《重金屬污染耕地象草富集移除技術(shù)規(guī)程》（征求意見稿）

1、重金屬污染耕地象草富集移除技術(shù)規(guī)程（征求意見稿）編制說明一、工作簡(jiǎn)況1.1 任務(wù)來源2014年發(fā)布的全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)中顯示，我國(guó)土壤重金屬污染不容樂觀，耕地土壤污染點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)到19.4%。2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布了土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃（“土十條”），其中明確規(guī)定到2020年，受污染耕地安全利用率達(dá)到90%左右，到2030年，受污染耕地安全利用率達(dá)到95%以上。2018年以來，湖南省通過治理式休耕、替代種植等措施，調(diào)整了約300萬(wàn)畝稻田，希望通過3至5年的修復(fù)治理降低土壤中重金屬含量，提升耕地質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)污染耕地安全利用。象草（Pennisetum purpureum Schum.）是一種典

2、型的替代作物，對(duì)土壤中重金屬具有一定的富集能力，由于其生物量巨大，每公頃鮮重達(dá)到300至450噸，可在污染耕地替代種植的過程中，通過逐年富集提取過程，實(shí)現(xiàn)污染耕地的修復(fù)治理。近年來，象草因其種植管理方便，每畝能夠產(chǎn)生1000元左右的經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)戶接受度高，在我省污染耕地休耕區(qū)種植面積逐年加大，已成為我省污染耕地替代種植的主要作物之一。針對(duì)這一現(xiàn)狀，經(jīng)由中南林業(yè)科技大學(xué)課題組申請(qǐng)，湖南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局下達(dá)湖南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局關(guān)于下達(dá)2020年地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃的通知，擬在2021年完成重金屬污染耕地象草富集移除技術(shù)規(guī)程地方標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。該標(biāo)準(zhǔn)制定由中南林業(yè)科技大學(xué)主要起草，由湖南省農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

3、化技術(shù)委員會(huì)歸口。1.2 主要工作過程（1）2017年1月至2019年10月，在標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)之前，項(xiàng)目主持單位中南林業(yè)科技大學(xué)等單位，依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃禁產(chǎn)區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)和替代作物精深加工技術(shù)與工藝裝備（2017YFD0801105），以項(xiàng)目研究的水稻禁產(chǎn)區(qū)替代種植研究為點(diǎn)，以土壤修復(fù)-替代作物種植-秸稈精深加工為線，以湖南省開展的重金屬污染耕地種植結(jié)構(gòu)調(diào)整及休耕試點(diǎn)區(qū)域?yàn)槊妫c(diǎn)線面結(jié)合，針對(duì)我省重金屬污染區(qū)分布和程度、農(nóng)業(yè)種植習(xí)慣、不同作物秸稈重金屬（尤其是鎘）累積特性、農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度、資源利用生產(chǎn)企業(yè)分布等情況進(jìn)行了初步統(tǒng)計(jì)分析，為標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（2）2019年11月至2019年

4、12月，承擔(dān)單位與參與單位協(xié)同會(huì)商，形成標(biāo)準(zhǔn)編制小組，收集、查閱了大量國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)等技術(shù)資料，完成并遞交標(biāo)準(zhǔn)申報(bào)書。（3）2020年1月至2020年3月，任務(wù)下達(dá)后，按照計(jì)劃任務(wù)書的要求，承擔(dān)單位立即組織技術(shù)骨干成立標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，研究和制定了標(biāo)準(zhǔn)編制工作方案，并按照地方標(biāo)準(zhǔn)制訂要求展開標(biāo)準(zhǔn)制訂工作。（4）2020年4月至2020年12月標(biāo)準(zhǔn)起草組人員分別在長(zhǎng)株潭區(qū)域4處重金屬不同程度的污染耕地，開展了象草田間種植試驗(yàn)和種植技術(shù)示范，與此同時(shí)，調(diào)研省內(nèi)，象草種植情況、資源利用情況。在此基礎(chǔ)上，起草了標(biāo)準(zhǔn)制定工作組討論稿（第1稿）。（5）2021年1月，組織召開了標(biāo)準(zhǔn)制定工作研討會(huì)，標(biāo)準(zhǔn)起

