黑土地使用微生物土壤改良

黑土地使用微生物土壤重金属改良可行性报告

(陈德化)

使用微生物进行土壤重金属改良具有一定的可行，我们在江苏常州武进区从2011年-2016年在6.6公顷(100亩)种植水稻连续6年进行大米重金属检测，2012年种植大米重金属检测:镉(Cd)mg/kg:0.014，砷(As)mg/km:0.092 ,铅(Pb)mg/kg:未检出，汞(Hg)mg/km:未检出，铜(Pb)mg/kg:2 ，2015年与2016年的对比效果更加明显（后附图检测表）到了2016年镉(Cd)mg/kg:0.005，砷(As)mg/km:ND ,铅(Pb)mg/kg:0.012，汞(Hg)mg/km:未检出，铜(Pb)mg/kg:3.1，镉达到方法检测限0.005标准，如果运用到黑龙江黑土地上进行重金属土壤改良效果这该更好，第一，水资源，空气，环境都比较好，再则大田有半年的休整期利于土壤恢复活力。

项目土壤污染现状:

项目区土壤内长期使用包括牛粪肥料的重金属含量见表 1 ，根据表 1 数据来看，该黑龙江某稻田土壤中铅、砷、总铬总量均低于《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) 二级标准，但镉、汞未达标；镉污染尤其特别严重。又土壤pH 值很高9.34 –10.03 ，属强碱性–极强碱性范围，远超过适宜种植水稻的pH 范围，即微酸性pH5.5～pH7.0。表1 项目治理点土壤内重金属总量内容含牛粪肥料GB15618-1995二级标准pH 测定值9.34 –10.03 测定值 3.2 - 36镉达标情况严重超标0.30（pH<6.5)0.60(pH6.5～7.5)1.0 (pH > 7.5) 测定值0.022 - 2汞达标情况超标0.30（pH<6.5)0.50(pH6.5～7.5)

1.0 (pH > 7.5)测定值0.516 - 15砷达标情况达标30（pH<6.5)25(pH6.5～7.5)20 (pH > 7.5)测定值 5.28 - 50铅达标情况达标250（pH<6.5)300(pH6.5～7.5)350 (pH > 7.5)测定值 1.0 –38.1 总铬达标情况达标150（pH<6.5)200(pH6.5～7.5)350 (pH > 7.5)

土壤重金属污染评价土壤中重金属总量是确定土壤重金属污染水平及环境容量的重要指标，但总量却不能实际地提供重金属的生物有效性(如农作物对其吸收的量或程度)的信息。因为重金属的生物有效性不仅与总量有关，很大程度上取决其化学形态，浸出毒性(即其溶解浓度) 。不同的形态产生不同的环境效应，直接影响到重金属的浸出毒性和迁移。

评价土壤重金属的生物有效性有很多方法，比较常用的有单生物土壤改良剂和连续提取法检测土壤中重金属的浸出毒性。对于大面积的重金属污染土壤的监测和治理，生物土壤改良剂由于其简单的操作过程而成为首选，但是生物土壤改良剂种类繁多，国内很多产品在宣传上都有效果，但不能提供连续几年的检测报告，因此在选择生物土壤改良剂种类上至关重要。如果选择不当会毫无效果。因此，建议选择美肥E-2001生物土壤改良来进行改良使用，该产品是活性微生物，是世界农业先进国广泛使用的能增加土质的有机物。

工艺技术比较与选择

目前世界上成熟且可迅速有效地修复重金属污染土壤并将重金属清除出土壤有二方法:「土壤洗涤」和「热脱附」。但此二方法皆不适合应用于受污染的农作物、大田耕种地，盖可能会破坏耕种地土壤

结构、组织以及肥力等等而极可能严重影响农作物、稻谷正常之生长，包括产量与品质方面。根据报导，甘肃白银市对65 亩受污土地进行了土壤“清洗”技术实验性修复，每亩受重金属污染土地修复成本大约10 万元。另根据其它文献或报导，可行但费时的方法为植物修复法，譬如种植蜈蚣草，利用蜈蚣草吸收土壤中砷相当于普通植物的20 万倍的能力，通过蜈蚣草的吸附、收割，三至五年内砷污染土地就可以“恢复健康”以及耕作（有待论证）。但三至五年之修复周期过长，其间农地必需休耕因而一般农民无法生计，且这种植物修复耗时较长，难以相抗衡、抵挡持续不断的污染与恶化。虽然植物修复法已经非常“实惠”，修复一吨污染土的成本已经低于200 元，以一亩污染农地、25 厘米深来计算，修复成本即可能达约4 万元。但残酷的现实是，很多污染地区都等不及采用植物修复法，而选择了“客土法”，就是将被污染土壤深埋到水稻根系不能达到的25 厘米以下，用这种方法修复一亩污染土地就要花费上100 万元，而且污染土壤仍然存在，会因逆渗回流甚或继续扩大。自技术以及经济方面评估，唯固定化法可行并适合应用于受污染的农作物、大田耕种地，其将土壤中所含重金属进行包裹不让它释放出来，即非生物可利用，亦即可有效减低农作物、稻谷对重金属的吸收而提高农产品质量、产量、以及价格低，且原重金属污染的土壤亦可为无害化(虽然重金属未能自污染土壤清除出)。引进、应用符合经済效益之修复改良剂之期望即是于不废耕以及农民保生计以及净收入或可能反而增加，以有效的固定化法使原严重污染土壤达无害化、资源化、可持续生产以及地尽其利并增

加安全粮食之产量，而达促进环境效益，社会效益，以及经济效益。

方案建议:

本方案建议采用“美肥E-2001生物土壤改良剂”进行农耕土壤修复改良，对种植水稻重金属污染农田土壤进行原位固定化处理。原位修复的具体工艺流程如下：

1 ，原位修复工艺流程中耕洒菌剂，深翻，泡水将“E-2001生物土壤改良剂”稀释激活的液体在农田中耕插秧施肥前与基肥一起施人稻田中进行泡水，再对土壤进行旋耕，从而使菌剂与上层的土壤（0cm~15cm ）进行混匀。利用深耕机将下层的土壤（15cm~30cm* ）翻至上层。再次利用中耕播种施肥机将翻至上层的土壤与菌剂进行混合。最后对已均匀混有菌剂的农田进行泡水，从而使得菌剂在农田中不断进行繁殖充分反应（水稻根系一般最深30cm以外），建议对污染水源或灌溉污染进行处理，以利农田逐渐减少重金属污染面积并同时降低重金属的污染程度。如是，以后亦可避免或减少费人力、费时、以及较高费用的中耕、深翻土壤原位固定化处理。

实施步骤建议:

本方案实施步骤建议先经过测试原土壤的重金属含量，掌握相关数据后，在收割水稻后再对使用固定法处理的土壤、选定该稻田土壤中镉、汞、铅、砷、总铬进行检测对比，二种结果是否有大幅度下降。

E-2001生物土壤改良剂介绍:

我们已知道微生物在自然环境中，特别是土壤中的微生物进行着