本发明涉及土壤改良和环境保护技术领域，特别涉及一种高效、经济的重金属污染农田的植物提取-化学钝化联合修复方法。
背景技术：
土壤是一切农业活动的基础，其污染程度直接影响农业的发展和农产品的质量安全。
随着城市的发展和工业化进程的不断推进，大量工业企业的快速、大规模发展以及化肥和农药的大量使用，使得农田土壤重金属污染问题日趋严重，这严重影响了农作物的产量和品质，最终影响人们的身体健康。
据统计，1980年中国工业三废污染耕地面积266.7万hm2，1988年增加到666.7万hm2，1992年增加到1000万hm2，目前全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2000万hm2，约占耕地面积的1/5。中国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万吨，被重金属污染的粮食多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元。而同时，近年来我国发生的大量重金属危害事件也需要引起重视，如广东仁化和安徽怀宁儿童血铅超标、湖南大米镉超标和浙江城郊农田重金属污染等。
现有技术中，土壤重金属修复主要以钝化方法为主。中国专利cn102174325a公开了一种利用电厂炉渣、海泡石粉和生石灰为原料的农田土壤重金属钝化剂，中国专利cn103936530a公开了一种以钙镁磷肥、炭基肥和石灰石为原料的镉污染土壤钝化剂，上述以化学钝化为主的方法并不能去除土壤中的重金属，而仅仅只降低了其有效性，可能导致二次污染或影响土壤质量等问题，是一种治标不治本的修复方法。
中国专利cn103639182a公开了一种以芬顿试剂为化学氧化剂、微波修复为物理方法和蜈蚣草联合修复含砷有机物污染土壤的方法，中国专利cn104668281a公开了一种以化学淋洗法和伴矿景天联合修复镉污染酸性土壤的方法，上述专利均利用植物修复与其它修复方法联合的手段来修复重金属污染土壤，修复时间较长，影响土壤的利用与开发。
中国专利cn102240670a公开了一种利用球形红细菌修复重金属污染土壤的方法，中国专利cn103418608a公开了一种利用硫酸盐还原菌联合表面活性剂淋洗修复矿区重金属污染土壤的方法，中国专利cn102580999a公开了一种利用枯草芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌制作微生物菌剂防止土壤重金属污染水稻的技术，上述专利技术利用微生物与其它方法进行联合修复，虽然微生物修复对环境影响较小，但是修复时间一般较长。
综合来看，现有的针对土壤重金属污染的修复方法，主要存在的缺陷包括：
(1)以化学钝化为主的修复方法并未去除土壤中的重金属，随着时间的推移，钝化后的重金属有可能再次被活化，从而存在潜在的风险。而频繁地施加化学钝化剂，可能会影响土壤结构和理化性质，并影响农作物质量和产量；
(2)以微生物修复或植物修复为主的方法，修复周期较长，会影响土地利用。
针对目前土壤重金属修复方法存在的问题，提出一种更为简单高效的修复方式，对指导实际生产有重大意义。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种优化的重金属污染农田的植物提取-化学钝化联合修复方法。
本发明所采用的技术方案是，一种重金属污染农田的植物提取-化学钝化联合修复方法，所述联合修复方法包括用于农闲时的植物提取修复方法和用于农耕时的化学钝化修复方法；一般情况下，以长三角种植水稻为例，农闲一般为十一月至次年三月，农耕一般为四月至十月。
所述化学钝化修复方法为在重金属污染农田的土壤中加入钝化剂，利用旋耕机将钝化剂和土壤翻耕混匀，然后再种植农作物；
所述植物提取修复方法为在农作物收获后，在同一片农田中种植重金属提取植物，直至重金属提取植物成熟或在下一轮农作物种植前进行收割。
优选地，所述钝化剂为赤泥和cah2po4，其中，cah2po4即为磷酸二氢钙
优选地，所述赤泥的添加量为被翻耕土壤质量的1％-3％，cah2po4的添加量为被翻耕土壤质量的0.1％-0.3％。
优选地，所述土壤的翻耕深度为20cm。
