一种降低植物中重金属残留的方法技术

本发明专利技术涉及土壤重金属钝化技术领域，尤其涉及一种降低植物中重金属残留的方法。该方法包括土壤活化预处理、集盐层富集、种植前钝化处理和种植中后期钝化处理；所述土壤活化预处理方法为：先将螯合剂与有机水溶肥料混合得到混合物，将所述混合物溶于水中浇灌土壤；所述集盐层富集的操作为：在土壤表面均匀覆盖集盐层，不浇水，放置至从表面到2厘米深度处的土壤中的水分降至30％以下；所述集盐层包括化纤织物、纯棉织物和腐熟的植物残体中的至少一种。该方法可以随时对土壤进行预处理，不受植物种植季节的制约，并能够全方位多角度解决重金属污染的难题，降低植物中重金属残留。降低植物中重金属残留。

【技术实现步骤摘要】
一种降低植物中重金属残留的方法


[0001]本专利技术涉及土壤重金属钝化
，尤其涉及一种降低植物中重金属残留的方法。

技术介绍

[0002]在环境污染和农业生产中，重金属不仅包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)等生物毒性显著的元素，也包括一些具有一定毒性的其它重金属元素，如锌(Zn)、铜(Cu)、钴(Co)、镍(Ni)、锡(Sn)等。虽然铜、锌、钴等元素是人体和其它生物所必须的微量元素，但这些元素在人体和农作物生长过程中的适宜阈值范围很窄，如果大于最高阈值，就会对生物体产生某些毒性。因此需要将土壤中的重金属“钝化”，使其成为“钝化物”而活性降低，以减少其对人类的危害。
[0003]现有技术中多采用生石灰、粉煤灰、草木灰、微生物或植物对土壤中的重金属进行“钝化”。其中，生石灰属于碱性物质，在降低土壤重金属的同时会升高土壤的pH值，进而会影响农作物对土壤中微量元素养分的吸收，还会进入水体，导致水体中氢氧化钙含量升高；粉煤灰和草木灰是煤炭焚烧后的残渣，其本身就可能含有一定含量的重金属，在处理土壤重金属的过程中可能会带入新的重金属，并且这两种物质呈碱性，也会导致植物对微量元素的吸收障碍；微生物菌剂在处理土壤时会受外界条件的变化而影响处理效果，甚至可能产生变异而导致负面效果，并且微生物需要充足的有机物并且对不同的有机物有特定的需求；利用植物进行“钝化”是通过植物本身对重金属的富集作用将重金属集中到植物体中，再对植物进行集中处理，但是处理周期太长，不适宜大面积推广使用。
专利技术内容
[0004]针对以上技术问题，本专利技术提供一种降低植物中重金属残留的方法，该方法可以随时对土壤进行预处理，不受植物种植季节的制约，并能够全方位多角度解决重金属污染的难题，降低植物中重金属残留。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用了如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种降低植物中重金属残留的方法，包括土壤活化预处理、集盐层富集、种植前钝化处理和种植中后期钝化处理；
[0007]所述土壤活化预处理方法为：先将螯合剂与有机质含量大于20g/L的有机水溶肥料按照1:250～4000的质量比混合得到混合物，按照每亩5～100克螯合剂的用量，将所述混合物溶于水中浇灌土壤，并使待处理土壤层的水分达到40％
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70％；在土壤表面均匀覆盖集盐层，不浇水连续放置至从表面到2厘米深度处的土壤中的水分降至30％以下；所述集盐层包括化纤织物、纯棉织物和腐熟的植物残体中的至少一种。
[0008]分布在土壤中的重金属盐分首先被有机水溶肥料活化，再进一步被螯合剂争夺活化，然后随着土壤中水分的蒸发，土壤中下层的水分携带着重金属盐分向上移动，当移动到集盐层时，水分继续蒸发而重金属盐分则被富集在集盐层中。相对于传统种植植物的方法，
该方法可以随时对土壤进行预处理，不受植物种植季节的制约。
[0009]本专利技术通过土壤活化预处理
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种植前钝化处理
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种植中后期钝化处理这三个环节前后顺序组合串联处理的方式，能够全方位多角度解决重金属污染的难题。
[0010]实践中，可以根据现实情况灵活选择这一组合顺序的某一环节或多个环节来处理土壤中的重金属，以期降低植物中重金属残留，阻止重金属通过食物链向人体富集。
[0011]浇灌土壤时，待处理土壤层的水分优选采用45～60％，该水分范围能够进一步确保土壤中的重金属盐分被活化，且减少带有重金属盐分的水分向土壤深层的渗入。水分的测量应在待处理土壤层的不同位置、不同深度处选取至少5个取样点，分别测量后取平均值。
[0012]集盐层是腐熟的植物残体时，使用完毕后，将该腐熟的植物残体集中销毁。采用化纤织物或纯棉织物时，可以将织物进行清洁处理后重复使用。覆盖集盐层后测量水分时，应在从表层至2厘米深度之间的土壤层的不同位置、不同深度处至少5个取样点，分别测量后取平均值。
[0013]优选地，所述螯合剂包括二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、固胺、羟乙基替乙二胺三乙酸(HEDT
