本發(fā)明是一種重金屬污染農(nóng)田土壤的生態(tài)修復方法，屬于農(nóng)作物種植領域。

背景技術：

重金屬是指比重大于5的金屬(一般指密度大于4.5克每立方厘米的金屬)，也是指原子量大于55的金屬。重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染。主要通過采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬超標制品等人為因素所致，導致環(huán)境中的重金屬含量不同程度的增加，超出國家安全標準的正常范圍，能夠直接危害人體健康，并導致環(huán)境質(zhì)量惡化。2011年，我國首個"十二五"專項規(guī)劃--《重金屬污染綜合防治"十二五"規(guī)劃》獲得國務院正式批復，防治規(guī)劃力求控制重金屬hg、cd、pb、cr、zn、cu、ni及類金屬as等的污染。

目前，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hg約1.5萬t、cu為340萬t、pb為500萬t、mn為1500萬t、ni為100萬t。重金屬存在于生活中的各個環(huán)節(jié)，其中以土壤重金屬污染和水體重金屬污染為大眾最為關注。土壤重金屬污染可以直接影響動植物的健康，對于植物來說，重金屬污染會影響植物根和葉的發(fā)育，尤其是對經(jīng)濟作物，土壤重金屬污染可以導致經(jīng)濟作物等產(chǎn)量和質(zhì)量嚴重下降，甚至引發(fā)人畜慢性疾病。同時，重金屬污染對人體的傷害極大，可以破壞人體神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)等。

目前“鎘”米成為大眾關注的焦點，重金屬鎘正通過污染土壤侵入稻米，抽樣調(diào)查顯示中國多地市場上約10％大米鎘超標。由于我國65％的人口以稻米為主食，因此未來的中國農(nóng)產(chǎn)品安全問題中，重金屬污染將取代農(nóng)藥，成為主要的公共衛(wèi)生問題。我國衛(wèi)生防病工作者南方某省食品鎘污染情況進行了調(diào)查，檢測了14類、2074份食品中鎘的含量，檢出率64.4％，超標率為7.3％；鎘超標食品涉及到糧食、水果、食用菌、水產(chǎn)品、動物內(nèi)臟多個范圍等，說明在一些地區(qū)鎘污染狀況遍及部分地區(qū)，不同種類的食品污染狀況有所不同，可能對人體健康構成潛在危害?？茖W研究證實，土壤中鎘超標，可能對農(nóng)作物和人體都帶來危害。人吃了被鎘污染的植物后，鎘會跟著食物鏈進入人體并在人體內(nèi)累積，然后致使各種病癥。因此人們在制訂環(huán)境質(zhì)量標準中，就需要考慮鎘對植物生長產(chǎn)生毒害作用的閾值，以及對人體健康產(chǎn)生危害的閾值。1931年發(fā)生在日本富山縣的“骨痛病”，是鎘環(huán)境污染進而導致人體慢性鎘中毒的典型案例。鎘及其化合物可以經(jīng)過呼吸道和消化道進入人體。長期接觸一定劑量的鎘主要導致腎臟損害，腎小管功能受損，造成鈣、磷和維生素d代謝障礙，進而造成骨質(zhì)軟化和疏松，嚴重者極易發(fā)生病理性骨折慢性鎘中毒患者可能出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)損害，以及腫瘤的高發(fā)。

由于重金屬鎘不能被微生物降解，是環(huán)境長期、潛在的污染物；土壤膠體和顆粒物的吸附作用，長期存在于土壤中，重金屬鎘在土壤中有很大的溶解度和遷移活性同時；土壤重金屬可以通過食物鏈被生物富集，產(chǎn)生生物放大作用的特殊特點，加大了土壤重金屬污染防治的難度。

目前,重金屬污染的修復主要有兩種途徑：1、改變重金屬的存在狀態(tài)，降低其活性，使其鈍化，脫離食物鏈，減小其毒性。但是這種途徑所需費用較高，因此不能成為修復途徑的最佳選擇2、利用特殊植物吸收土壤中的重金屬，然后將該植物除去或用工程技術將重金屬變?yōu)榭扇軕B(tài)、游離態(tài)，再經(jīng)過淋洗，然后收集淋洗液中的重金屬，從而達到回收重金屬和減少土壤中重金屬的雙重目的。

因此，提供一種減少土壤重金屬鎘污染的方法，克服多種技術和時間的障礙，實現(xiàn)利用植物的富集重金屬鎘的特殊作用，從而達到回收重金屬和減少重金屬鎘的雙重目的，是本技術領域中一個有意義的研究。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種重金屬污染農(nóng)田土壤的生態(tài)修復方法，以解決上述背景技術中提出的問題,本發(fā)明使用方便，便于操作，穩(wěn)定性好，可靠性高。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術方案來實現(xiàn)：一種重金屬污染農(nóng)田土壤的生態(tài)修復方法，包括以下步驟：

根據(jù)種植時間選擇不同種類的莧菜；

根據(jù)土壤的污染程度選擇合適的種植密度；

種植莧菜；

莧菜種植管理。

進一步地，所述根據(jù)種植時間選擇不同種類的莧菜的具體步驟為：冬季、早春采用抗寒能力強的紅莧菜、花紅品種，其它季節(jié)采用抗病蟲害性強的花紅莧菜與全綠莧菜，如在2月下旬至3月下旬宜選用早熟較耐寒的尖葉紅米莧和尖葉花紅莧品種，4月上旬至5月下旬宜選紅莧、大紅袍和白米莧、柳葉莧品種，6月上旬至8月上旬夏秋栽培宜選用較耐熱的白米莧、柳葉莧、紅莧品種。

