[发明专利]利用农作物植株不可食用部分萃取移除重金属的土壤修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及利用农作物植株不可食用部分萃取移除重金属的土壤修复方法。

背景技术

随着工农业生产和生活废弃物的排放，化工原料、化肥、农药、重金属、放射性物质和有害微生物等污染源进入土壤，逐渐超出土壤自净能力，从而引起土壤组成结构及功能发生变化，微生物活动受到抑制，土壤生态平衡受到破坏，土壤质量下降，影响作物正常发育和产品质量，造成土壤污染。按照主要污染物类型划分，土壤污染可以分为：重金属污染、有机物污染、放射性污染、病原菌污染、固体废弃物污染等，其中重金属污染是目前较为严重的一种土壤污染，我国首次土壤普查显示，中国有近20％的耕地存在镉、砷、汞、铅、镍、铜等重金属超标，这些重金属不仅影响植物根、叶的发育，还可通过农作物吸收进入食物链，严重影响食品安全并危及人类健康，破坏人体神经系统、免疫系统、骨骼系统等，造成极大危害。

土壤修复是指对已经污染的土壤采取适宜的方式方法，去除土壤中的污染物或者降低污染物活性，恢复土壤正常状态。目前土壤污染修复技术主要包括：物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术、联合修复技术等。对于土壤重金属污染，通过物理和化学手段治理非常困难，也容易造成二次污染，利用植物萃取吸收的生物修复技术，其能耗小、不产生二次污染，是最具有应用前景的修复技术，但现有植物萃取吸收技术要求农田停止正常生产，而且可用作土壤修复的植物在农田种植时往往需要驯化和适应过程，而且其扎根深、多年生，导致修复后植物余根不易清除干净，甚至引起土壤本身结构的变化，因此，目前植物萃取吸收技术应用受到很大限制。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种利用农作物植株的不可食用部分萃取移除重金属的土壤修复方法，通过选用具有优良的萃取重金属性能的农作物品种，种植在农田上，在不停止农田生产的前提下，完成对土壤的修复。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用农作物植株不可食用部分萃取移除重金属的土壤修复方法，该方法选用具有萃取重金属性能的农作物品种，通过增加种植密度的种植方式，在农田上进行土壤修复种植，利用农作物植株不可食用部分萃取重金属，并对农作物植株不可食用部分进行集中处理，使重金属从土壤中移除，同时收获符合食品安全标准的可食用部分；所述农作物品种的萃取重金属性能表现为植株的不可食用部分萃取重金属的含量分别不低于Cr2.0mg/kg、Ni20.0mg/kg、Cd0.7mg/kg、Pb10.0mg/kg。

本发明的土壤修复技术中，农作物的选择与其种植方式，是决定技术可行性和修复效果的关键，要实现农田不停止生产，完成农田原位修复和农业生产同时进行，既要保障收获的可食用部分确保食品安全性，又要保障可食用部分的产量，因此，本发明方法中选种的农作物其萃取重金属性能表现在农作物植株不可食用部分对重金属的萃取性能和可食用部分对重金属的萃取吸收性能两方面；另外，在种植过程采用非常规的增加种植密度和水肥管理等方式，促进土壤中重金属向茎、叶等农作物植株的不可食用部分内转移，并适量增加不可食用部分的生产总量，以此实现利用农作物植株不可食用部分萃取移除重金属，并对富集吸收的不可食用部分集中处理，达到土壤修复的目的，同时收获安全的可食用部分，不影响农田正常生产，从而推进土壤修复技术的显著发展。

作为对上述技术方案的限定，所述农作物包括粮食作物、蔬菜作物、水果作物。

作为对上述技术方案的限定，所述农田为重金属尚清洁土壤或重金属轻微污染土壤。

作为对上述技术方案的限定，所述增加种植密度的方式中种植密度较当地常规种植密度增加30％。

可采用撒播或者增加播种行数等方式实现种植密度的增加，在保证可食用部分产量的基础上，促进农作物植株不可食用部分的生长量，增大农作物植株不可食用部分对重金属的萃取量，增强对土壤的修复效果。

作为对上述技术方案的限定，该方法包括以下步骤：

a、筛选农作物品种：将当地种植的农作物审定品种在重金属污染的试验土壤中种植，进行筛选试验，依据收获的各农作物植株不可食用部分萃取重金属的含量与可食用部分萃取重金属的含量，并兼顾农作物产量因素，选择具有萃取重金属性能的农作物品种，用作土壤修复的种植品种；

b、土壤修复：切断导致农田重金属含量增加的重金属污染源，将筛选得到的农作物品种，以增加种植密度的方式，在农田上进行土壤修复种植，收获农作物植株不可食用部分和符合食品安全标准的可食用部分，将农作物植株的不可食用部分进行焚烧处理，降低土壤中重金属含量，通过农作物的反复种植，完成对土壤的修复。