专利名称：一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法
一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法技术领域
本发明属于农业领域，更具体涉及一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方 法。
背景技术：
土壤是一种重要的自然资源，是人类赖以生存的基础。随着农药在农业生产中的 集约使用，土壤污染日趋严重，导致农产品品质下降，并影响人类自身健康；也给农产品出 口遭遇绿色贸易壁垒埋下严重隐患。据报道我国有1300 1600万hm2耕地受到农药污染， 而各种农作物对其均有不同的富集能力。有机氯农药为持久性有机污染物(POPs)，因其同 时具有环境持久性、生物累积性、长距离迁移能力，以及对生物体强烈的负面效应，因而被 称为“最危险的污染物”。2004年5月17日《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》 正式生效，各国全面禁止持久性有机污染物的使用。在公约首批列入控制的12种POPs中， 有8种有机氯农药(OCPs)即艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、滴滴涕、七氯、氯丹、灭蚁灵、毒杀 芬。这8种有机氯农药在我国已禁用20多年，但在我国农田土壤中有机氯农药的检出率仍 然很高，其中HCHs、DDTs检出率为80-100%，虽然残留水平较低，但由于这些有机氯农药具 有生物富集性以及生物放大作用，使这些污染物仍然严重威胁着农产品安全生产、生态安 全及人类健康。目前，除对有机氯农药污染特征及危害效应了解甚微外，更缺少修复方法， 尤其是缺少快捷有效，经济可行、操作简便的绿色技术，制约农业的可持续发展。而土壤一 旦发生农药污染，要消除其危害十分困难，导致的经济损失，尚难以估计。
农产品是人们生活中的必需品，农药残留超标问题突出，每年全国有上百起因食 用被农药污染的农产品而发生急性中毒的事件。随着农产品出口量的增加和进口国采 用技术壁垒保护农民利益，对品质的要求也越来越高，尤其是农药残留限量越来越严格， 如欧盟宣布禁止使用的农药从旧标准的四种增加到了新标准的62种，部分农药标准比 原标准提高了 100倍以上，日本出台肯定列表法，对未列表中农药，最高残留量不得超过 0. Olmg · Kg—1，成为我国农产品出口的一道新的绿色壁垒。目前，人们研究了相应的物理、 化学和微生物修复方法，主要是微生物修复、通风除污和化学清洗技术，但这些技术大多存 在耗时太长，处理对象单一，修复过程不易控制，治理过程中存在二次污染的缺点。因此，寻 找一种适用范围广，快捷有效，经济可行，操作灵活的治理方法势在必行，土壤植物修复技 术是用植物与土壤中共存的微生物体系消除土壤污染物的一项新兴的绿色技术，是一种经 济、有效、非破坏型的污染土壤修复方式，具有操作简单、成本低等特点。
胜红蓟(Ageratuni conyzoides)为菊科藿香蓟属一年生草本植物，原产中南美洲， 我国南方旱地常见的杂草，胜红蓟可终年生长，种子数量多，萌发率高，具有较强适应性；也 是一种有很强的化感作用的绿肥植物，能产生和释放对许多植物、昆虫和微生物都有明显 调控作用的多种化感物质。
发明内容
本发明的目的在于利用胜红蓟的上述特性，提供一种利用胜红蓟修复土壤有机氯 农药污染方法，该方法操作简单，成本低，并实现了对资源的循环利用。
本发明是通过如下技术方案实施的一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法，该方法利用胜红蓟可吸收并累积污染 土壤中的有机氯农药的高富集特性，在播种或移植的栽培中重复种植胜红蓟，实现对土壤 中有机氯农药的连续提取，减少土壤污染。
所述方法的具体步骤为1)选用自然生长在旱地的胜红蓟，直接移栽或者采收其种子撒播在受有机氯农药污染 的土壤中，采用间种或套种种植方式，直接移栽时间为3月至7月，种子撒播为2月至9月， 每平方米保证有5株以上；2)定期拔除植株，并循环种植胜红蓟，实现对有机氯农药的连续提取，直到土壤中的有 机氯农药含量达环境安全标准。
在栽培或播撒胜红蓟前应清除杂草。
步骤1)种植完胜红蓟后可适量浇水，同时适当增加农作物施肥量。
对于不需采收种子的胜红蓟，步骤2)定期拔除植株选择在始花期进行；对需采收 种子的在种子成熟时敲打植株使种子落入土壤后进行。
对于拔除的胜红蓟可进行高温分解处理或从中提取可利用的杀虫活性物质或中 药成分，实现废物利用。
本发明的优点在于利用胜红蓟的特性，通过合理的种植，使其有效的修复被有机 氯农药污染的土壤，实际效果显著，具有操作简便，成本低，实现资源循环利用，低碳环保的 优点，具有良好的社会、经济和生态效益。
