專利名稱：利用藤瓜類蔬菜與輕型淋洗劑修復中度Cd污染土壤的方法
利用藤瓜類蔬菜與輕型淋洗劑修復中度Cd污染土壤的方 法技術領域
本發(fā)明屬于Cd污染土壤處理技術領域，特別涉及一種利用藤瓜類蔬菜與輕型淋 洗劑修復中度Cd污染土壤的方法。
背景技術：
隨著工業(yè)的發(fā)展，世界各國土壤存在不同程度的重金屬污染，全世界平均每年排 放Mnl500萬噸、Pb500萬噸、Cu340萬噸、NilOO萬噸、Hgl.5萬噸。據我國農業(yè)部進行的全 國污灌區(qū)調查，在約HORhm2的污水灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積 的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴重污染的占8.4%。我國受鎘、砷、 鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬hm2，約占我國耕地面積的1/5，我國每年有1200 萬噸糧食遭重金屬污染，由農產品的重金屬污染導致的經濟損失在逐年增加，2000年已達 到320億元人民幣。重金屬污染土壤后，不僅直接危害作物生長，而且通過食物鏈危害人畜 健康。近年來，通過對我國許多城市如北京、上海、廣州、沈陽等郊區(qū)土壤重金屬污染狀況進 行調查研究，結果表明，這些城市郊區(qū)土壤都已受到一定程度的重金屬污染。據廣東省地質 勘查部門初步調查顯示，在珠江河口周邊約I萬km2范圍內，鎘、汞、砷、銅、鉛、鎳、鉻等8種 元素污染面積達5500km2。重金屬污染導致的血鉛超標事件、水體污染事件屢見不鮮。據報 道，2008年以來，中國相繼發(fā)生貴州獨山縣、湖南辰溪縣、廣西河池、云南陽宗海、河南大沙 河、山東臨沂等砷污染事件。2009年，重金屬污染事件致使4035人血鉛超標、182人鎘超標。 土壤重金屬污染已成為限制中國農產品國際貿易和社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重大障礙之一， 因此，修復重金屬污染土壤是一項十分緊迫的任務。
目前，重金屬污染土壤的修復主要有兩種途徑:一是改變重金屬的存在形態(tài)，使其 鈍化，降低其毒性；二是種植能吸收重金屬的植物，將重金屬吸收到地上部分，然后將該植 物除去，從而去除重金屬。第一種方法能暫時降低重金屬的毒性，但不能徹底去除土壤中的 重金屬，容易造成土壤的二次污染，且修復成本較昂貴。第二種方法是經過科學家多年的探 索和實踐發(fā)現的一種綠色修復技術，它不會破壞土壤的理化性質，且不會產生二次污染，但 單純的植物修復一般需要3年的時間，且必須中斷農業(yè)生產。目前沒有既不中斷農業(yè)生產 又能產生收益的低成本快速原位的重金屬污染土壤修復方法。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種利用藤瓜類蔬菜與輕型 淋洗劑修復中度Cd污染土壤的方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現:一種利用藤瓜類蔬菜與輕型淋洗劑修復中 度Cd污染土壤的方法，采用在污染的土地上種植藤瓜類蔬菜、在植物生長旺盛期用輕型淋 洗劑對土壤進行淋洗、通過收獲蔬菜和淋洗劑降低土壤Cd含量，實現中度Cd污染土壤的修 復，具體包括以下步驟:
(I)在中度Cd污染土壤中種植藤瓜類蔬菜；
(2)在藤瓜類蔬菜進入生長旺盛期時，用輕型淋洗劑對土壤進行淋洗；
(3)收獲藤瓜類蔬菜；
(4)重復步驟(I) (3)，直到土壤的Cd濃度小于或等于0.3mg/kg ；
步驟(I)中:
所述的藤瓜類蔬菜為節(jié)瓜(Benincasahispida cogn var.chieh-qua How)、南瓜 (Cucurbita moschata Duch)或冬瓜(Benincasa hispida Cogn),優(yōu)選為節(jié)瓜(Benincasa hispida cogn var.chieh-qua How)；
所述的騰瓜類蔬菜的種植密度為常規(guī)密度，優(yōu)選為40cm x30cm ；
步驟(2)中:
所述的生長旺盛期為植物收獲期前的30 50天，優(yōu)選為40天；
所述的輕型淋洗劑采用以下方法進行制備:將檸檬酸和氯化鈣加入水中，混合均勻，制備成含有0.05 0.20mol.I/1檸檬酸+0.05 0.20mol.Γ1氯化鈣的混合液，得到輕型淋洗劑；
所述的輕型淋洗劑優(yōu)選采用以下方法進行制備:將檸檬酸和氯化鈣加入水中，混合均勻，制備成含有0.1Omol -L-1檸檬酸+0.1O mol -Γ1氯化鈣的混合液，得到輕型淋洗劑；
所述的輕型淋洗劑的施用量為30 70L.m_2，優(yōu)選為50L.m_2 ；
步驟(3)中收獲的藤瓜類蔬菜可以作為蔬菜食用；
