專利名稱：用于原位連續修復多環芳烴污染農田土壤的植物套種方法
技術領域：
本發明涉及多環芳烴污染土壤的原位修復方法，特別是兼顧農業生產的 多環芳烴污染土壤的植物套種修復技術。具體涉及一種用于原位連續修復多 環芳烴污染農田土:t泉的植物套種方法。
背景技術：
多環芳烴(PAHs)是一類含有兩個或兩個以上苯環以線狀、角狀或簇狀 排列的稠環型化合物，熔點和沸點較高，具有疏水性、蒸汽壓小，辛醇-水 分配系數高。目前多環芳烴是土壤環境中常見的一類高風險污染物，多具有 "三致"效應，難分解、持留期長，可通過食物鏈危害農產品安全和人體健康。 PAHs污染土壤的修復問題已成為國內外土壤環境領域的一個研究熱點。
多環芳烴農田土壤污染的修復技術主要包括客土法、淋溶法、化學氧 化法和傳統生物法等。客土法是指污染土壤挖掘外運，并將原場地更新為無 污染土，該方法成本較高，外運土壤造成二次污染。淋溶法是指用各種化學 或者化學-生物復合淋洗藥劑淋溶污染土壤，同時回收淋溶污染物的方法， 該技術難以大規才莫實施，修復成本高，易產生二次污染。化學氧化法是指利 用各種氧化劑氧化土壤中的污染物，該方法也易產生二次污染，M^莫修復難， 成本高。傳統生物法是利用植物、微生物的吸收、同化、降解等作用去除土 壤污染物，該方法影響農業生產，周期較長。植物套種技術修復實際上是利用土壤-植物-微生物組成的復合體系來共 同降解污染物，是一種廉價、有效、可兼顧農業生產、頗有發展潛力的生物 修復技術，適用于現場修復且操作簡單，容易大面積應用，近年來有關植物 對有機污染土壤的修復研究較多，但是能兼顧農業生產，在野外實際應用水 平的研究較少。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于植物原位修復多環芳烴污染土壤的套種 方法。該技術降低修復成本、兼顧農業生產、縮短修復周期、不產生二次污染。
完成上述發明任務的方案是 一種用于原位連續修復多環芳烴污染農田 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，進行土壤翻耕制畦；
(2) .農田翻耕制畦后采集土樣檢測基本理化性質，根據測土配方法確定 氮磷鉀肥用量；
(3) .農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) .采收時采集土樣檢測降解后土壤15種多環芳烴降解率；
(7) .采收后在紫花苜蓿或者黑麥草行間繼續種植玉米以連續修復多環芳 烴污染土i裒；
(8) .秋季播種后重復以上3~7步驟。 更優化和更具體地說，本發明的操作步驟是
(1) .在植物種植之前，進行土壤翻耕制畦，翻耕深度20 30cm,畦寬 約300cm，畦溝深約20cm;
(2) .制畦完成后檢測土壤基本理化性質，包括有效氮、有效磷、速效鉀、 pH等，并根據測土配方法計算施肥用量；
(3) .農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) .采收時采集土樣^r測降解后土壤中15種多環芳烴降解率；
(7) .采收后在紫花苜蓿或者黑麥草行間繼續種植玉米以連續修復多環 芳烴污染土;襄；
(8) .秋季播種后重復以上3 7步驟。
本技術在以往多環芳烴植物原位修復多只采用多環芳烴降解功能植物， 經濟效益低，實際應用價值較低的基礎上，采用野外原位場地連續修復方式， 選用典型的豆科、禾本科多環芳烴修復植物，實施修復植物和農田經濟作物套種的修復模式，在兼顧農田生產的前提下，對污染土壤進行連續修復技術。
土壤翻耕為常規農業生產方法，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既修復農田土壤多環芳烴污染又不影響農業生產， 每年可實施2次，分春季和秋季各一次，修復周期短；利用植物及微生物對 農田土壤多環芳烴污染修復，不產生二次污染。
具體實施例方式
優化實施例1:
1. 在植物種植之前，進行土壤翻耕制畦，翻耕深度25cm，畦寬約300cm, 畦溝深約20cm。
2. 農田翻耕后種植玉米和紫花苜蓿套種處理，同時播種，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， 確定玉米目標產量為600kg,根據測土配方施氮肥(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.采收時采集土樣檢測降解后土壤總多環芳烴降解率，90天后玉米和 紫花苜蓿套種總多環芳烴降解率為25.8%,高于四環多環芳烴降解率為 24.1%,特征污染物苯并(a)芘降解率為21.3%。
優化實施例2:
1.在植物種植之前，進行土壤翻耕制畦，翻耕深度25cm，畦寬約300cm, 畦溝深約20cm。2. 農田翻耕后種才直玉米和黑麥草套種處理，同時播種，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, 確定玉米目標產量為600kg,根據測土配方施氮肥(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. 采收時采集土樣檢測降解后土壤總多環芳烴降解率，玉米和黑麥草套 種總多環芳烴降解率為24.8%，高于四環多環芳烴降解率為23.4%,特征污 染物苯并(a)芘降解率為19.7%。
權利要求
1、一種用于原位連續修復多環芳烴污染農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，進行土壤翻耕制畦；(2).農田翻耕制畦后采集土樣檢測基本理化性質，根據測土配方法確定氮磷鉀肥用量；(3).農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).采收時采集土樣檢測降解后土壤15種多環芳烴降解率；(7).采收后在紫花苜蓿或者黑麥草行間繼續種植玉米以連續修復多環芳烴污染土壤；(8).秋季播種后重復以上3～7步驟。
2、 根據權利要求1所述的用于原位連續修復多環芳烴污染農田土壤的 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、 根據權利要求1所述的用于原位連續修復多環芳烴污染農田土壤的 植物套種方法，其特征在于，所述步驟(2)的檢測土壤基本理化性質，包括檢 測有效氮、有效磷、速效鉀與pH。
4、 根據權利要求1所述的用于原位連續修復多環芳烴污染農田土壤的 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、 根據權利要求4所述的用于原位連續修復多環芳烴污染農田土壤的 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、 根據權利要求1~5之一所述的用于原位連續修復多環芳烴污染農田 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
用于原位連續修復多環芳烴污染農田土壤的植物套種方法(1)種植之前進行土壤翻耕制畦；(2)采集土樣檢測基本理化性質，根據測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)采收時采集土樣檢測降解后土壤15種多環芳烴降解率；(7)采收后在紫花苜蓿或者黑麥草行間繼續種植玉米以連續修復多環芳烴污染土壤；(8)重復以上3～7步驟。本發明簡單易行；既修復農田土壤多環芳烴污染又不影響農業生產，每年可實施2次，修復周期短；不產生二次污染。
文檔編號B09C1/00GK101559433SQ20091002777
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月20日 優先權日2009年5月20日
發明者晶 張, 林先貴, 勇 汪 申請人:中國科學院南京土壤研究所