图1为未种植修复植物条件下各核心区有机氯农药降解率(一)； 图2为未种植修复植物条件下各核心区有机氯农药降解率(二)；图3为长泰核心示范区不同植物对柑桔园土壤有机氯农药的修复效果； 图4为漳浦核心示范区不同植物对柑桔园土壤有机氯农药的修复效果； 图5为永春核心示范区不同植物对柑桔园土壤有机氯农药的修复效果； 图6为仙游核心示范区不同植物对柑桔园土壤有机氯农药的修复效果； 图7为建瓯核心示范区不同植物对柑桔园土壤有机氯农药的修复效果； 图8为闽清核心示范区不同植物对柑桔园土壤有机氯农药的修复效果； 图9为胜红蓟种植修复土壤污染图。
具体实施方式
1)选用自然生长在旱地的胜红蓟，直接移栽或者采收其种子撒播在受有机氯农 药污染的土壤中，采用间种或套种种植方式，直接移栽时间为3月至7月，种子撒播为2月 至9月，每平方米保证有5株以上；2)定期拔除植株，并循环种植胜红蓟，实现对有机氯农药的连续提取，直到土壤中的有机氯农药含量达环境安全标准。
在栽培或播撒胜红蓟前应清除杂草。
步骤1)种植完胜红蓟后可适量浇水，同时适当增加农作物施肥量。
对于不需采收种子的胜红蓟，步骤2)定期拔除植株选择在始花期进行；对需采收 种子的在种子成熟时敲打植株使种子落入土壤后进行。
对于拔除的胜红蓟可进行高温分解处理或从中提取可利用的杀虫活性物质或中 药成分，实现废物利用。
实施例1胜红蓟用于土壤中有机氯农药污染的修复在福建省漳州、泉州、南平、福州等地柑桔 场建立6个核心示范片，应用胜红蓟、平托花生、羽叶决明对柑桔园土壤有机氯农药进行修 复示范性试验，每个核心示范点面积20亩。所选的核心示范区均以DDTs污染程度为依据， 土壤中的浓度均大于0.5mg/Kg (2008年测定结果)，即污染程度大于国家III级或以上，在 DDTs污染地区分别种植胜红蓟、平托花生与羽叶决明一年，于2009年测定土壤中的主要有 机氯污染物污染水平，根据公式修复率=((修复前一修复后)/修复前)X 100%，计算不同 植物的修复率。
在未种植修复植物的条件下(除草剂处理杂草)，除了三氯杀螨醇的降解率较高， 其它四种主要有机氯农药的在2008 - 2009年的降解率均低于32%，而DDTs的降解率均低 于5%，见图1，图2。
在漳州长泰点(见图3)，柑桔园种植胜红蓟后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇 及 DDTs 分别由修复前的 0. 065,0. 037,0. 785,0. 241,1. 86 mg/Kg，降到修复后的 0. 012、 0、0.411、0、0. 311mg/Kg;柑桔园种植平托花生后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及DDI1s 分别由修复前的 0. 076,0. 089,3. 942,1. 013,1. 952 mg/Kg,降到修复后的 0. 037,0. 021、 0. 537,0,0. 211 mg/Kg ；柑桔园种植羽叶决明后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及DDTs分 别由修复前的 0、0. 419、0. 6、0. 489、2. 312 mg/Kg,降到修复后的 0、0. 133,0. 052,0. 121、 0.459 mg/Kg。种植三种修复植物，对不同有机氯农药均有一定的修复效果，对DDI1s的修 复效果均达到80%以上，胜红蓟对氯丹的修复效果较差，修复率仅为47. 64%，平托花生对 HCHs的修复效果最差，修复率为51. 32%。
在漳州漳浦点(见图4)，柑桔园种植胜红蓟后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及 DDTs 分别由修复前的 0. 018,0. 039、1. 378,0. 518,2. 823 mg/Kg,降到修复后的 0、0、0. 572、 0、0. 212 mg/Kg ；柑桔园种植平托花生后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及DDTs分别由修 复前的 0. 05,0. 096,0. 663,0. 748,3. 135 mg/Kg,，降到修复后的 0,0. 021,0. 279,0,0. 473 mg/Kg;柑桔园种植羽叶决明后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及DDTs分别由修复前的 0. 071,0. 216、1. 436、1. 855,3. 26 mg/Kg,，降到修复后的 0. 019,0. 093,0. 217,0. 463,0. 438 mg/Kg。三种修复植物对5种有机氯农药的修复效果存在差异，胜红蓟、平托花生、羽叶决明 对DDTs的修复率分别达92. 49%,84. 91%,86. 56%；而胜红蓟对HCHs、艾氏剂、三氯杀螨醇 的修复效果均达到100%，而对氯丹的修复效果最差，修复率仅为58. 49% ；此外，平托花生 对氯丹、羽叶决明对艾氏剂的修复效果较差，修复率分别为57. 92%,56. 94%。栽培修复植 物后，除了胜红蓟处理后，土壤中氯丹浓度高于0.5 mg/Kg，其它处理均低于0.5 mg/Kg。
