项目简介:
该课题由2016年度天津华北地质勘查局B类科研项目“天津市污灌区菜地重金属Cd污染原位修复技术研究”（项目编号：HK2016-B4）和2019年天津市农业科技成果转化与推广项目“天津市农田污染区划及重金属生物修复技术应用与示范”（项目编号：201901130）两个项目集成成果，承担单位为天津华北地质勘查总院、天津华勘环境治理工程有限公司、农业农村部环境保护科研监测所、南开大学、天津大学。
该课题针对天津市和国家对土壤环境污染治理与修复技术的重大需求，针对农田土壤中镉、铅等重金属超标的问题，采用分区、分类、分级治理思路，以利用天然岩石矿物、土著微生物研发钝化、阻隔材料与产品及其应用技术为重点，采用产学研结合，研制植物萃取、化学钝化、农艺调控集成化技术。有机集成植物阻隔、化学钝化、农艺调控与生物移除技术，构建高效、低成本和广泛适用的农田重金属污染阻隔、钝化标准化技术体系，以保障农产品安全生产和农业可持续发展。
该课题建立了基于合成生物学的钝化修复功能菌群构建技术、有机-无机杂化的重金属污染多功能修复材料制备技术、人工菌群驱动的镉污染高效植物萃取关键技术，采用分区、分类、分级治理思路，建立了农田重金属原位精准修复技术及设备集成应用模式，以及农田重金属修复与安全利用效果综合评价体系，实现了重金属污染土壤治理的技术创新、系统集成和应用示范，并建立相应修复技术规范。
成果创新点：
（1）建立钝化修复功能菌群构建技术。整合多组学挖掘、元件理性设计、模块组装等合成生物学方法，建立钝化修复功能菌群构建技术。极大提高了功能菌株的钝化修复效率和构建成本。
（2）建立了农田重金属原位精准修复技术及设备集成应用模式。形成了针对不同镉污染程度水稻田、旱地和矿区污染农田的修复技术集成方案，构建了针对重污染农田的植物萃取、化学钝化和农艺调控技术集成以及中轻度污染农田的微生物修复、材料修复和农艺调控技术集成应用模式，使农产品镉含量平均降低25%，经济作物达标率增加到90%以上。
（3）形成基于人工智能和云计算的农田土壤重金属污染修复及安全利用综合评估信息平台。基于暴露组学，构建了多维度、全链条的重金属钝化材料及修复技术的适宜性评价技术，田间和区域尺度的农田土壤重金属污染修复与安全利用效果评估技术。
适用范围：
针对我国超过筛选值的安全利用农田，包括不同污染程度水稻田、污灌旱地和矿区污染超标农田，采用分区、分类、分级治理思路，建立了农田重金属原位精准修复技术及设备集成应用模式，形成了针对不同镉污染程度水稻田、污灌旱地和矿区污染农田的修复技术集成方案，通过南方和北方典型污染地块的集成示范，构建了钝化阻控与植物阻隔耦合技术、钝化阻隔与植物萃取移除耦合技术、钝化阻控与农艺调控耦合技术和植物萃取+微生物活化与钝化阻隔耦合技术的应用模式。提升了我国重金属污染农田原位修复技术的产业化应用水平，为保障我国农产品安全生产和土地资源可持续利用提供技术支撑。
联系人：张有军
联系电话：022-24130991
联系单位：天津华北地质勘查总院（天津华勘环境治理工程有限公司）
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