專(zhuān)利名稱：用于原位連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的植物套種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多環(huán)芳烴污染土壤的原位修復(fù)方法，特別是兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的 多環(huán)芳烴污染土壤的植物套種修復(fù)技術(shù)。具體涉及一種用于原位連續(xù)修復(fù)多 環(huán)芳烴污染農(nóng)田土:t泉的植物套種方法。
背景技術(shù)：
多環(huán)芳烴(PAHs)是一類(lèi)含有兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)以線狀、角狀或簇狀 排列的稠環(huán)型化合物，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)較高，具有疏水性、蒸汽壓小，辛醇-水 分配系數(shù)高。目前多環(huán)芳烴是土壤環(huán)境中常見(jiàn)的一類(lèi)高風(fēng)險(xiǎn)污染物，多具有 "三致"效應(yīng)，難分解、持留期長(zhǎng)，可通過(guò)食物鏈危害農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康。 PAHs污染土壤的修復(fù)問(wèn)題已成為國(guó)內(nèi)外土壤環(huán)境領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
多環(huán)芳烴農(nóng)田土壤污染的修復(fù)技術(shù)主要包括客土法、淋溶法、化學(xué)氧 化法和傳統(tǒng)生物法等?？屯练ㄊ侵肝廴就寥劳诰蛲膺\(yùn)，并將原場(chǎng)地更新為無(wú) 污染土，該方法成本較高，外運(yùn)土壤造成二次污染。淋溶法是指用各種化學(xué) 或者化學(xué)-生物復(fù)合淋洗藥劑淋溶污染土壤，同時(shí)回收淋溶污染物的方法， 該技術(shù)難以大規(guī)才莫實(shí)施，修復(fù)成本高，易產(chǎn)生二次污染。化學(xué)氧化法是指利 用各種氧化劑氧化土壤中的污染物，該方法也易產(chǎn)生二次污染，M^莫修復(fù)難， 成本高。傳統(tǒng)生物法是利用植物、微生物的吸收、同化、降解等作用去除土 壤污染物，該方法影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，周期較長(zhǎng)。植物套種技術(shù)修復(fù)實(shí)際上是利用土壤-植物-微生物組成的復(fù)合體系來(lái)共 同降解污染物，是一種廉價(jià)、有效、可兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、頗有發(fā)展?jié)摿Φ纳?修復(fù)技術(shù)，適用于現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)且操作簡(jiǎn)單，容易大面積應(yīng)用，近年來(lái)有關(guān)植物 對(duì)有機(jī)污染土壤的修復(fù)研究較多，但是能兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在野外實(shí)際應(yīng)用水 平的研究較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于植物原位修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤的套種 方法。該技術(shù)降低修復(fù)成本、兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、縮短修復(fù)周期、不產(chǎn)生二次污染。
完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是 一種用于原位連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田 土壤的植物套種方法，其特征在于，步驟如下
(1) .在植物種植之前，進(jìn)行土壤翻耕制畦；
(2) .農(nóng)田翻耕制畦后采集土樣檢測(cè)基本理化性質(zhì)，根據(jù)測(cè)土配方法確定 氮磷鉀肥用量；
(3) .農(nóng)田翻耕后種植玉米和大豆、玉米和蓖麻、玉米和紫花苜蓿套種以 及玉米和黑麥草套種，優(yōu)化方案中采用玉米和紫花苜蓿以及玉米和黑麥草套
種；
其中，玉米采用連在種植，春季和秋季各播種一次；