在泉州永春点(见图5)，柑桔园种植胜红蓟后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及 DDTs 分别由修复前的 0. 065,0. 207,0. 901,1. 041,4. 014 mg/Kg，降到修复后的 0. 021、 0. 097,0. 391,0. 21,0. 472 mg/Kg ；柑桔园种植平托花生后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨 醇及DDTs分别由修复前的0. 725,0,1. 868、1. 273,5. 076 mg/Kg,降到修复后的0. 299、0、 0.416,0.217,0. 503 mg/Kg ；柑桔园种植羽叶决明后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及 DDTs 分别由修复前的 0. 091,0. 247,1. 825,1. 423,14. 556 mg/Kg,降到修复后的 0. 032、 0. 058,0. 466,0. 337、1. 493 mg/Kg。三种修复植物对DDTs的修复效果较理想，修复率均达 到85%以上；但胜红蓟对艾氏剂、氯丹及平托花生对HCHs的修复效果较差，修复率均低于 60 %，三种修复植物对其它有机氯农药的修复率均高于60 %。并且栽培修复植物后，除了羽 叶决明处理后，土壤中DDTs浓度高于0. 5 mg/Kg，其它处理均低于0. 5 mg/Kg。
在莆田仙游点(见图6)，柑桔园种植胜红蓟后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及 DDTs 分别由修复前的 0,0. 428,0. 34,0. 105,0. 526 mg/Kg,降到修复后的 0,0. 047,0. 192、 0、0. 0892 mg/Kg ；柑桔园种植平托花生后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及DDTs分别由 修复前的 0. 196,0. 053,0. 779,1. 723,2. 889 mg/Kg,降到修复后的 0. 037,0. 026,0. 275、 0. 459,0. 397 mg/Kg ；柑桔园种植羽叶决明后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及DDTs分 别由修复前的 0. 078,0,1. 035,0. 521,2. 407 mg/Kg,降到修复后的 0. 007,0,0. 022,0. 041、 0. 429 mg/Kg。三种修复植物对DDTs的修复效果均达到80%以上；但胜红蓟对氯丹及平托 花生对艾氏剂的修复效果较差，修复率均低于60 %，三种修复植物对其它有机氯农药的修 复率均高于60%，而羽叶决明对HCHs、氯丹、三氯杀螨醇的修复率均高于90%。并且栽培修 复植物后，所有处理有机氯农药的浓度均低于0. 5 mg/Kg。
在南平建瓯点(见图7)，柑桔园种植胜红蓟后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及 DDTs 分别由修复前的 0,0. 137,0. 507,0. 168、1. 245 mg/Kg,降到修复后的 0,0. 069,0. 211、 0. 038,0. 332 mg/Kg，修复率分别达；柑桔园种植平托花生后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨 醇及DDTs分别由修复前的0. 112,0. 243、1. 13,0. 331,8. 341mg/Kg,降到修复后的0. 004、 0. 021,0. 270,0. 103,0. 784 mg/Kg ；柑桔园种植羽叶决明后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨 醇及DDTs分别由修复前的1. 642,0. 906,4. 533,0. 374,5. 282 mg/Kg,降到修复后的0. 453、 0. 477,0. 873,0,0. 471 mg/Kg。三种修复植物对DDTs的修复效果均高于70%，但胜红蓟对 艾氏剂、氯丹及平托花生对艾氏剂的修复效果较差，修复率均低于60%，三种修复植物对其 它有机氯农药的修复率均高于60%。并且栽培修复植物后，除了平托花生处理后，土壤中 DDTs浓度高于0. 5 mg/Kg，其它处理均低于0. 5 mg/Kg。
