本发明属于农用地重金属污染治理领域，涉及特定组成的强化植物萃取修复重金属污染农用地的联合治理包。
背景技术：
：针对重金属污染农用地土壤，较安全有效的修复方式是植物修复，成本低、二次污染易于控制，且植被形成后具有保护表土、减少侵蚀、减缓水土流失与景观修复的功效，可大面积应用于重金属污染农用地土壤。在植物修复领域，研究与应用较多的是以超积累植物为主的植物萃取技术。目前，已报道的积累与超积累植物品种有500余种，但大多数超积累植物适用范围窄，根系浅，生物量小，以至修复污染土壤所需要的时间漫长。此外，植物的富集和耐受能力有限，并且植物生长易受环境因素影响，所以需要依据各地区的生境特征选用适宜的乡土型超积累植物，并选用适当的强化措施改善超积累植物修复性能，以此有效弥补植物修复的局限性。强化超积累植物萃取修复重金属污染土壤中，以螯合剂诱导技术、微生物联合技术的研究与应用较多，其中螯合剂的效果稳定，可大面积使用。所以，采取以螯合剂诱导活化强化超富集植物萃取修复，是具有长远发展价值的修复技术。植物生长需要有利的生态环境条件，土壤结构良好、养分供应充足且协调、土壤保水与保肥性好，是其中最主要的三项因素。在重金属污染农用地土壤中种植植物种子，其发芽与生长受限，造成发芽率与成活率低，植物生物量少，所以须采取适当的土壤结构改良与合理的肥料撒施措施。而在大面积修复重金属污染农用地时，分步实施土壤结构改良、植物播种、肥料撒施等步骤，损耗大量的人力与物力。为提高工作效率，提高植物种子在重金属污染农用地土壤中的发芽率与成活率、增加植物的生物量、增加超积累植物萃取吸附重金属的能力，急需一种新的产品或技术解决以上问题。技术实现要素：本发明针对肥料撒施和种子播种等分步实施耗时耗力、植物萃取修复技术适用范围小等问题，提供了一种强化植物萃取修复重金属污染农用地的联合治理包，克服了以往经验中的弱点，提高了植物种植效果，增强了植物吸附重金属的能力。本发明以如下技术方案来实现：本发明强化植物萃取修复重金属污染农用地的联合治理包由重金属活化材料、植物种子、肥料与腐殖土复合而成。所述重金属活化材料以活化效果稳定的螯合剂为主，包括人工合成的螯合剂与天然螯合剂，具体由edta、edds、dtpa、egta、二巯基丁二酸、磷酸二氢铵、酒石酸、苹果酸、苹果酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、硫代硫酸盐的一种或多种复配而成。所述重金属活化材料单独成包。所述植物种子选用乡土型超积累植物的种子，即待修复农用地所在区域范围内的具有超积累重金属作用的本土植物品种。所述植物种子、肥料与腐殖土混合成包。所述混合包内各成分的质量百分含量如下：植物种子20%～40%，肥料20%～40%，余量为腐殖土，各组分的质量百分含量之和为100%。譬如在我国西南地区，可以选择的乡土型重金属超积累植物与相应的活化材料如下：针对镉污染农用地，可优先选择的乡土型超积累植物有风花菜（rorippaglobosa）、三叶鬼针草（bidenspilosavar.radiata）、野茼蒿（crassocephalumcrepidioides）、向日葵（helianthusannuus）、蜀葵（althaearosea）、龙葵（solanumnigrum）、商陆（phytolaccaacinosa）、苎麻（boehmerianivea），强化以上超积累植物萃取镉的活化材料有edta、柠檬酸、酒石酸、苹果酸等；针对砷污染农用地，可优先选择的乡土型超积累植物有蜈蚣草（pterisvittata）、斜羽凤尾蕨（pterisoshimensis）、凤尾蕨（pteriscretica），强化以上超积累植物萃取砷的活化材料有edta、柠檬酸、酒石酸等；针对铅污染农用地，可优先选择的乡土型超积累植物有白莲蒿（artemisiasacrorum）、三叶鬼针草（bidenspilosavar.radiate）、野茼蒿（crassocephalumcrepidioides）、向日葵（helianthusannuusl.）菥蓂（thlaspiarvense）、芥菜（brassicajuncea）、苎麻（boehmerianivea(l.)gaudich.）