)。结果见表1。所用生物质炭为玉米秸秆制备。所用生物质炭的基本性质见表2。表1土壤的基本性质表2生物质炭的基本性质试验方案盆栽试验开始于2016年4月，每盆中装土4kg，并在土壤中按土壤干重的0％、1％、2％、5％混入生物质炭，记为C0、C1、C2、C5；混有不同质量分数的生物质炭的盆中分别按0、5、10、20mg/kg不同处理浓度添加Cd，记为Cd0、Cd1、Cd2、Cd3；每个处理重复2次。在种植茶苗一星期后，喷入300ml的Cd溶液，加入盆栽土壤中的镉用Cd(NO3)2·4H2O配制。分别在2016年5月10日和2017年4月30日取土。所取土壤样品皆在室温下风干，碾碎后在0.15mm下过筛后装入塑封袋备测。在2017年4月30日，土壤采集完成以后，将茶苗分解为根、茎、叶3个部位，分别测定茶苗根、叶中Cd含量。分解后的根叶，需要先用自来水冲洗多次，再用蒸馏水冲洗两次，特别是茶苗根上面的土壤必须处理干净，否则会严重影响最终结果。之后将茶苗根、叶在室温下风干，之后在85℃下烘干，茶苗的根、叶在烘干之前，必须经过4到5个小时左右的杀青与灰化处理。取出烘干后的样品，冷却至室温后，碾碎后在0.15mm下过筛后装袋备测。样品测定方法土壤中Cd的预处理称取1.0000g过0.15mm筛后土样置于100mL锥形瓶中，加王水(浓盐酸与浓硝酸按3：1配制)35ml，微波消解仪中消解。冷却后用蒸馏水定容至50mL容量瓶待测。茶树中Cd的预处理准确称取茶苗根、叶样品0.3000g，加入25mL由浓HNO3和HClO4按3：1配制而成的溶液，浸泡过一夜后在微波消解仪中消解。冷却后用蒸馏水多次冲洗器壁，洗液与残液混合后定容到50mL容量瓶中备测。样品测定方法土样与植株的浓度测定均使用火焰原子吸收分光光度法。结果与分析添加生物质炭对于茶苗生长情况的影响根据试验过程中的观察记录，我们发现在茶苗生长中，皆出现程度各异的损伤与死亡。出现这种情况，原因之一可能是因为生物质炭是碱性，添加生物质炭后改变了土壤的pH值，而茶苗是喜酸性植物，比较适合生长在pH为4.0-6.5之间的土壤中。添加生物质炭对于土壤中Cd含量的影响表3分别给出了培养一个月后和一年后土壤中的Cd含量，可知，当Cd添加量为5mg/kg时，生物质炭添加量为1％时比0时增加了0.72mg/kg，同比增长62.07％；生物质炭添加量为2％是比1％时增加了2.1mg/kg，同比增长了79.79％；生物质炭添加量为5％时比2％时增加了0.16mg/kg，同比增长4.02％；同理，以此类推得，当Cd添加量为10mg/kg时，生物质炭添加量从0增加到5％时，土壤中Cd含量分别增加了0.9、0.5、0.18mg/kg，增长率分别为11.70％、5.50％、9.90％；当Cd添加量为20mg/kg时，生物质炭百分从1％逐渐增加到5％时，土壤中Cd含量分别增加了0.37、0.43、5.23mg/kg，增长率分别为2.90％、13.65％、38.51％；当一年后，Cd添加量为15mg/kg时，生物质炭百分从1％逐渐增加到5％时，土壤中Cd含量分别增加了2.54、12.17、13.35mg/kg，增长率分别为19.52％、78.26％、48.16％；当Cd添加量为30mg/kg时，生物质炭百分从1％逐渐增加到5％时，土壤中Cd含量分别增加了28.96、3.99、21.33mg/kg，增长率分别为162.42％、8.53％、29.58％；当Cd添加量为60mg/kg时，生物质炭百分从1％逐渐增加到5％时，土壤中Cd含量分别增加了17.67、18.1、4.69mg/kg，增长率分别为64.75％、40.26％、7.44％。再结合图1和2可明显得出，随着生物质炭含量增加，土壤中Cd含量都有不同程度的增加，表明滞留在土壤中的Cd越多，说明生物质炭对Cd具有非常强的吸附滞留效果。表3土壤中Cd含量由图3和图4可知，无论在培养一个月还是一年时，当外源添加Cd浓度一定时，生物质炭添加量为5％，土壤中Cd含量最高，表明当生物质炭添加量为5％时，阻控效果最好。添加生物质炭对茶苗不同部位Cd含量的影响表4给出了盆栽土壤添加Cd本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法，其特征在于：于茶园土壤中添加不大于土壤重量5％的生物质炭。

【技术特征摘要】
1.一种陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法，其特征在于：于茶园土壤中添加不大于土壤重量5％的生物质炭。2.根据权利要求1所述的陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法，其特征在于：所述生物质炭由秸秆制成。3.根据权利要求1所述的陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法，其特征在于：所述生物质炭的添加量为2％或5％。4.根据权利要求1所述的陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法，其特征在于：所述生物质炭的pH为8.5-9。5.根据权利要求4所述的陕南茶园土壤重金属Cd的吸附阻控方法，其特征在于：所述生物质炭的pH为8.75。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵佐平，刘智峰，邵先钊，岳思羽，宋凤敏，汤波，李琛，季晓晖，刘瑾，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61