CN102335673A - 一种用木炭治理重金属Cu污染土壤的田间改良方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用木炭治理重金属Cu污染土壤的田间改良方法。本方法以木炭为田间改良剂，黑麦草为吸收植物，利用木炭对重金属离子的强吸附作用，降低重金属污染土壤中活性态Cu2+的含量，减轻重金属Cu2+对植物的毒害。在被重金属Cu污染连土著杂草都不能生长的田块施用木炭，黑麦草能较好地生长，该方法能显著降低重金属Cu污染土壤中活性态Cu2+的含量，提高土壤pH，满足黑麦草生长条件，达到较好的改良效果。木炭作为土壤改良剂使用，无二次污染、不腐烂、改善土壤物理结构、能调整土壤酸碱度、增加土壤保肥性、并促进植物根系的生长。

Description

一种用木炭治理重金属Cu污染土壤的田间改良方法
技术领域
本发明涉及重金属污染土壤治理领域，具体是一种用木炭治理重金属Cu污染土壤的田间改良方法。
背景技术
重金属在环境中广泛存在，是动植物体内酶的重要组成物质。适量的重金属对动植物的生长起促进作用；当含量超出一定范围，对植物产生毒害作用，抑制其生长。重金属在土壤环境中迂移性较差，并且很难被微生物降解，因此重金属污染土壤的治理非常困难。如Cu是一种典型的重金属，是大多数动植物生长的必需元素，低浓度时有利于动植物生长，高浓度时对动植物产生毒害作用，且能通过食物链对人类健康构成危害。Cu在土壤中具有不同的形态，其中有效态和离子交换态对植物生长影响较大，而土壤溶液中Cu2+对植物生长产生最直接的影响，其浓度大小最能反应植物受Cu2+毒害的程度。诸如此类的重金属元素还有很多。传统的处理土壤重金属污染的方法如化学沉淀法、离子交换法、电解法等不同程度的存在着投资大、耗能高、操作困难、易产生二次污染等缺点，并且还会破坏土壤结构，导致土壤生物活性和肥力下降。采样植物修复因其成本低、不引起二次污染、具有很好的生态综合效益，是治理重金属污染较好的方法。但重金属污染区域往往由于土壤酸化严重，重金属生物毒性高，不利于修复植物生长，仅单独采用植物修复往往非常困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种用木炭治理重金属Cu污染土壤的田间改良方法，本方法以木炭为田间改良剂，黑麦草为吸收植物，其具体操作技术如下：
(1)制作木炭颗粒：粒径为0.83mm，细度20目，木炭颗粒购自上海海诺炭业有限公司；
(2)木炭施用：根据污染农田耕作层土壤厚度(cm)和耕层土壤容重(g/cm3)计算单位面积土壤质量(kg)，按照与土壤质量比＝3.50％的比例添加木炭。用铁锹深挖至耕作层底，将木炭与污染土壤初步混匀；再用铁耙耙匀土壤，使土壤与木炭充分混匀，成一均质体系；用清水充分灌溉土壤，平衡1周；
(3)播种：基施复合肥(N，P，K含量各为15％)55.58kg/亩，拌土均匀撒播黑麦草籽2.22kg/亩，用铁耙轻耙一遍，使草种覆土3-5cm；
(4)田间埋设土壤溶液原位采样器：埋设深度为耕作层底以上1-3厘米，将周长为30cm的毛细管吸收圈平铺于挖好的采样点，覆上一层细土，用土填满轻轻压实，并用自封袋将土壤溶液采样口密封保护，防止土壤堵塞；
(5)田间土壤溶液采集：每隔3月采集一次土壤溶液，用经过硝酸洗液浸泡过的一次性注射器(50ml)接入土壤溶液采样口，用力拉动注射器，土壤溶液在人工拉动产生的负压作用下进入注射器；将采集到的土壤溶液集中于30ml的塑料瓶内，带回实验室测定pH和Cu2+含量；
(6)收割黑麦草：于黑麦草株高30cm左右，且未出穗前收获地上部分，沿根部以上2-3cm处收割。收割后及时追施尿素4.5kg/亩。以利于下一茬黑麦草的生长。
(7)用不加木炭为对照处理区，其施肥、播种、田间管理等与木炭处理区一致。
本发明能显著降低重金属Cu污染土壤中活性态Cu2+的含量，使污染土壤中有效态和离子交换态Cu2+的含量分别降低了15.62mg/kg、32.3mg/kg，土壤溶液Cu2+的降低幅度达到90％以上。本发明优点是：修复成本低、操作简单、无二次污染，并可以调节土壤酸碱度、改变土壤物理结构、促进植物生长。

Claims (1)

1.一种用木炭治理重金属Cu污染土壤的田间改良方法，具体操作技术如下：
(1)制作木炭颗粒：粒径为0.83mm，细度20目，木炭颗粒购自上海海诺炭业有限公司；
(2)木炭施用：根据污染农田耕作层土壤厚度和耕层土壤容重计算单位面积土壤质量，按照与土壤质量比＝3.50％的比例添加木炭，用铁锹深挖至耕作层底，将木炭与污染土壤初步混匀，再用铁耙耙匀土壤，使土壤与木炭充分混匀，成一均质体系，用清水充分灌溉土壤，平衡1周；
(3)播种：基施复合肥，所述复合肥N，P，K含量各为15％，每亩施55.58kg，拌土均匀撒播黑麦草籽2.22kg/亩，用铁耙轻耙一遍，使草种覆土3-5cm；
(4)收割黑麦草：于黑麦草株高30cm左右，且未出穗前收获地上部分，沿根部以上2-3cm处收割，收割后及时追施尿素4.5kg/亩，以利于下一茬黑麦草的生长。
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