紫花苜蓿和黑麥草為一年生草本植物；
(4) .種植20 ~ 30天后施肥；
(5) . 90~120天后采收玉米穗并刈割地上部分，紫花苜蓿和黑麥草刈割 后留在約20cm;(6) .采收時(shí)采集土樣檢測(cè)降解后土壤15種多環(huán)芳烴降解率；
(7) .采收后在紫花苜蓿或者黑麥草行間繼續(xù)種植玉米以連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳 烴污染土i裒；
(8) .秋季播種后重復(fù)以上3~7步驟。 更優(yōu)化和更具體地說(shuō)，本發(fā)明的操作步驟是
(1) .在植物種植之前，進(jìn)行土壤翻耕制畦，翻耕深度20 30cm,畦寬 約300cm，畦溝深約20cm;
(2) .制畦完成后檢測(cè)土壤基本理化性質(zhì)，包括有效氮、有效磷、速效鉀、 pH等，并根據(jù)測(cè)土配方法計(jì)算施肥用量；
(3) .農(nóng)田翻耕后種植玉米和紫花苜蓿套種或者玉米和黑麥草套種處理， 需同時(shí)播種，玉米采用穴播，林距30~70cm,黑麥草或者紫花苜蓿采用條 播，套種植物間行距為40 ~ 60cm;
(4) .種植20 ~ 30天后施肥；
(5) . 90~ 120天后采收玉米穗并刈割地上部分，紫花苜蓿和黑麥草刈割 地上部分，留^約20cm;
(6) .采收時(shí)采集土樣^r測(cè)降解后土壤中15種多環(huán)芳烴降解率；
(7) .采收后在紫花苜?；蛘吆邴湶菪虚g繼續(xù)種植玉米以連續(xù)修復(fù)多環(huán) 芳烴污染土;襄；
(8) .秋季播種后重復(fù)以上3 7步驟。
本技術(shù)在以往多環(huán)芳烴植物原位修復(fù)多只采用多環(huán)芳烴降解功能植物， 經(jīng)濟(jì)效益低，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較低的基礎(chǔ)上，采用野外原位場(chǎng)地連續(xù)修復(fù)方式， 選用典型的豆科、禾本科多環(huán)芳烴修復(fù)植物，實(shí)施修復(fù)植物和農(nóng)田經(jīng)濟(jì)作物套種的修復(fù)模式，在兼顧農(nóng)田生產(chǎn)的前提下，對(duì)污染土壤進(jìn)行連續(xù)修復(fù)技術(shù)。
土壤翻耕為常規(guī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方法，方法筒單易行；利用玉米和黑麥草或者 玉米和紫花苜蓿套種技術(shù)既修復(fù)農(nóng)田土壤多環(huán)芳烴污染又不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)， 每年可實(shí)施2次，分春季和秋季各一次，修復(fù)周期短；利用植物及微生物對(duì) 農(nóng)田土壤多環(huán)芳烴污染修復(fù)，不產(chǎn)生二次污染。
具體實(shí)施例方式
優(yōu)化實(shí)施例1:
1. 在植物種植之前，進(jìn)行土壤翻耕制畦，翻耕深度25cm，畦寬約300cm, 畦溝深約20cm。
2. 農(nóng)田翻耕后種植玉米和紫花苜蓿套種處理，同時(shí)播種，玉米采用穴播， 抹距50cm，紫花苜蓿采用條播，套種植物間行距為60cm。
3. 土壤有效氮為75.5mg/kg，有效磷為14.3mg/kg，速效鉀為99.5mg/kg， 確定玉米目標(biāo)產(chǎn)量為600kg,根據(jù)測(cè)土配方施氮肥(尿素)16.5kg/畝,磷肥Okg/ 畝，鐘肥0kg/畝。
4.90天后采收玉米穗并刈割地上部分，紫花苜蓿刈割地上部分，留在約 20cm。
5.采收時(shí)采集土樣檢測(cè)降解后土壤總多環(huán)芳烴降解率，90天后玉米和 紫花苜蓿套種總多環(huán)芳烴降解率為25.8%,高于四環(huán)多環(huán)芳烴降解率為 24.1%,特征污染物苯并(a)芘降解率為21.3%。
優(yōu)化實(shí)施例2:
1.在植物種植之前，進(jìn)行土壤翻耕制畦，翻耕深度25cm，畦寬約300cm, 畦溝深約20cm。2. 農(nóng)田翻耕后種才直玉米和黑麥草套種處理，同時(shí)播種，玉米采用穴播， 林距50cm，黑麥草采用條播，套種植物間行距為60cm。
3. 土壤有效氮為75.5mg/kg,有效磷為14.3mg/kg,速效鉀為99.5mg/kg, 確定玉米目標(biāo)產(chǎn)量為600kg,根據(jù)測(cè)土配方施氮肥(尿素)16.5kg/畝,磷肥Okg/ 畝，鉀肥0kg/畝。
4. 90天后采收玉米穗并刈割地上部分，黑麥草刈割地上部分，留苕約 20cm。