、白背枫（buddlejaasiatica）、肾蕨（nephrolepisauriculata）、荞麦（fagopyrumesculentum）、紫苜蓿（medicagosativa），强化以上超积累植物萃取铅的活化材料有edta、柠檬酸、酒石酸、苹果酸等；针对铬污染农用地，可优先选择的乡土型超积累植物有李氏禾（leersiahexandra）、扁穗牛鞭草（hemarthriacompressa）、假稻（leersiajaponica）、狼尾草（pennisetumalopecuroides），强化以上超积累植物萃取铬的活化材料有edta、柠檬酸、柠檬酸铵等；针对锌污染农用地，可优先选择的乡土型超积累植物有芥菜（brassicajuncea）、野茼蒿（crassocephalumcrepidioides）、向日葵（helianthusannuus）、东南景天（sedumalfredii），强化以上超积累植物萃取锌的活化材料有edta；针对铜污染农用地，可优先选择的乡土型超积累植物有芥菜（brassicajuncea）、鸭跖草(commelinacommunis)、蓖麻(ricinuscommunis)、荸荠(heleocharisdulcis)、高羊茅(festucaelat)、毛轴蕨（pteridiumrevolutum），强化以上超积累植物萃取铜的活化材料有edta、edds、柠檬酸、酒石酸与苹果酸。直接使用本发明联合治理包，其中的活化材料促进土壤中重金属的活性，其中的肥料、腐殖土可以直接为种子提供发育过程中所需的营养及环境，提高植物成活率与生物量，最终实现降低农用地土壤中重金属含量的目标。本发明具有如下有益效果：（1）本发明产品可人工或机械撒施，应用简便，操作快捷，克服了以往经验中肥料撒施、种子播种等分步实施耗时耗力的弱点。（2）本发明可根据农用地土壤受重金属污染种类及程度、植物生长所需生境特征，有选择的调整活化材料的种类及用量、植物品种、种植方式及各种成分的比例，解决了不同污染情况、不同区域、不同气候条件下的植物萃取修复技术应用的问题。（3）本发明使用乡土型超积累植物和重金属活化材料，提高了植物种植效果，增强了植物吸附重金属的能力。（4）本发明适用范围广，在农用地污染土壤修复中具有良好的推广应用价值。具体实施方式实施例1某旱作农用地土壤情况为：粘质，红壤，ph值为5.9，镉（cd）含量平均为16.02mg/kg，超过农用地风险管制值（5.5<ph≤6.5，镉2.0mg/kg）。重金属活化材料为柠檬酸、柠檬酸钠、edta、酒石酸、苹果酸、苹果酸钠，植物品种为商陆（phytolaccaacinosa），肥料为颗粒腐殖酸，腐殖土为松针腐殖土。治理包中商陆种子质量百分比40%，颗粒腐殖酸30%，松针腐殖土30%。设置1组对照组与5组实验组，对照组为直接播种商陆种子，实验组1为商陆种子与腐殖酸、松针腐殖土按照质量比的4:3:3混合种植，实验组2为商陆种子与腐殖酸、松针腐殖土按照质量比的4:3:3混合种植并喷洒0.5mmol/l柠檬酸溶液，实验组3为商陆种子与腐殖酸、松针腐殖土按照质量比的4:3:3混合种植并喷洒0.5mmol/l柠檬酸钠溶液，实验组4为商陆种子与腐殖酸、松针腐殖土按照质量比的4:3:3混合种植并喷洒0.25mmol/ledta和0.25mmol/l苹果酸钠溶液，实验组5为商陆种子与腐殖酸、松针腐殖土按照质量比的4:3:3混合种植并喷洒0.25mmol/l酒石酸和0.25mmol/l苹果酸溶液。对照组与两组实验组的各组均设置3个重复，每个重复设置为一个小区，6组共设置18个小区，每个试验的小区面积为2.25m2（1.5m×1.5m）。试验从2月中旬开始，首先深翻耕20～30cm，晾晒一周，于2月中下旬开始种植。商陆种植按照一般旱地农作物的常规方法进行播种及田间除草管理。各小区内商陆种植间距在20cm，平均每个小区内平均设计49个种植穴，每穴播撒5-8颗种子，出苗后间苗，每穴留苗1~2株。种植周期为90天。在植株种植后的第30天，实验组撒施制备为水溶液的重金属活化材料。田间管理：按照田间常规管理方式间苗、补齐缺苗、除草、浇水、追肥等。5月下旬，收获植物，地上部分与地下部分同时回收。连续种植三年。土壤中镉含量的变化见表1。表1土壤中总镉含量变化单位：mg/kg组别种植前第一年第二年第三年对照组16.0215.6915.2415.43实验组116.0214.8814.0113.58实验组216.0214.3412.7611.62实验组316.0214.8614.0513.46实验组416.0214.6713.7413.02实验组516.0214.0212.6711.65商陆的植株高度如表2。表2商陆植株的平均高度单位：m组别第一年第二年第三年对照组0.510.520.78实验组10.730.891.02实验组20.920.941.06实验组30.750.840.86实验组40.600.680.70实验组50.940.980.96实施例2某旱作农用地土壤情况为：粘质，红壤，ph值为6.4，铜含量平均为71.40mg/kg，均超过农用地风险筛选值（5.5<ph≤6.5，铜50mg/kg）。重金属活化材料为edds、柠檬酸、dtpa、egta，植物品种为芥菜（brassicajuncea），肥料为猪粪腐熟有机肥，腐殖土为松针腐殖土。