5、草工作組人員進(jìn)行了討論，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行了研討，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)討論稿條文進(jìn)行了修改完善，尤其是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中術(shù)語(yǔ)和定義、種植管理、重金屬活化劑施用和刈割技術(shù)等內(nèi)容，反復(fù)修改和論證。會(huì)后，工作組又廣泛征求各有關(guān)專家意見，形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿（第2稿）。（6）2021年2月，將標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿（第3稿）向高等院校、科研院所、農(nóng)業(yè)合作社、生物基板材公司、生物乙醇公司、生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)等相關(guān)公司以及湖南省農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)中廣泛征求行業(yè)意見。同時(shí)，在湖南省市場(chǎng)監(jiān)管局網(wǎng)站廣泛征求各方意見一個(gè)月時(shí)間。1.3 標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及所做的工作中南林業(yè)科技大學(xué)是該標(biāo)準(zhǔn)編制的承擔(dān)單位，湖南雙紅等單位（要不要加）參與起草，湖南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村

6、廳歸口。項(xiàng)目參加人員具有多年的重金屬污染農(nóng)田修復(fù)治理與象草耕作種植工作經(jīng)歷。主要參加人員及分工見表1。表1 項(xiàng)目參加人員及分工序號(hào)姓名工作單位專業(yè)職稱分工1周航中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)副教授組織標(biāo)準(zhǔn)撰寫2廖柏寒中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境化學(xué)教授規(guī)劃與指導(dǎo)3辜嬌峰中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境生態(tài)學(xué)副教授標(biāo)準(zhǔn)撰寫4彭佩欽中南林業(yè)科技大學(xué)土壤學(xué)教授標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集5龍堅(jiān)中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)講師標(biāo)準(zhǔn)撰寫6曾鵬中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)講師標(biāo)準(zhǔn)撰寫7楊文俊中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程田間實(shí)驗(yàn)樣品分析8覃建軍中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程田間實(shí)驗(yàn)樣品分析9唐棋中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程田間實(shí)驗(yàn)樣品分析10伍港繁中南

7、林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程田間實(shí)驗(yàn)樣品分析11黃芳中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程田間實(shí)驗(yàn)樣品分析12袁騰躍中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程田間實(shí)驗(yàn)樣品分析二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容2.1 編制原則本標(biāo)準(zhǔn)的格式符合GB/T 1.1-2020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定。敘述正確無誤，文字表達(dá)準(zhǔn)確易懂，技術(shù)內(nèi)容科學(xué)合理，具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性和可操作性。標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成嚴(yán)謹(jǐn)合理，內(nèi)容編排、層次劃分等符合邏輯與規(guī)定。一是科學(xué)性原則：針對(duì)目前湖南省耕地重金屬污染現(xiàn)狀、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和休耕試點(diǎn)中發(fā)現(xiàn)的問題，依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的科技成果和多年多地的象草種植研究，提出湖南省重金屬污染耕地象草富

8、集移除技術(shù)方案，理論與實(shí)際結(jié)合。二是先進(jìn)性原則：在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，充分吸收和利用現(xiàn)有科研成果和成熟技術(shù)，提出了土壤重金屬活化劑施用技術(shù)和刈割技術(shù)，并明確指出了象草秸稈資源化利用途徑，提高了種植修復(fù)與后續(xù)循環(huán)利用的契合度。三是可操作性則：標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包含象草種植技術(shù)的各環(huán)節(jié)種植條件、整田、基肥、幼苗移栽、田間管理、排滯和保濕、收獲、留種莖、種莖越冬和種莖育苗等。另外，標(biāo)準(zhǔn)所有技術(shù)參數(shù)均在生產(chǎn)中進(jìn)行了驗(yàn)證熟化，效果穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)，在生產(chǎn)中具有實(shí)用性。2.2標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容（1）主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)共包含8方面內(nèi)容，范圍、規(guī)范性文件引用、術(shù)語(yǔ)和定義、種植管理、重金屬活化劑施用、刈割、秸稈資源化利用和附錄。（