5. 采收時(shí)采集土樣檢測(cè)降解后土壤總多環(huán)芳烴降解率，玉米和黑麥草套 種總多環(huán)芳烴降解率為24.8%，高于四環(huán)多環(huán)芳烴降解率為23.4%,特征污 染物苯并(a)芘降解率為19.7%。
權(quán)利要求
1、一種用于原位連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的植物套種方法，其特征在于，步驟如下(1).在植物種植之前，進(jìn)行土壤翻耕制畦；(2).農(nóng)田翻耕制畦后采集土樣檢測(cè)基本理化性質(zhì)，根據(jù)測(cè)土配方法確定氮磷鉀肥用量；(3).農(nóng)田翻耕后種植玉米和大豆套種、玉米和蓖麻套種、玉米和紫花苜蓿套種，或玉米和黑麥草套種；(4).種植20～30天后施肥；(5).90～120天后采收玉米穗并刈割地上部分，紫花苜蓿和黑麥草刈割后留茬約20cm；(6).采收時(shí)采集土樣檢測(cè)降解后土壤15種多環(huán)芳烴降解率；(7).采收后在紫花苜?；蛘吆邴湶菪虚g繼續(xù)種植玉米以連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤；(8).秋季播種后重復(fù)以上3～7步驟。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于原位連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的 植物套種方法，其特征在于，所述步驟(l)的土壤翻耕制畦，翻耕深度20~ 30cm,畦寬約300cm，畦溝深約20cm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于原位連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的 植物套種方法，其特征在于，所述步驟(2)的檢測(cè)土壤基本理化性質(zhì)，包括檢 測(cè)有效氮、有效磷、速效鉀與pH。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于原位連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的 植物套種方法，其特征在于，所述步驟(3)的套種方法中，玉米采用連在種植，春季和秋季各播種一次；紫花苜蓿和黑麥草為一年生草本植物。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于原位連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的 植物套種方法，其特征在于，所述步驟(3)的套種方法，是采用玉米和紫花 苜蓿套種，或玉米和黑麥草套種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1~5之一所述的用于原位連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田 土壤的植物套種方法，其特征在于，所述步驟(3)的套種方法，所述的兩種 套種植物需同時(shí)播種，玉米采用穴播，抹距30~70cm,黑麥草或者紫花苜 蓿采用條播，套種植物間行距為40 ~ 60cm。
全文摘要
用于原位連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染農(nóng)田土壤的植物套種方法(1)種植之前進(jìn)行土壤翻耕制畦；(2)采集土樣檢測(cè)基本理化性質(zhì)，根據(jù)測(cè)土配方法確定氮磷鉀肥用量；(3)種植玉米和大豆套種、玉米和蓖麻套種、玉米和紫花苜蓿套種，或玉米和黑麥草套種；(4)種植20～30天后施肥；(5)90～120天后采收玉米穗并刈割地上部分，紫花苜蓿和黑麥草刈割后留茬約20cm；(6)采收時(shí)采集土樣檢測(cè)降解后土壤15種多環(huán)芳烴降解率；(7)采收后在紫花苜?；蛘吆邴湶菪虚g繼續(xù)種植玉米以連續(xù)修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤；(8)重復(fù)以上3～7步驟。本發(fā)明簡(jiǎn)單易行；既修復(fù)農(nóng)田土壤多環(huán)芳烴污染又不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，每年可實(shí)施2次，修復(fù)周期短；不產(chǎn)生二次污染。
文檔編號(hào)B09C1/00GK101559433SQ20091002777
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者晶 張, 林先貴, 勇 汪 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所