优选地，所述重金属提取植物包括斑茅和蜈蚣草。在实际作业过程中，重金属提取植物包括但不限于斑茅和蜈蚣草，还包括其它重金属提取植物。
优选地，所述重金属提取植物的播种方式为撒播，重金属提取植物的生长密度为每亩1-2万棵。
优选地，所述重金属提取植物的生长密度为每亩1.2-1.5万棵。
本发明中，赤泥为联合法炼铝残渣，其ph值12.3，cao含量325g/kg，sio2含量198g/kg，fe2o3含量87g/kg，al2o3含量34g/kg，即每kg的联合法炼铝残渣或赤泥，其主要通过物理吸附、提高土壤ph值增加土壤胶体对重金属的吸附和赤泥中铁铝氧化物对重金属的化学吸附来降低重金属有效性，并减少植物吸收。
本发明中，磷酸二氢钙为无机化合物，主要通过化学沉淀等方式稳定土壤重金属。
本发明中，重金属提取植物，是指能够超量吸收和积累重金属的植物，植物体内的重金属含量可达到一般植物的100倍以上。
本发明中，斑茅、蜈蚣草或其它重金属提取植物在农田休耕时进行种植，通过对重金属的吸收，起到减少土壤重金属含量，最终达到修复土壤的目的。
本发明提供了一种优化的重金属污染农田的植物提取-化学钝化联合修复方法，与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明中，针对重金属修复过程的植物提取修复方法主要在农闲时进行，不影响作物种植；
(2)化学药剂添加为一次性过程，可有效控制农作物中重金属含量，满足食品质量达标目的，之后每年农闲时期用植物提取修复方法修复土壤，比其它化学修复方式更加绿色、环保；
(3)本发明所用的修复植物，对环境适应能力强，生物量大，生长较快且对重金属富集能力强；
(4)本发明所需要的成本较低，且方法简单、易于管理，因此适合在大面积中低重金属污染农田推广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，需要注意的是，本发明不限于以下实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
试验地块为浙江省临安市某重金属污染农田，测定其土壤ph值为5.93，属于酸性土壤，土壤中重金属cu、zn、pb和cd，含量分别为80.6mg/kg、21.7mg/kg、180.3mg/kg和1.2mg/kg。根据国家土壤环境质量标准(gb15618-1995)可知当土壤ph<6.5时，标准值(mg/kg)为cu≤50，zn≤200，pb≤250，cd≤0.3。由此可知，该地块cu和cd浓度均超过二级标准。
实施例1
采用上述重金属污染农田的植物提取-化学钝化联合修复方法，在重金属污染土壤中添加化学钝化剂，具体为施加所翻耕土壤质量的1％的赤泥、0.1％的cah2po4，翻耕混匀后正常种植水稻，水稻收获后种植斑茅。
水稻收获后测定稻米中镉含量为0.10mg/kg，低于国家食品中污染物限量标准(gb2762-2012)中0.2mg/kg的限值，收割的斑茅植物体重金属含量见表1。
表1实施例1收割的斑茅植物体重金属含量
实施例2
采用上述重金属污染农田的植物提取-化学钝化联合修复方法，在重金属污染土壤中添加化学钝化剂，具体为施加土壤质量的2％的赤泥、0.2％的cah2po4，翻耕混匀后正常种植水稻，水稻收获后种植斑茅。
水稻收获后测定稻米中镉含量为0.07mg/kg，低于国家食品中污染物限量标准(gb2762-2012)中0.2mg/kg的限值，收割的斑茅植物富集重金属含量见表2。
表2实施例2收割的斑茅植物体重金属含量
实施例3
采用上述重金属污染农田的植物提取-化学钝化联合修复方法，在重金属污染土壤中添加化学钝化剂，具体为施加土壤质量的3％的赤泥、0.3％的cah2po4，翻耕混匀后正常种植水稻，水稻收获后种植斑茅。
水稻收获后测定稻米中镉含量为0.05mg/kg，低于国家食品中污染物限量标准(gb2762-2012)中0.2mg/kg的限值，收割的斑茅植物富集重金属含量见表3。
表3实施例3收割的斑茅植物体重金属含量
对比实施例
本实施例在重金属污染的土壤中正常种植水稻。
水稻收获后测定稻米镉含量为0.39mg/kg，高于国家食品中污染物限量标准(gb2762-2012)中0.2mg/kg的限值。