9、2）范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍是湖南省安全利用區(qū)和嚴(yán)格管控區(qū)重金屬污染耕地，利用象草進(jìn)行植物修復(fù)的生產(chǎn)和資源化利用的區(qū)域。（3）參考標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中參考的標(biāo)準(zhǔn)如下：GB 13078飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB 15618 土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)GB 24508木塑地板GB/T 8321 農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則HJ 588農(nóng)業(yè)固體廢物污染控制技術(shù)導(dǎo)則NY/T 1229 旋耕施肥播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)作業(yè)質(zhì)量NY/T 3343耕地污染治理效果評(píng)價(jià)準(zhǔn)則NY/T 496 肥料合理使用準(zhǔn)則通則DB 43/T 791 漁用桂牧1號(hào)雜交象草栽培管理技術(shù)規(guī)程三、主要技術(shù)指標(biāo)確定象草原產(chǎn)非洲，是一種優(yōu)良飼料，在我國(guó)江西、四川

10、、廣東、廣西、云南、湖南等地已引種栽培成功。廣西省在我國(guó)象草栽培種植方面具有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，先后頒布了一系列關(guān)于象草種植、生產(chǎn)、加工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括：桂閩引象草生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程DB 45/T 1090-2014、紫色象草生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范（DB 45/T 1225-2015）、象草青貯和微貯技術(shù)規(guī)程（DB 45/T 2003-2019）。重慶市2016年也發(fā)布了象草種植技術(shù)規(guī)范（DB 50T 737-2016），具體包括了象草的繁殖、田間管理、刈割、青貯飼料等過程。我省也早在2013年發(fā)布了漁用桂牧1號(hào)雜交象草栽培管理技術(shù)規(guī)程（DB 43/T 791-2013）。顯然，當(dāng)前各省市發(fā)布的關(guān)于各品種象草的種

11、植、生產(chǎn)、加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要目的是牧草，并不適用于用于重金屬污染耕地修復(fù)治理的象草富集移除種植。因此，本編制說明將從關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)和定義、象草富集移除技術(shù)（重金屬活化劑施用和刈割）、資源化利用3個(gè)方面進(jìn)行說明。本編制說明中數(shù)據(jù)來自中南林業(yè)科技大學(xué)所做相關(guān)研究。3.1 關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)和定義3.1.1耕地污染本文件中耕地污染是“耕地中污染物含量達(dá)到危害農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全以及對(duì)周邊生態(tài)環(huán)節(jié)產(chǎn)生不利影響超過可接受風(fēng)險(xiǎn)水平的現(xiàn)象。本文件中安全利用區(qū)污染耕地指耕地中重金屬鎘和鉛的含量高于GB 15618 規(guī)定的農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值、等于或者低于風(fēng)險(xiǎn)管控值；嚴(yán)格管控區(qū)污染耕地指耕地中重金屬鎘和鉛的含量高于GB 15618

12、 規(guī)定的農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控值。來源：NY/T 3343, 3.2，有修改”。從土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試用）（GB 15618-2018）可知，當(dāng)耕地土壤重金屬含量處于安全利用區(qū)時(shí)，可能存在食用農(nóng)產(chǎn)品不符合質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)等土壤污染風(fēng)險(xiǎn)，原則上應(yīng)當(dāng)采取農(nóng)藝調(diào)控、替代種植等安全利用措施。處于嚴(yán)格管控區(qū)，原則上應(yīng)當(dāng)采取禁止種植食用農(nóng)產(chǎn)品、退耕還林等嚴(yán)格管控措施。針對(duì)這2種污染程度的土壤，開展象草的富集移除種植，有利于逐步降低土壤重金屬含量，降低土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。3.1.2 象草本文件中象草指“象草Pennisetum purpureum Schum，禾本科、黍族多年生叢生大型草本植物。

13、本文件中指桂閩引象草（Pennisetum purpureum Schumach cv. Guiminyin）”。象草是具有多品種的禾本科植物，纖維素和蛋白質(zhì)含量高，主要用于飼料、纖維素生物質(zhì)生產(chǎn)。新近研究表明，象草也是生物質(zhì)發(fā)電、纖維乙醇、生物質(zhì)板材的優(yōu)良原料。象草品種豐富，有紅象草、矮象草、甜象草等等；并在不同地域引種栽培，形成新品種，例如，桂閩引象草、臺(tái)灣甜象草、桂牧號(hào)等。本文件指種植桂閩引象草，相關(guān)依據(jù)見3.2 象草重金屬富集移除技術(shù)。3.1.2重金屬活化劑本文件中重金屬活化劑指“活化重金屬污染耕地中鎘和鉛等有毒元素的、可生物降解的低分子有機(jī)酸。本文件中指檸檬酸、草酸、酒石酸、乳酸等低