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A)、柠檬酸钾、柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、葡糖酸钾、醋酸钙、柠檬酸钙、植酸、二醋酸二钠、葡萄糖酸钙、磷酸中的至少一种。其中，EDTA、DTPA、柠檬酸钾、柠檬酸、葡糖酸钾、植酸或磷酸、用于该方法时效果更好。
[0014]优选地，所述种植前钝化处理为：对于一年生农作物，所述种植前钝化处理为定植前对土壤施以重金属固体钝化剂；对于多年生农作物，所述种植前钝化处理为每年发芽前对土壤施以重金属固体钝化剂；
[0015]优选地，所述种植中后期钝化处理为在作物生长中后期追施重金属液体钝化剂，
[0016]优选地，所述重金属固体钝化剂包括以下质量百分比的成分：硫酸亚铁1％～3％，植物残体腐熟活化物40％～70％，黄腐酸1％～20％和非金属纳米矿物材料10％～40％。
[0017]所述重金属液体钝化剂为活性成分的水分散液，所述活性成分包括以下质量百分比的成分：硫酸亚铁1％～5％，植物残体腐熟活化物1％
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35％，黄腐酸30％
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65％，和非金属纳米矿物材料2％～40％。
[0018]黄腐酸为有机弱酸，重金属离子遇到黄腐酸会从游离态转化为固态而钝化。
[0019]硫酸亚铁中的二价铁离子具有还原作用，可以将五价砷还原成为三价砷，将六价铬还原成三价铬，从而降低其水溶性，同时硫酸亚铁的铁离子是农作物需要的肥料。
[0020]非金属纳米矿物材料具有较大的表面积或内表面积，可以将重金属离子和有机物牢牢吸附在矿物材料表面和空隙中形成牢固的结合体。有机物被后可以被微生物分解后而解除吸附，重金属则不能被分解解除吸附，从而能够控制重金属的“活性”，使其“钝化”。并且与有机钝化剂相比，能够更长久地吸附“钝化”重金属。
[0021]植物残体腐熟活化物具有阴阳离子交换、螯合、络合、吸附等功能，能够结合并“钝化”重金属。
[0022]用负离子检测仪对上述配方的重金属固体钝化剂进行检测，可检测出200个/立方厘米以上的气体负离子(正常空调居室空气负离子15
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35个/立方厘米)。
[0023]所述非金属纳米矿物材料可选自海泡石粉、高岭土、硅藻土、膨润土、电气石粉、蛋白页岩石粉、珍珠岩石粉、火山岩石粉、麦饭石粉、蛭石粉中的至少一种。
[0024]以上重金属固体钝化剂和重金属液体钝化剂有利于植物生长，可拓展用作植物的肥料。
[0025]优选地，所述植物残体为植物采收果实或凋谢后被遗弃的部分，可选自秸秆、树叶、杂草、藤蔓、木屑、糠麸等中的至少一种。
[0026]优选地，植物残体腐熟活化物的制备方法可选择以下操作：
[0027]剔除植物残体中杂质，破碎后加水混合，然后加入双氧水并搅拌至无气泡产生；加入菌种、氮源和糖蜜，常温下发酵至腐熟，且发酵期间每隔2～3天进行一次翻堆搅拌；腐熟后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低植物中重金属残留的方法，其特征在于，包括土壤活化预处理、集盐层富集、种植前钝化处理和种植中后期钝化处理；所述土壤活化预处理方法为：先将螯合剂与有机质含量大于20g/L的有机水溶肥料按照1:250～4000的质量比混合得到混合物，按照每亩5～100克螯合剂的用量，将所述混合物溶于水中浇灌土壤，并使待处理土壤层的水分达到40％
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70％；所述集盐层富集的操作为：在土壤表面均匀覆盖集盐层，不浇水，放置至从表面到2厘米深度处的土壤中的水分降至30％以下；所述集盐层包括化纤织物、纯棉织物和腐熟的植物残体中的至少一种。2.根据权利要求1所述的降低植物中重金属残留的方法，其特征在于，所述螯合剂包括二乙烯三胺五乙酸、固胺、羟乙基替乙二胺三乙酸、柠檬酸钾、柠檬酸、乙二胺四乙酸、葡糖酸钾、醋酸钙、柠檬酸钙、植酸、二醋酸二钠、葡萄糖酸钙、磷酸中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的降低植物中重金属残留的方法，其特征在于，所述种植前钝化处理为：对于一年生农作物，所述种植前钝化处理为定植前对土壤施以重金属固体钝化剂；对于多年生农作物，所述种植前钝化处理为每年发芽前对土壤施以重金属固体钝化剂；所述种植中后期钝化处理为在作物生长中后期追施重金属液体钝化剂。4.根据权利要求3所述的降低植物中重金属残留的方法，其特征在于，所述重金属固体钝化剂包括以下质量百分比的成分：硫酸亚铁1％～3％，植物残体腐熟活化物40％～70％，黄腐酸1％～20％和非金属纳米矿物材料10％～40％。所述重金属液体钝化剂为活性成分的水分散液，所述活性成分包括以下质量百分比的成分：硫酸亚铁1％～5％，植物残体腐熟活化物1％...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭云征，
申请(专利权)人：郭云征，
类型：发明
国别省市：