典型铅锌矿周边农田重金属污染修复技术的研究.docx

典型铅锌矿周边农田重金属污染修复技术研究Research of repair technology for heavy metal pollution farmland near Lead/Zinc mines摘要本研究选取广东省某铅锌矿周边重金属污染农田为研究对象，开展农田重金属不同污染程度修复技术筛选与应用研究。针对轻度重金属污染农田，本研究采用钝化阻隔的修复技术，试图实现在轻度污染农田上生产出符合食品食用标准的农产品；针对中度重金属污染农田，采用超富集植物提取的修复技术以及玉米间作的农艺措施，试图实现边修复边生产。为铅锌矿区周边土壤的整治提供参考。研究结果表明：（1）对于镉、铅轻度重金属污染农田，采取水稻配施钝化剂的修复技术。本实验设有石灰、磷酸盐、硅肥以及石灰配施磷酸盐四种不同钝化处理，通过田间实验，连续种植早、晚两造水稻。研究结果表明：钝化剂通过提高土壤pH以及降低土壤重金属有效态含量，使水稻糙米重金属含量下降，其中效果最好为石灰配施磷酸盐，晚稻中糙米Cd、Pb含量降幅分别达84.6%和30%，并且Pb含量符合国家食品安全标准，早稻中石灰配施磷酸盐处理Cd、Pb含量均符合国家食品安全标准；值得关注的是本次试验中，早稻所有处理的糙米重金属含量对比晚稻均有明显下降；水稻产量方面，除磷酸盐处理时稻谷产量显著降低外，施用石灰、硅肥或石灰与磷酸盐配施处理对稻谷产量均未有显著的影响；重金属在水稻中各部位中含量大小依次为为根＞植株＞糙米；在水稻不同生长阶段，不同处理条件下水稻植株内Cd含量总体均呈上升趋势，在抽穗阶段至成熟期，Cd含量增加幅度显著大于苗期至分蘖期。（2）对于镉、锌中度重金属污染农田，采取超积累植物伴矿景天、杨桃以及低积累玉米之间间套作的农艺措施。研究结果表明：伴矿景天对镉锌污染农田土壤有巨大的修复潜力，每茬的平均理论修复效率可高达11.3%，对锌的修复效率为1.62%；伴矿景天在研究区域的最佳种植季节为每年的3到6月份，在田间种植约180天，其生物量最高达2.82 t·a-1，其地上部镉、锌含量最高分别可达120mg·kg-1及7718mg·kg-1，镉、锌的富集系数最高分别为100和15；杨桃在田间生长缓慢，生长约230天后地上部生物量达到4.93 t·ha-1，其根、茎、叶的Cd含量分别达到了14.4、27.5、18.2 mg·kg-1，根、茎、叶以及总Cd的吸收量分别为33.2、55.1、11.1以及99.6 g·ha-1，每茬的平均理论修复效率为3.13%；低累积经济作物玉米(Huidan-4)与超富集伴矿景天间作，可收获符合卫生标准的农产品。关键词：铅锌矿；农田土壤；重金属污染；钝化剂；植物修复ABSTRACTThis study selected a heavy metal pollution of farmland surrounding the lead-zinc mine in guangdong province as the research object.Carry out repair technology selection and application research of the different pollution degree of heavy metals in farmland.For lightlyheavy metal polluted farmland ,Amendment ,including calclime, phosphate, silicon fertilizer, phosphate with calclime ,were chosed to add in the farmland planted rice in order to get safety of agricultural products. For moderateheavy metal polluted farmland,phytoremediation is the importantwayto make soilcontaminant nontoxic.Two kinds of hyperaccumulator,including Sedum plumbizincicola,carambola, were chosen to absorb of heavy metals in soil,and intercropping maize in order to achieve production while repair. The results show that:(1)For cadmium and lead lightlyheavy metal polluted farmland