14、分子有機(jī)酸?！毖芯勘砻鳎寥乐亟饘倬哂胁煌瘜W(xué)形態(tài)，大部分土壤重金屬有效態(tài)含量較低，難以被植物吸收，影響植物提取的效率。向土壤中添加適當(dāng)濃度的重金屬活化劑能有效提升土壤重金屬生物有效性，從而促進(jìn)植物吸收累積重金屬。土壤重金屬活化劑主要分為螯合劑、低分子有機(jī)酸和表面活性劑，其中，低分子有機(jī)酸，易降解，環(huán)境友好，推薦作為農(nóng)田原位重金屬活化劑使用。常見的低分子有機(jī)酸有酒石酸、檸檬酸、草酸和蘋果酸等。3.1.3 刈割本文件中刈割是“割草。本文件中指在象草生長(zhǎng)期，將其地上部莖稈割掉收獲，象草繼續(xù)生長(zhǎng)?！必赘钍寝r(nóng)業(yè)種植過程中，尤其是禾本類植物種植中，常見的一種種植管理措施，通過對(duì)作物地上部的多次收獲，從而

15、獲得更大的產(chǎn)量。象草是可刈割的，且一年種植期內(nèi)可多次刈割。3.2 象草重金屬富集移除技術(shù)2018年4月至2020年12月，中南林業(yè)科技大學(xué)就象草的不同品種重金屬累積特性、重金屬活化劑、刈割措施強(qiáng)化象草重金屬富集的效應(yīng)，進(jìn)行了田間試驗(yàn)。3.2.1刈割技術(shù)（1）一次刈割對(duì)3種象草生物量得影響象草在生長(zhǎng)中期（90天）和成熟期（180）的根長(zhǎng)、莖高和分蘗數(shù)如表2所示。在成熟期時(shí)，象草的根長(zhǎng)和莖高呈PG >PR >PM的趨勢(shì)。此時(shí)PG的根長(zhǎng)和莖高分別為31.6 cm和247.2 cm。PM的分蘗數(shù)相較于PR和PG更大，完全成熟時(shí)達(dá)到33根·株-1，與PR和PG存在顯著性差異（P&l

16、t;0.05）。表2 三種象草生長(zhǎng)狀況品種生長(zhǎng)時(shí)間根長(zhǎng)莖高分蘗數(shù)(days)(cm·株-1)(cm·株-1)矮象草PM9046.25±4.89c31±2.78a18021.36±6.07b50.45±9.57c33±5.87a紅象草PR90189.44±31.02b15±2.83b18028.35±5.02ab270.40±18.69a16±6.67b桂閩引象草PG90208.89±16.27b15±3.63b18031.63±2.80a273.

17、40±8.17a15±3.43b注：不同小寫字母代表3種象草生長(zhǎng)狀況差異顯著（P<0.05）。未刈割處理下PG、PR和PM的生物量分別為1785.3、1254.1和618.4 g/株（圖1），而刈割處理下PG、PR和PM的2次收獲的總生物量為2274.0、1514.2和1153.9 g/株。刈割處理下PG、PR和PM生物量相較未刈割處理分別增加了27.4%、20.7%和86.6%。象草生物量呈莖>葉>根的趨勢(shì)，3種象草莖部位的生物量達(dá)到383.1-1899 g/株，占總生物量的61.9%-83.5%。圖1 三種象草未刈割與刈割處理下生物量（2）一次刈割對(duì)3