本發(fā)明的發(fā)明機理:本發(fā)明用輕型淋洗劑對土壤進行淋洗，輕型淋洗劑加入土壤可將耕作土層的Cd部分淋洗到作物根系達不到的深層，并被土壤吸附。藤瓜類蔬菜根系吸收污染土壤中被淋洗劑活化的Cd，但活化的Cd通常被長長的莖和大量的葉截留，很少運輸到可食部分一果實，收獲的果實蔬菜可安全食用；收割的蔬菜莖葉部分可用作有機肥料，其重金屬含量符合有機肥標準(NY 525-2002, Cd: 3mg/kg)，一般不會造成二次污染。
本發(fā)明相對于現有技術具有如下的優(yōu)點及效果:
(I)本發(fā)明用輕型淋洗劑對土壤進行淋洗，使土壤中的重金屬脫離危害作物的表層土壤，對土壤的破壞作用較小。
(2)本發(fā)明所選用的藤瓜類蔬菜，具有很少累積重金屬的特點，收獲的蔬菜是符合食品衛(wèi)生標準的；蔬菜莖葉部位的重金屬含量符合商品有機肥料標準(NY525-2002)，本發(fā)明在修復重金屬污染土壤的同時產生了一定經濟收益。
(3)本發(fā)明將蔬菜種植和土壤淋洗技術聯合起來，按照本發(fā)明方法的藤瓜類蔬菜和輕型淋洗聯用模式，修復重金屬污染的同時可繼續(xù)進行農業(yè)生產，從而實現邊生產邊修復。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1
本實施例試驗在廣東省東莞市某污染菜地進行，其中重金屬Cd含量0.4mg/kg超過國家土壤環(huán)境質量標準(GB15618-1995)；
(I)共設種植藤瓜類蔬菜節(jié)瓜(Benincasa hispida cogn var.chieh-qua HowJt植密度40cm x30cm)和節(jié)瓜+淋洗劑2個處理，每個處理均設3個重復(每個重復的面積為 0.8x20m2)；
(2)在植物收獲前40天進行淋洗處理，加0.1mol.Γ1檸檬酸+0.1mol.L^1CaCl2 混合淋洗劑，按50L.m_2的劑量進行施入；
(3)藤瓜類蔬菜節(jié)瓜成熟時，收獲藤瓜類蔬菜地上部；
(4)將土壤翻耕后繼續(xù)種植第2季節(jié)瓜，不再加淋洗劑；收獲完第2季節(jié)瓜后將土壤翻耕后進行第3季種植結球甘藍，以驗證修復效果；
測定(GB/T5009.15)的藤瓜類蔬菜節(jié)瓜及莖葉的重金屬含量見表I和2，可食部分的重金屬含量符合國家食品衛(wèi)生標準，莖葉部分符合商品有機肥料標準。結球甘藍的重金屬含量見表3，結球甘藍的重金屬含量符合國家食品衛(wèi)生標準，說明淋洗處理之后的土壤進行種植蔬菜是安全的。不同處理對Zn、Cd、Pb和Cu的去除效果見表4，對土壤進行一次淋洗和連續(xù)種植植物，土壤中的全Cd含量減少了 28.4%，全Zn含量減少了 13.5%，已達到到土壤達到所要求的質量標準。
表I第一季藤瓜類蔬菜節(jié)瓜的重金屬含量(mg.kg-1)
權利要求
1.一種利用藤瓜類蔬菜與輕型淋洗劑修復中度Cd污染土壤的方法，其特征在于包括以下步驟:(1)在中度Cd污染土壤中種植藤瓜類蔬菜；(2)在藤瓜類蔬菜進入生長旺盛期時，用輕型淋洗劑對土壤進行淋洗；(3)收獲藤瓜類蔬菜；(4)重復步驟(I) (3)，直到土壤的Cd濃度小于或等于0.3mg/kg ；所述的輕型淋洗劑采用以下方法進行制備:將檸檬酸和氯化鈣加入水中，混合均勻，制備成含有0.05 0.20mol Γ1檸檬酸+0.05 0.20mol Γ1氯化鈣的混合液，得到輕型淋洗劑。
2.根據權利要求1所述的利用藤瓜類蔬菜與輕型淋洗劑修復中度Cd污染土壤的方法， 其特征在于:步驟(I)中所述的藤瓜類蔬菜為節(jié)瓜、南瓜或冬瓜。
3.根據權利要求1所述的利用藤瓜類蔬菜與輕型淋洗劑修復中度Cd污染土壤的方法， 其特征在于:步驟(2)中所述的生長旺盛期為植物收獲期前的30 50天。
4.根據權利要求1所述的利用藤瓜類蔬菜與輕型淋洗劑修復中度Cd污染土壤的方法，其特征在于:所述的輕型淋洗劑采用以下方法進行制備:將檸檬酸和氯化鈣加入水中， 混合均勻，制備成含有0.1Omol.I/1檸檬酸+0.1Omol.Γ1氯化鈣的混合液，得到輕型淋洗劑。
5.根據權利要求1所述的利用藤瓜類蔬菜與輕型淋洗劑修復中度Cd污染土壤的方法， 其特征在于:所述的輕型淋洗劑的施用量為3 0 70L.πΓ2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用藤瓜類蔬菜與輕型淋洗劑修復中度Cd污染土壤的方法。該方法采用種植藤瓜類蔬菜和施用淋洗劑的方法，將蔬菜種植和土壤淋洗技術聯合起來，使土壤中的重金屬脫離危害作物的表層土壤，對土壤的破壞作用較小，修復重金屬污染的同時可繼續(xù)進行農業(yè)生產，從而實現邊生產邊修復。輕型淋洗劑加入土壤可將耕作土層的Cd部分淋洗到作物根系達不到的深層，并被土壤吸附。藤瓜類蔬菜根系吸收污染土壤中被淋洗劑活化的Cd，但活化的Cd通常被長長的莖和大量的葉截留，很少運輸到可食部分—果實，收獲的果實蔬菜可安全食用；收割的蔬菜莖葉部分可用作有機肥料，其重金屬含量符合有機肥標準，不會造成二次污染。
文檔編號B09C1/00GK103203353SQ20131002417
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權日2013年1月22日
發(fā)明者衛(wèi)澤斌, 吳啟堂, 劉圓圓 申請人:華南農業(yè)大學