進一步地，所述根據(jù)土壤的污染程度選擇合適的種植密度的具體步驟為：采用五點取樣法，去除污染地區(qū)的表土，對重金屬鎘污染的土壤進行采樣，將表土去除植物殘體和其他雜質(zhì)，在室溫條件下，自然風干，分別研磨成20目和100目的標準土樣，采用微譜分析以及紫外可分光光度法進行重金屬含量檢測，根據(jù)檢測的結果種植不同密度的莧菜。

進一步地，所述種植莧菜的具體步驟為：將莧菜種子在涼水中浸種24小時，浸種過程中搓洗3-5遍，以利吸水，在冬季、早春將浸泡過的種子撈出，用清水搓洗干凈，撈出瀝凈水分，用透氣性良好的紗布包好，再用濕毛巾覆蓋，放在15～20℃條件下催芽，當有30～50％的種子露白時播種，其它季節(jié)采用直接播種的方式栽培，在播種前按照每畝腐熟有機肥5000公斤，25％復合肥50公斤的比例對污染的土地進行施肥，同時做成畦寬1～1.2米，溝寬0.3米，溝深0.15～0.2米的高畦，在種植莧菜時平畦撒播或條播，撒播的用四齒耙淺摟或不摟，條播的莧菜種子淺覆土，然后鎮(zhèn)壓，澆水，等待出苗。

進一步地，所述莧菜種植管理的具體步驟為：莧菜在冬季、早春要經(jīng)常保持土壤濕潤，小水勤澆，選擇在晴天上午澆水，并在齊苗后澆施一次0.2％尿素水溶液，以后7～10天追施一次，促進生長，夏季加大澆水量，在早晨、傍晚澆水，同時莧菜要進行多次追肥，在幼苗有2片真葉時追第1次肥，過10～12天追第2次肥，肥料種類以氮肥為主。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的一種重金屬污染農(nóng)田土壤的生態(tài)修復方法，通過種植莧菜有效減緩土壤重金屬的污染，增加土壤的生物性能。

具體實施方式

為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種技術方案：一種重金屬污染農(nóng)田土壤的生態(tài)修復方法，包括以下步驟：

根據(jù)種植時間選擇不同種類的莧菜；

根據(jù)土壤的污染程度選擇合適的種植密度；

種植莧菜；

莧菜種植管理。

根據(jù)種植時間選擇不同種類的莧菜的具體步驟為：冬季、早春采用抗寒能力強的紅莧菜、花紅品種，其它季節(jié)采用抗病蟲害性強的花紅莧菜與全綠莧菜，如在2月下旬至3月下旬宜選用早熟較耐寒的尖葉紅米莧和尖葉花紅莧品種，4月上旬至5月下旬宜選紅莧、大紅袍和白米莧、柳葉莧品種，6月上旬至8月上旬夏秋栽培宜選用較耐熱的白米莧、柳葉莧、紅莧品種。

根據(jù)土壤的污染程度選擇合適的種植密度的具體步驟為：采用五點取樣法，去除污染地區(qū)的表土，對重金屬鎘污染的土壤進行采樣，將表土去除植物殘體和其他雜質(zhì)，在室溫條件下，自然風干，分別研磨成20目和100目的標準土樣，采用微譜分析以及紫外可分光光度法進行重金屬含量檢測，根據(jù)檢測的結果種植不同密度的莧菜。

種植莧菜的具體步驟為：將莧菜種子在涼水中浸種24小時，浸種過程中搓洗3-5遍，以利吸水，在冬季、早春將浸泡過的種子撈出，用清水搓洗干凈，撈出瀝凈水分，用透氣性良好的紗布包好，再用濕毛巾覆蓋，放在15～20℃條件下催芽，當有30～50％的種子露白時播種，其它季節(jié)采用直接播種的方式栽培，在播種前按照每畝腐熟有機肥5000公斤，25％復合肥50公斤的比例對污染的土地進行施肥，同時做成畦寬1～1.2米，溝寬0.3米，溝深0.15～0.2米的高畦，在種植莧菜時平畦撒播或條播，撒播的用四齒耙淺摟或不摟，條播的莧菜種子淺覆土，然后鎮(zhèn)壓，澆水，等待出苗。

莧菜種植管理的具體步驟為：莧菜在冬季、早春要經(jīng)常保持土壤濕潤，小水勤澆，選擇在晴天上午澆水，并在齊苗后澆施一次0.2％尿素水溶液，以后7～10天追施一次，促進生長，夏季加大澆水量，在早晨、傍晚澆水，同時莧菜要進行多次追肥，在幼苗有2片真葉時追第1次肥，過10～12天追第2次肥，肥料種類以氮肥為主。

作為本發(fā)明的一個實施例：先在受重金屬鎘污染的土壤中按照本發(fā)明的方法種植莧菜，并在收獲期收獲。在收獲后，采用五點取樣法，去除表土，對種植莧菜后的重金屬鎘污染的土壤分別進行采樣。同時，以未種植莧菜的受重金屬鎘污染的土壤為對照組處理，并采用相同的取樣方法對對照組土壤進行取樣。將各土樣去除植物殘體和其他雜質(zhì)，在室溫條件下，自然風干，分別研磨成20目和100目的標準土樣，采用微譜分析(ms)、紫外可分光光度法(uv)等方法進行重金屬含量檢測。通過測得種植莧菜后土壤重金屬鎘含量與對照組的重金屬鎘含量相比較，比較結果如表1。

表1種植莧菜后土壤重金屬鎘含量與對照組的重金屬鎘含量比較表

通過上表可以得知，通過種植莧菜有效減緩土壤重金屬的污染，同時可以增加土壤的生物性能。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點,對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。