18、種象草各部位重金屬含量的影響3種象草根和莖的鎘含量差異較小，而PM葉中鎘含量低于PR和PG中的鎘含量（圖2）。3種象草根的鎘含量范圍為2.94-3.70 mg/kg，莖為1.45-2.55 mg/kg，葉為0.23-0.75 mg/kg。刈割處理下第一次收獲的莖和葉中鎘含量顯著高于未刈割處理（P<0.05），第二次收獲的根、莖和葉中鎘含量與未刈割處理無顯著差異。刈割處理與未刈割處理中象草各部位Zn含量相近。象草莖中Zn含量最高，達(dá)到43.23-143.6 mg/kg。未刈割與刈割處理下PM莖中Zn平均含量為127.0 mg/kg，顯著高于PR和PG（P<0.05）。注：不同小寫字母

19、表示單個(gè)品種象草在不同處理下差異顯著（P<0.05），不同大寫字母表示3個(gè)品種象草在同一處理下差異顯著。圖2 三種象草未刈割和刈割處理下各部位鎘和鋅含量（3）一次刈割對(duì)3種象草重金屬移除量的影響如圖3所示，3種象草在刈割處理下對(duì)Cd移除量呈現(xiàn)PG>PR>PM，而Zn移除量呈現(xiàn)PG>PM>PR。PG、PR和PM在刈割處理下對(duì)Cd的移除量分別為4.97、3.45和2.05 mg/株，相較未刈割處理移除量分別增加107.9%、40.0%和110.5%。PG、PR和PM在刈割處理下對(duì)Zn的移除量分別為125.6、90.9和93.6 mg/株，相較未刈割處理移除量分別增加7

20、1.6%、54.1%和63.0%。大量Cd和Zn累積在象草莖部位，分別占Cd和Zn總移除量的87.9%-93.8%和88.2%-93.5%。注：不同小寫字母代表3種象草未刈割和刈割處理下差異顯著（P<0.05）。圖3 三象草未刈割和刈割處理下Cd和Zn移除量（4）二次刈割對(duì)桂閩引象草重金屬移除量的影響田間試驗(yàn)對(duì)比了刈割次數(shù)對(duì)桂閩引象草生物量的影響，如圖4所示，在刈割第一茬、第二茬、未刈割中各處理中象草生物量分別為24.14，6.38，18.18 t/hm2，2次刈割后總的生物量為24.56 t/hm2，與未刈割的生物量相當(dāng)。圖4 刈割次數(shù)對(duì)象草生物量的影響分析不同刈割次數(shù)中象草莖葉鎘含量

21、和鎘移除量，如圖5所示。刈割和未刈割對(duì)象草莖葉的鎘含量存在顯著影響，如圖5左示，與未刈割莖、葉鎘含量相比，第1次刈割和第2次刈割莖、葉鎘含量均顯著較大，增大了約50%；第1次刈割和第2次刈割相比，第1次刈割的鎘含量略大，但兩者之間無顯著差異。如圖5右所示，第2次刈割象草莖葉累積移除的鎘最大，將第1次刈割和第2次刈割莖葉鎘移除量相加，則顯著大于未刈割的處理，增大了129%。 圖5 刈割次數(shù)對(duì)象草莖葉鎘含量和鎘移除量的影響綜上分析，（a）3種象草的生物量，桂閩引象草（PG）最大，刈割處理能夠顯著增大象草的生物量，與未刈割相比，桂閩引象草生物量增大86.6%，增幅最大。分析重金屬移除量，與未刈割相比

22、，桂閩引象草的Cd移除量增幅最大，增加107.9%，同時(shí)，Zn移除量增幅也最大，增加71.6%。因此，推薦在重金屬污染耕地種植象草中的桂閩引象草，并通過刈割強(qiáng)化其富集重金屬的能力。（b）刈割處理象草莖葉鎘含量高于未刈割處理，通過刈割可顯著提升象草莖葉對(duì)鎘的富集移除，建議多次刈割。（c）結(jié)合湖南省氣候特征與象草種植試驗(yàn)，象草自4月中旬種植到11月中下旬收獲，若平均約70天或株高約2米，刈割一次，則可刈割2次，收獲3次。若機(jī)械化程度較高，則推薦株高約60厘米就刈割1次，并做好肥料的追施。3.2.2重金屬活化技術(shù)課題承擔(dān)單位，2017至2020年開展了土壤重金屬活化劑強(qiáng)化象草重金屬富集的盆栽和田間試