在福州闽清点(见图8)，柑桔园种植胜红蓟后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及 DDTs 分别由修复前的 0. 097,0. 062、11. 62,0. 567、1. 175 mg/Kg,降到修复后的 0、0、4· 372、 0. 091,0. 227 mg/Kg ；柑桔园种植平托花生后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及DDTs分别 由修复前的 0. 064,0. 279,0. 484,0. 138、1. 782 mg/Kg,降到修复后的 0. 005,0. 075,0. 115、 0、0. 323 mg/Kg ；柑桔园种植羽叶决明后，HCHs、艾氏剂、氯丹、三氯杀螨醇及DDTs分别由修 复前的 0. 18,0. 036、1. 009,0. 32、1. 27 mg/Kg,降到修复后的 0. 039,0,0. 021,0,0. 42 mg/ Kg。胜红蓟、平托花生、羽叶决明对DDI1s的修复率分别为80. 68,81. 87,66. 93，三种修复植 物对其它有机氯农药的修复率均高于65%。并且栽培修复植物后，所有处理土壤中有机氯 农药浓度均低于0. 5 mg/Kg。
实施例2胜红蓟种植密度对DDTs的修复效果与未种植胜红蓟的土壤中DDTs浓度相比，种植不 同密度胜红蓟条件下，土壤中的DDTs浓度均较低，而且种植密度越低，土壤中DDTs的浓度 越高，20天时，对照土壤中DDTs的浓度为1. 734 mg/Kg，而每平方米种植1、5、10株胜红蓟 土壤中的DDTs浓度分别为1. 418,0. 945,0. 662 mg/Kg，结果表明，种植密度越高越有利于 土壤中DDTs残留的降低。
与密度对土壤中DDTs残留的影响相反，种植密度越高，胜红蓟根与茎中的 浓度越低，在5天时，每平方米1、5、10株密度胜红蓟茎和根中的DDTs浓度分别为0. 876、 0. 643,0. 611mg/Kg禾口 5. 477,3. 413,2. 396mg/Kg，而 20 天时分别为 1. 036,0. 941,0. 697 mg/ Kg和 10. 02,7. 494,5. 109 mg/Kg。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法，该方法利用胜红蓟可吸收并累积 污染土壤中的有机氯农药的高富集特性，其特征在于在播种或移植的栽培中重复种植胜 红蓟，实现对土壤中有机氯农药的连续提取，减少土壤污染。
2.根据权利要求1所述的一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法，其特征在 于所述方法的具体步骤为1)选用自然生长在旱地的胜红蓟，直接移栽或者采收其种子撒播在受有机氯农药污染 的土壤中，采用间种或套种种植方式，直接移栽时间为3月至7月，种子撒播为2月至9月， 每平方米保证有5株以上；2)定期拔除植株，并循环种植胜红蓟，实现对有机氯农药的连续提取，直到土壤中的有 机氯农药含量达环境安全标准。
3.根据权利要求2所述的一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法，其特征在 于在栽培或播撒胜红蓟前应清除杂草。
4.根据权利要求2所述的一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法，其特征在 于所述步骤1)种植完胜红蓟后可适量浇水，同时适当增加农作物施肥量。
5.根据权利要求2所述的一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法，其特征在 于对于不需采收种子的胜红蓟，所述步骤2)定期拔除植株选择在始花期进行；对需采收 种子的在种子成熟时敲打植株使种子落入土壤后进行。
6.根据权利要求2所述的一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法，其特征在 于对于拔除的胜红蓟可进行高温分解处理或从中提取可利用的杀虫活性物质或中药成 分，实现废物利用。
全文摘要
本发明涉及一种利用胜红蓟修复土壤有机氯农药污染方法，该方法利用胜红蓟可吸收并累积污染土壤中的有机氯农药的高富集特性，其特征在于在播种或移植的栽培中重复种植胜红蓟，实现对土壤中有机氯农药的连续提取，减少土壤污染。该方法利用胜红蓟的特性，通过合理的种植，使其有效的修复被有机氯农药污染的土壤，实际效果显著，具有操作简便，成本低，实现资源循环利用，低碳环保的优点，具有良好的社会、经济和生态效益。
文档编号B09C1/00GK102029284SQ20101058087
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者游泳, 王俊, 王长方, 陈 峰 申请人:福建省农业科学院植物保护研究所