一种降低萝卜吸收重金属镉的配方的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种降低萝卜吸收重金属镉的配方。在重金属镉污染的土壤中，添加沸石(A)0.2?0.4％、泥碳(B)2.5?5％、鸡粪生物炭(C)0?0.3％(为质量百分数)，较对照组降低萝卜根中镉含量23.3?57.8％，降低萝卜叶中镉含量2.40?27.1％。其中优选的物料组合为，添加沸石(A)0.2％、泥炭(B)5％、鸡粪生物炭(C)0％，可较对照组降低萝卜根中镉含量57.8％，降低萝卜叶中镉含量18.9％。所述重金属镉污染的土壤类型为黄壤，总镉含量1.0mg·kg?1，pH值为4.66，有机质含量26.31g·kg?1，萝卜品种为水萝卜。本发明旨在降低镉污染土壤中镉的活性及有效性，减少萝卜对镉的吸收。
【专利说明】
一种降低萝卜吸收重金属镉的配方
技术领域
[0001] 本发明涉及一种土壤改良剂，具体地说，是一种降低萝卜吸收重金属镉的配方。
【背景技术】
[0002] 目前，对重金属污染土壤的治理方法主要有:物理工程治理法、生物治理法和化学 治理法等。物理法包括客土法、换土法、翻土法等，治理费用高，实施复杂，仅适用于小面积、 重污染的地方;生物治理是指利用生物的某些习性来适应、抑制和改良重金属污染。虽然费 用低，实施方便，但效率不高，并且常具有专一性。化学治理法是利用化学物质来降低土壤 中重金属的迀移性和生物可利用率，从而达到污染土壤的治理和修复。它包括淋洗法、施用 改良剂法等。化学淋洗法成本低、处理量大，但会导致土壤结构破坏，土壤养分流失及地下 水污染。改良剂法指通过添加某些改良剂(如有机物料、碱性物质、磷酸盐、粘土矿物等)进 行离子交换、吸附、沉淀等钝化作用，改变重金属在土壤中的存在形态，降低重金属在土壤 中的移动性及生物有效性。改良剂法因其取材方便，适用范围广等优点，具有较好的实际应 用前景。
[0003] 沸石是一种矿物，架状结构，在它们的晶体内，分子像搭架子似地连在一起，中间 形成很多空腔。故具有吸附性、离子交换性和催化等性能。在农业上用作土壤改良剂，能起 到保肥、保水等作用。
[0004] 有机物料多为农业废弃物，对其加以利用可避免其对环境的污染，还可减少化肥 的使用，从而降低农业成本。重金属污染土壤修复常用的有机物料有泥炭、粉煤灰、绿肥、牛 粪等。施加有机物料可改善土壤结构，提高土壤养分，从而促进农作物生长，发展可持续性 的生态农业。同时，使用有机物料可减少农作物对重金属的吸收积累，缓解重金属通过食物 链对人体健康的威胁。因此，研究使用有机物料来加强对重金属污染农田的利用，提高农作 物的安全性和产量，具有一定现实意义。
[0005] 生物炭是生物质原料或固体废弃物在无氧或限氧的环境中，经高温裂解碳化而成 的黑色固体物质。由于生物炭具有较大的比表面积，使得其可以作为一种强吸附剂来吸附 土壤中的重金属，达到减轻污染程度的目的，它在农业中的应用越来越得到人们的关注。
【发明内容】
[0006] 所要解决的技术问题:本发明针对土壤重金属镉的污染，提供了一种降低萝卜吸收 重金属镉的配方。
[0007] 技术方案:一种降低萝卜吸收重金属镉的配方，在重金属镉污染的土壤中，添加沸 石(A)0.2-0.4%、泥炭(B)2.5-5%、鸡粪生物炭(00-0.3%，为重量百分数。
[0008]所述土壤类型为黄壤，土壤总锦含量1 .Omg · kg-1，土壤pH值为4.66,土壤有机质含 量26.31g · kg'萝卜品种为水萝卜。
[0009]优选物料组合，在重金属镉污染的土壤中，沸石(A)0.2%、泥炭(B)5%、鸡粪生物 炭(C)0%。
[0010] 有益效果：
[0011] 随着现代工农业的快速发展，土壤重金属污染日益加重，严重威胁环境以及人类 健康。本发明选择不同属性改良剂(沸石、泥炭和鸡粪生物炭），采用L9(34)正交试验设计， 复合添加于镉污染土壤中，对修复和改良镉污染土壤效果良好。一方面，不同物料的复合添 加降低了土壤中镉活性及有效性，减少了萝卜对镉的吸收；另一方面，添加复合材料对调节 土壤pH值、改善土壤结构、增加土壤养分等方面具有积极的作用。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明不同复合材料组萝卜根中镉含量图。
[0013] 图2是本发明不同复合材料组萝卜叶中镉铬含量图。
【具体实施方式】
[0014] 本发明在分析已有土壤重金属修复技术的基础上，选取不同性质的修复材料(pH 调节剂:沸石，有机材料:泥炭，生物炭:鸡粪），通过正交试验设计方法，研究这些材料的复 合添加对盆栽试验中萝卜吸收重金属镉的影响。
[0015] -、试验材料：
[0016]供试土壤为黄壤，采自贵州省贵阳市花溪区湖潮乡杨柳寨菜地，采样点的地理坐 标为N26.40635°，E106.54682°，H1202m。土样经自然风干，除去石块、动植物残体等，过1mm 筛后混合均匀，备用。