23、驗(yàn)，象草品種為桂閩引象草。試驗(yàn)結(jié)果如下：（1）盆栽試驗(yàn)：3種活化劑不同施用量對(duì)象草累積重金屬的影響選用重金屬重度污染耕地土壤開展象草盆栽種植（土壤鎘含量2.18 mg/kg，鋅含量476 mg/kg，鉛105 mg/kg）。3種活化劑對(duì)象草累積鎘和鋅的影響如表3所示。表3 活化劑對(duì)象草鎘和鋅累積量的影響（mg/株）重金屬處理根莖葉總計(jì)CdCK0.141.640.141.87NTA10.101.510.091.75NTA20.181.490.141.80NTA30.121.100.111.33TA10.161.940.212.31TA20.141.770.182.09TA30.101.470.2

24、01.77CA10.162.010.142.30CA20.101.940.182.22CA30.161.950.172.28ZnCK1.4652.603.8157.87NTA10.6028.933.9333.46NTA21.5828.934.7435.25NTA31.2216.215.0922.51TA11.9261.595.0968.60TA21.3454.814.1860.32TA31.4150.273.9755.65CA11.4252.053.6857.15CA21.3945.663.9150.96CA31.4945.535.3352.34注：不同小寫字母表示各處理差異顯著（P<0

25、.05）。與對(duì)照相比，施加1.25-5 mmol/kg NTA降低象草莖Cd累積量7.9%-32.9%，未影響象草根和葉中鎘累積量。施加1.25-5 mmol/kg TA未影響象草根和葉中鎘累積量，1.25 mmol/kg TA提升象草莖鎘累積量18.3%，但2.5-5 mmol/kg TA未影響莖部位對(duì)ge的累積。施加1.25-5 mmol/kg CA未影響象草根和葉中鎘累積量，但提升莖累積量18.3%-22.6%?？傮w而言，施加NTA降低象草鎘累積量3.7%-28.9%，施加1.25 mmol/kg TA提升鎘累積量23.5%，施加CA提升象草鎘累積量18.7%-23.0%。與對(duì)照相比，施

26、加1.25-5 mmol/kg NTA降低象草莖鋅累積量45.0%-69.2%，提升葉鋅累積量3.1%-33.6%。施加1.25-5 mmol/kg TA和CA未明顯影響象草各部位鋅累積量?？傮w而言，施加NTA降低象草鋅的累積量38.7%-61.1%，施加CA和TA未影響象草鋅累積量。（2）田間試驗(yàn)：望城某試驗(yàn)田，土壤鎘總量0.93，生長(zhǎng)60天刈割的象草莖、葉鎘含量分別為0.150.26和0.080.12 mg/kg。低分子有機(jī)酸增大了象草莖部鎘含量。表4 低分子有機(jī)酸TA不同施用量處理象草莖葉鎘含量（望城某試驗(yàn)點(diǎn)生長(zhǎng)60天）處理莖鎘含量葉鎘含量CK0.15±0.020.12

27、7;0.01T10.22±0.020.10±0.03T20.26±0.010.08±0.001（3）田間試驗(yàn)：湘潭某試驗(yàn)田土壤鎘總量0.62 mg/kg，施用不同劑量的GLDA后，象草莖、葉鎘含量分別為0.300.66和0.100.37 mg/kg。GLDA施用，對(duì)增大象草莖葉中鎘含量，也有一定的作用。表 5 螯合劑GLDA 以不同方式施加時(shí)的象草鎘含量及富集、轉(zhuǎn)移系數(shù)（數(shù)據(jù)來源：覃建軍等，2020）由圖6可知，象草地上部主要通過莖部對(duì)土壤鎘進(jìn)行提取，莖部鎘提取量占比為82.4%95.0%。（數(shù)據(jù)來源：覃建軍等，2020）圖 6 不同GLDA施用方式對(duì)象

