《重金属污染农田的植物修复与安全利用技术及应用》

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所属科学技术领域:

该项目属于环境科学与工程技术领域。

简要背景:

《土壤污染防治行动计划》要求:到2020年,全国土壤污染加重趋势得到遏制,土壤环境质量总体稳定……土壤污染治理与修复取得明显成效。广西矿产资源丰富,土壤重金属背景值偏高,是土壤重金属超标的高发地区。重金属污染土壤的植物修复技以其经济、清洁、环保、安全、不扰动土壤结构、不造成二次污染等特性广受欢迎。植物修复技术的关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物。国内外已发现的大多数超富集植物对重金属的吸收都具有选择性,其次,许多超累积植物为一年生植物,其生物量较低、不易生长;再次,采用两种及以上的超富集植物套种的方式实际操作较为复杂;第四,国内尚无对植物修复重金属污染土壤的全过程风险评估,且缺乏污染农田的安全利用模式。

因此,该项目针对具有广西特色的酸与低浓度铅、镉复合污染土壤和湖南高浓度砷污染土壤为研究对象,筛选出对重金属复合污染土壤具有较高修复效率的植物材料,同时研究了促进植物对重金属吸收效率的几种辅助手段,并对植物修复重金属污染土壤到植物利用的全过程进行健康风险评估,以提出一条经济、高效、可行的土壤重金属污染修复技术和农田安全综合利用模式。

主要创新点:

首次发现皇竹草对中低浓度铅、镉污染土壤的优异修复效果,提出了提高蜈蚣草对砷富集能力的两种辅助措施。

首次对植物修复重金属污染土壤及其植物材料再利用进行全过程健康风险评估,结合广西当地传统优势养殖业,提出一条适用于广西中低浓度铅、镉复合污染土壤的农田安全综合利用模式。

主要技术指标:

重金属污染土壤植物修复每年种苗的成本仅为657元/亩。

皇竹草对表层土壤中Cd、Pb的净化率分别为14.1%、2.5%。获得国家发明专利3项,实用新型专利5项。发表论文共8篇,其中2篇SCI,1篇EI,5篇中文核心。

推广应用和效益情况:

自2013年1月起,该项目研发的酸与重金属低污染农田的治理与综合利用技术已被应用于河池市、环江县、宾阳县、博白县以及湖南攸县和湘潭、江西萍乡和贵溪等地重金属污染土壤的修复,有效控制了土壤对农作物的污染风险,为农田使用和农产品安全、居民饮食环境安全和居民生活健康提供了保障,为维护社会稳定和当地社会的可持续发展做出了贡献。

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