技術領域

本發明屬于農田重金屬污染土壤修復技術領域，尤其涉及一種鎘污染農田土壤修復的方法。

背景技術

土壤重金屬來源有人為和自然因素兩種，其中人為因素是造成土壤重金屬污染的最大原因。土壤中重金屬污染物大多數殘留于土壤耕層，很難向土壤的下層移動，而表土又是動植物賴以生存的場所，進入土壤中的重金屬不易降解并具有隱蔽性，其毒性會影響農作物的生長，同時還會引起土壤結構和功能的變化。因此，土壤受重金屬污染之后，如果沒有及時修復，造成地下水以及農作物的污染，對人類的健康造成極大的危害。

在農田土壤污染中，重金屬污染不可忽視，其中以鎘污染最為嚴重。鎘污染可追溯到20世紀20年代，但其危害和影響一直沒受到廣泛關注，直到1986年在日本的富山縣神通川流域出現了“痛痛病”，人們才真正意義上的關注鎘污染引起的生物毒性問題。土壤鎘污染對人體造成的傷害是間接性的，它是通過食物鏈進入到人體，給人體的健康造成嚴重的傷害。鎘被人體吸收后主要儲存于肝與腎中，造成腎臟功能的損害和肺部的損傷，還可以引起心臟擴張和高血壓，長期攝入鎘將會導致骨質疏松、脆化、腰病和脊柱畸形。

鎘污染還會極大的影響農作物的使用和加工品質，土壤中鎘含量超標不僅會影響稻米的氨基酸及淀粉中的支鏈淀粉和直鏈淀粉比例改變，使其品質變差，還會使稻米的有害成分增加成為“鎘米”。土壤重金屬污染已經對我國的生態環境、食品安全和農業可持續發展構成嚴重威脅，因此，如何減輕日益嚴重的農田鎘污染土壤，進而修復還原利用已迫在眉睫。

土壤淋洗技術是去除農田土壤中重金屬鎘的方法之一，淋洗修復技術的關鍵在于選擇合適的淋洗劑和淋洗方法，既能達到有效去除污染土壤中鎘的目的，又能滿足成本控制的要求。目前常用的淋洗劑有無機淋洗劑(酸、堿、鹽)、螯合劑(人工螯合劑和天然螯合劑)和表面活性劑(包括生物表面活性劑)。其中，強酸強堿容易破壞土壤理化性質及結構；人工螯合劑價格昂貴，可降解性差，易產生二次污染；表面活性劑對重金屬的去除率較低；天然螯合劑，如酒石酸、檸檬酸、草酸等，在自然界來源廣，植物根系可分泌，容易降解，去除重金屬效果好，屬于環境友好型淋洗劑。

中國專利CN105363769A公開了一種修復重金屬鎘污染農田土壤的方法，該方法利用氯化鐵和氯化銨的混合水溶液去除農田土壤中的鎘。該方法的缺點在于，無機淋洗劑易破壞土壤理化性質和結構。

中國專利CN104984990A公開了一種淋洗修復后復合污染農田土壤的再利用方法，該方法用EDTA溶液修復鎘污染農田土壤再栽種金盞菊、胡蘿卜或油菜種子用于修復后土壤生態功能的重建與恢復。該方法的缺點在于，采用的EDTA為人工螯合劑，價格昂貴，易產生二次污染。

中國專利CN105618472A公開了一種永久去除重金屬污染土壤中有效態重金屬的方法，該方法為納米多孔陶瓷復合材料和翻耕過程中添加檸檬酸作為重金屬離子溶出劑的修復鎘污染農田，該方法的缺點在于，納米材料在實際應用中不宜大規模使用且重復次數過多破壞土壤結構，此外，采用檸檬酸作為溶出劑后的農田土壤不作處理使土壤的pH值呈現酸性，降低土壤農耕使用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎘污染農田土壤修復的方法，利用淋洗劑不同濃度的淋洗效果配合調理劑調節土壤pH值及肥力的淋洗方法，通過土壤的預處理、淋洗劑濃度的選擇、后期調理，有效修復鎘污染農田土壤。

本發明是這樣實現的，一種鎘污染農田土壤修復的方法，該方法包括以下步驟：

(1)選取受鎘污染的農田土壤區域，區域四周設置土垅，并用不透水薄膜壓實覆蓋在土垅四周；

(2)加入清水淹沒土壤表層后，對土壤進行翻耕處理；

(3)將淋洗劑均勻噴撒至翻耕后的土壤中，充分攪勻、靜置、排出；其中，所述淋洗劑包括檸檬酸、酒石酸和草酸；每平方米的鎘污染土壤中加入600～1200m³所述淋洗劑；

(4)向土壤中加入清水進行淋洗1～3次，充分攪勻、靜置、排出；其中，每平方米的鎘污染土壤中加入600～1200m³清水；

(5)向土壤中加入調理劑，充分攪勻，靜置、保濕養護，得到修復后的農田土壤；其中，所述調理劑包括石灰石粉末、復合肥、禽畜糞便、秸稈和草木灰，每平方米的鎘污染土壤中加入1.0～2.0kg所述調理劑。

優選地，在步驟(1)中，所述土垅的寬×高規格為20cm×40cm。

優選地，在步驟(2)中，所述翻耕的深度為20.0cm；

所述翻耕處理為對土壤進行鏟起、打散、疏通以使土壤平整松散。