28、草鎘提取量的影響CK處理地上部的鎘提取量為4.47 g/hm2，除D1外，其他施加GLDA處理的鎘提取量都較CK顯著提高，其中D4的鎘提取量最高，為16.78 g/hm2，較CK提高了275.39%；D1D4、Z1Z4和G1G4的平均鎘提取量分別為12.62、6.94和5.81 g/hm2，隨總施加量增加存在顯著降低；同一總施加量分不同次數(shù)施加時(shí)的鎘提取量隨分施次數(shù)增加存在顯著提高，說明GLDA少量且分多次施加有利于象草地上部提取農(nóng)田土壤鎘。上述試驗(yàn)表明，土壤重金屬活化劑，可促進(jìn)象草對(duì)重金屬的富集，提高象草植物修復(fù)的效率。土壤重金屬污染程度則決定了重金屬活化劑施用量，結(jié)合課題田間試驗(yàn)，當(dāng)土壤鎘

29、含量介于1.52.5 mg/kg，酒石酸推薦施用量42 kg/畝，土壤鎘含量2.5 mg/kg，推薦為84 kg/畝；若施用檸檬酸則施用量依次調(diào)整為60 kg/畝和120 kg/畝。結(jié)合后續(xù)秸稈的資源化利用，安全利用區(qū)不施用土壤重金屬活化劑；嚴(yán)格管控區(qū)酒石酸或檸檬酸施用量為4060 kg/畝。另外，重金屬活化劑少量且分多次施加有利于象草地上部提取農(nóng)田土壤鎘，考慮到成本因素，推薦使用工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。3.3 秸稈離田本文件要求種植收獲后的秸稈需徹底離田，原因在于：目前耕地重金屬污染治理技術(shù)還不能有效去除土壤中的鎘含量，也不能有效避免大氣沉降而帶來的重金屬，但是通過秸稈的移除則可以有效地去除耕地中大比例

30、的重金屬，有利于重金屬污染耕地的逐步治理，這也是利用象草富集移除土壤重金屬，達(dá)到重金屬污染耕地修復(fù)治理的重要原因。因此，用于重金屬污染耕地重金屬富集移除的象草，其秸稈不可直接還田，而是徹底離田，且其根系在每季種植前也需盡可能挖出，以加速修復(fù)治理的效率。3.4秸稈資源化利用象草秸稈屬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的固體廢棄物，按照我國(guó)頒布的農(nóng)業(yè)固體廢物污染控制技術(shù)導(dǎo)則（HJ 588-2010），其資源利用有肥料化、飼料化、基料化、能源化和工業(yè)原料等多種途徑。盡管本文件中通過各類技術(shù)強(qiáng)化了象草秸稈富集重金屬，但選擇合理資源利用方式，是可以實(shí)現(xiàn)秸稈資源的安全循環(huán)利用。3.4.1 資源化利用的途徑市場(chǎng)化主體利用秸稈可分為

31、五種途徑：一是肥料化利用，是指通過秸稈腐熟還田、堆漚還田、生物反應(yīng)堆、生產(chǎn)有機(jī)肥、異地覆蓋還田等技術(shù)途徑消納利用秸稈，不包括直接還田部分。二是飼料化利用，是指通過青（黃）貯、氨化、壓塊飼料（包括顆粒飼料）、揉搓絲化、蒸汽爆破等技術(shù)途徑發(fā)展秸稈養(yǎng)畜消納利用秸稈。三是能源化利用，也稱燃料化利用，是指通過固化成型、炭化、熱解氣化、沼氣生產(chǎn)、直燃發(fā)電、纖維乙醇生產(chǎn)等技術(shù)途徑消納利用秸稈。四是基料化利用，是指通過生產(chǎn)食用菌基質(zhì)、育苗基質(zhì)和其它栽培基質(zhì)消納的秸稈。五是原料化利用，是指通過生產(chǎn)人造板材、復(fù)合材料、清潔制漿、木糖醇、可降解包裝材料、墻體材料、盆缽、造紙、編織、養(yǎng)畜墊料、建筑等技術(shù)途徑消納的秸稈