治理包中芥菜种子质量百分比20%，猪粪腐熟有机肥40%，松针腐殖土40%。设置1组对照组与3组实验组，对照组为直接播种芥菜种子，实验组1为芥菜种子与猪粪腐熟有机肥、松针腐殖土按照质量比的1:2:2混合种植，实验组2为芥菜种子与猪粪腐熟有机肥、松针腐殖土按照质量比的1:2:2混合种植并喷洒0.25mmol/l柠檬酸和0.25mmol/ledds溶液，实验组3为芥菜种子与猪粪腐熟有机肥、松针腐殖土按照质量比的1:2:2混合种植并喷洒0.25mmol/ldtpa和0.25mmol/legta溶液。对照组与3组实验组的各组均设置3个重复，每个重复设置为一个小区，4组共设置12个小区，每个试验的小区面积为2.25m2（1.5m×1.5m）。试验从8月上旬开始，首先深翻耕20～30cm，晾晒一周，于8月中旬开始种植。芥菜种植按照一般旱地农作物的常规方法进行播种及田间除草管理。各小区内芥菜种植间距在20cm，平均每个小区内平均设计49个种植穴，每穴播撒3-5颗种子，出苗后间苗，每穴留苗1株。种植周期为60天。在植株种植后的第20天，实验组撒施制备为水溶液的重金属活化材料。田间管理：按照田间常规管理方式间苗、补齐缺苗、除草、喷洒农药、浇水、追肥等。10月中旬，收获植物，地上部分与地下部分同时回收。连续种植三年。土壤中铜含量的变化见表3。表3土壤中总铜含量变化单位：mg/kg组别种植前第一年第二年第三年对照组71.4069.3467.9466.93实验组171.4066.9264.0362.27实验组271.4065.3261.7759.39实验组371.4065.8962.4060.11芥菜的植株高度如表4。表4芥菜植株的平均高度单位：m组别第一年第二年第三年对照组0.290.300.28实验组10.430.460.51实验组20.440.450.48实验组30.380.390.42实施例3某旱作农用地土壤情况为：石灰土，ph值为5.3，铅含量平均为231.26mg/kg，均超过农用地风险筛选值（ph≤5.5，铅70mg/kg）。重金属活化材料为柠檬酸、酒石酸、二巯基丁二酸、磷酸二氢铵、硫代硫酸盐，植物品种为三叶鬼针草（bidenspilosavar.radiate），肥料为猪粪腐熟有机肥，腐殖土为松针腐殖土。治理包中三叶鬼针草种子质量百分比30%，猪粪腐熟有机肥20%，松针腐殖土50%。设置1组对照组与4组实验组，对照组为直接播种三叶鬼针草种子，实验组1为三叶鬼针草种子与猪粪腐熟有机肥、松针腐殖土按照质量比的3:2:5混合种植，实验组2为三叶鬼针草种子与猪粪腐熟有机肥、松针腐殖土按照质量比的3:2:5混合种植并喷洒0.25mmol/l柠檬酸和0.25mmol/l二巯基丁二酸溶液，实验组3为三叶鬼针草种子与猪粪腐熟有机肥、松针腐殖土按照质量比的3:2:5混合种植并喷洒0.25mmol/l酒石酸和0.25mmol/l磷酸二氢铵溶液，实验组4为三叶鬼针草种子与猪粪腐熟有机肥、松针腐殖土按照质量比的3:2:5混合种植并喷洒0.25mmol/l柠檬酸和0.25mmol/l硫代硫酸盐溶液。对照组与4组实验组的各组均设置3个重复，每个重复设置为一个小区，5组共设置15个小区，每个试验的小区面积为2.25m2（1.5m×1.5m）。试验从3月上旬开始，首先深翻耕20～30cm，晾晒一周，于3月中旬开始种植。三叶鬼针草种植按照一般旱地农作物的常规方法进行播种及田间除草管理。各小区内三叶鬼针草种植间距在20cm，平均每个小区内平均设计49个种植穴，每穴播撒6-8颗种子，出苗后间苗，每穴留苗2-3株。种植周期为90天。在植株种植后的第30天，实验组撒施制备为水溶液的重金属活化材料。田间管理：按照田间常规管理方式间苗、补齐缺苗、除草、浇水、追肥等。6月中旬，收获植物，地上部分与地下部分同时回收。连续种植三年。土壤中铅含量的变化见表5。表5土壤中总铅含量变化单位：mg/kg组别种植前第一年第二年第三年对照组231.26224.59220.05215.99实验组1231.26216.75207.39199.61实验组2231.26206.94187.42172.70实验组3231.26211.10193.59178.74实验组4231.26216.97203.11190.14三叶鬼针草的植株高度如表6。表6三叶鬼针草植株的平均高度单位：m组别第一年第二年第三年对照组0.610.630.58实验组10.850.890.91实验组20.840.900.90实验组30.870.890.88实验组40.780.840.82以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12