[0017]供试物料包括:有机材料-泥炭(贵阳市花溪区阳光水乡洛平），PH调节剂-沸石(分 析纯），生物炭-鸡粪生物炭(贵州省环科院制备）。供试植物:水萝卜。各种材料基本理化性状 如表1所示。
[0018]表1供试材料基本性状
[0020] ~注："一"表示未检出，未检测。
[0021] 二、试验设计与方法：
[0022] 称取过5mm筛的风干土壤5kg，按表2设计向土壤中添加不同种类的改良剂，并充分 混匀，装入塑料盆(直径35.5cm，深12cm)。Cd(乙酸镉)加入量为1. Omg · kg"1，重复3次，共计 27盆。定期向每盆中加入去离子水，保持土壤水分含量65%左右。平衡培养10天后，向每个 盆中加入等量的肥料:2.17g尿素，0.77g磷酸氢钠，1.02g硫酸钾作为基肥。继续维持土壤水 分含量65%左右，平衡培养7天后播种，每盆播种约10粒，待幼苗生长稳定后间苗，每盆留3 株，3个月后收获蔬菜样品。
[0023]三、蔬菜镉含量测定：
[0024]蔬菜中重金属镉的测定采用植物消解法。将收获蔬菜洗干净放入烘箱中烘干，把 烘干的蔬菜研磨过1mm筛。称取研磨过的蔬菜0.3g，加入混合酸10ml (浓硝酸:高氯酸=5:1) 放在电热板上80°C加热消解。等到黄烟消失后将电热板温度调到120°C进行赶酸，直至剩余 液体l-2ml左右停止加热冷却到室温。再把消解后的液体洗入50ml容量瓶中定容。用原子吸 收光谱仪测定溶液中重金属镉含量(原子吸收光谱仪型号：耶拿ZEEnit 700P火焰石墨炉原 子吸收光谱仪）。
[0025] 表2正交试验设计
[0027]^四、不同试验组蔬菜吸收镉差异性分析:
[0028] 1、不同复合材料组对萝卜根中镉含量见图1。各添加物料组萝卜根中镉含量均低于 对照组(试验组1)，降低了萝卜根中镉含量23.3-57.8%。试验组5萝卜根中镉含量最低，较对 照组降低57.8%。
[0029] 不同试验组萝卜根中镉含量多因素方差分析见表3,泥炭(B)显著影响萝卜根吸收镉 含量(p〈0.05)。泥炭添加水平3与1、2间存在显著差异，大小顺序为，说明泥炭5%添 加水平时显著降低了萝卜根中镉含量。
[0030]表3萝卜根锦含量多因素方差分析(mg · kg'
[0032] 2、不同复合材料组萝卜叶中镉含量见图2。试验组5、6、9萝卜叶中镉含量较对照组 (试验组1)低，分别降低了18·9%、2·40%和27.1%。
[0033]不同试验组萝卜叶中镉含量多因素方差分析见表4,沸石(A)和鸡粪生物碳(C)显著 影响萝卜叶中镉含量(P〈〇. 05)。沸石添加水平2与1、3间存在显著差异，大小顺序为AXAi、A3， 说明沸石0.2%添加水平时显著降低了萝卜叶中镉含量;鸡粪生物炭添加水平1与2、3间存在 显著差异，大小顺序为&〈&、(： 3，说明不添加鸡粪生物炭可显著降低萝卜叶中镉含量。
[0034]表4萝卜叶镉含量多因素方差分析(mg · kg'
[0036] 3、通过以上萝卜根、萝卜叶中镉含量数据分析可知:泥炭是降低萝卜根中镉含量的显 著因素，泥炭添加量为5%效果最佳;沸石和鸡粪生物炭是降低萝卜叶中镉含量的显著因素， 当沸石添加量为〇. 2 %、鸡粪生物炭添加量0 %时效果佳。即沸石添加量为0.2 %、泥炭添加 量为5%、鸡粪生物炭添加量0%的复合添加对降低萝卜吸收镉效果最佳，可较对照组(试验 组1)降低萝卜根中镉含量57.8%，降低萝卜叶中镉含量18.9%。
【主权项】
1. 一种降低萝卜吸收重金属镉的配方，其特征在于:在重金属镉污染的土壤中，添加沸 石(A)0.2-0.4%、泥炭(B)2.5-5%、鸡粪生物炭(00-0.3%，为重量百分数。2. 根据权利要求1所述的一种降低萝卜吸收重金属镉的配方，其特征在于:在重金属镉 污染的土壤中，添加沸石(A)0.2%、泥炭(B)5%、鸡粪生物炭(〇0%。3. 根据权利要求1或2所述的一种降低萝卜吸收重金属镉的配方，其特征在于:所述土壤 类型为黄壤，土壤总镉含量1.〇1^.1^- 1，土壤?田直为4.66，土壤有机质含量26.34·!^-1， 萝卜品种为水萝卜。
【文档编号】C09K101/00GK106077054SQ201610414322
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月12日 公开号201610414322.X, CN 106077054 A, CN 106077054A, CN 201610414322, CN-A-106077054, CN106077054 A, CN106077054A, CN201610414322, CN201610414322.X
【发明人】陆晓辉, 涂成龙, 王济, 金冬冬
【申请人】陆晓辉, 涂成龙, 王济, 金冬冬