32、。3.4.2 不同資源利用途徑對(duì)秸稈重金屬含量的要求（1）秸稈堆肥農(nóng)田秸稈均可用于有機(jī)肥料的生產(chǎn)，根據(jù)生物有機(jī)肥（NY 884）、有機(jī)肥（NY 525）對(duì)成品中5種重金屬限量技術(shù)要求，生物有機(jī)肥中（以干基計(jì)）總鎘、鉛、鉻、汞、砷含量應(yīng)分別小于等于3、50、150、2和15 mg/kg?；诖水a(chǎn)品質(zhì)量要求，用于肥料生產(chǎn)的秸稈原料重金屬含量，理論上應(yīng)低于此限量值。（2）秸稈制飼料基于凡是可作飼料的青綠植物都可作飼料或青貯飼料原料，現(xiàn)行飼料制作技術(shù)規(guī)程中對(duì)飼料原料的蛋白質(zhì)、纖維素或糖份等并沒有嚴(yán)格技術(shù)要求，只是在生產(chǎn)工藝上基于原料的糖分含量高低、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大小、適口性等進(jìn)行了工藝組合或優(yōu)化。因此，我國(guó)

33、飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 13078）對(duì)飼料原料、飼料成品中重金屬的限量有嚴(yán)格要求，用于飼料生產(chǎn)的原料，尤其是干草及其加工產(chǎn)品或植物性飼料原料總鎘、鉛、鉻、汞、砷含量應(yīng)分別小于等于1，30，5，0.1和4 mg/kg。（3）秸稈能源利用秸稈能源利用對(duì)原料的質(zhì)量要求，依據(jù)各技術(shù)的不同而有不同，現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)中主要對(duì)秸稈原料的水分、灰分、霉變等指標(biāo)參數(shù)做了技術(shù)要求，對(duì)秸稈原料重金屬含量的限量技術(shù)要求較少。參照用于生產(chǎn)纖維乙醇的秸稈原料企業(yè)備案標(biāo)準(zhǔn)（河南天冠纖維乙醇有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/NTG 03-2019），秸稈中重金屬總鎘含量應(yīng)小于等于5 mg/kg。（4）秸稈基料利用秸稈基料的成品分為3類，一類

34、是食用菌，一類是苗木基質(zhì)，一類是農(nóng)業(yè)種植基質(zhì)。針對(duì)食用菌，盡管現(xiàn)行食用菌栽培基質(zhì)質(zhì)量安全要求（NY/1935-2010）和無公害食品食用菌栽培基質(zhì)安全技術(shù)要求（NY5099-2002）中，對(duì)重金屬含量均沒有界定，但是食用菌進(jìn)入食物鏈，故本標(biāo)準(zhǔn)種植的象草秸稈是不建議做食用菌基質(zhì)的。而針對(duì)苗木基質(zhì)和農(nóng)業(yè)種植基質(zhì)，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中也無重金屬含量的界定，但這2種用途，均屬還田，也不建議按此技術(shù)途徑使用。（5）秸稈工業(yè)利用秸稈工業(yè)利用對(duì)原料的質(zhì)量要求，也是依據(jù)各技術(shù)的不同而有不同，主要體現(xiàn)在秸稈原料的水分、灰分、霉變、纖維素、半纖維素等指標(biāo)參數(shù)，對(duì)秸稈原料重金屬含量的限量技術(shù)要求較少。另外，現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程或

35、標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于成品質(zhì)量有嚴(yán)格技術(shù)要求，例如，針對(duì)重金屬指標(biāo)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)木塑地板（GB/T 24508-2009）對(duì)室內(nèi)用地板的要求是，基材重金屬可溶性鎘和鉛的量應(yīng)該小于等于20 mg/kg，對(duì)室外用地板沒有技術(shù)限量。另外，參照生物基復(fù)合地板的企業(yè)備案標(biāo)準(zhǔn)（安徽雪郎生物基產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/XLSWJ 002-2020）對(duì)秸稈原料重金屬含量沒有技術(shù)要求。綜上要求，重金屬污染耕地象草富集移除技術(shù)種植收獲的象草秸稈資源化利用途徑規(guī)定為：飼料化、肥料化、能源化和工業(yè)原料化使用。不同污染程度耕地秸稈具體細(xì)分為：安全利用區(qū)種植收獲后的象草秸稈宜通過飼料化、燃料化和原料化的技術(shù)資源化利用，嚴(yán)格管控區(qū)種植收獲后的象草秸稈宜通過燃料化和原料化的技術(shù)資源化利用。其中，能源化宜采用壓塊成型炭化、供熱、液化（纖維乙醇）、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源利用；工業(yè)原料化可作為