一种利用镉超富集植物小藜修复镉污染土壤的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用镉超富集植物小藜修复镉污染土壤的方法，属于重金属污染土壤植物修复技术领域。本发明的技术方案要点为：在镉污染大田土壤中种植小藜，待小藜到成熟期时将小藜整体从镉污染大田土壤中移除，通过连续种植小藜，重复上述操作，直至彻底去除镉污染大田土壤中的镉，使大田土壤中的镉含量达到环境安全标准即完成镉污染土壤的修复。本发明操作性强，费用低廉且不破坏土壤理化性质，同时还能实现美化环境的功效。
【专利说明】
-种利用福超富集植物小黎修复福污染±壤的方法
技术领域
[0001] 本发明属于重金属污染±壤植物修复技术领域，具体设及一种利用儒超富集植物 小襲修复儒污染±壤的方法。
【背景技术】
[0002] 随着全球经济的迅速发展，环境污染问题也随之持续出现，±壤重金属污染修复 研究已成为当前国内外的热点科学问题和前沿研究领域。2014年4月环保部与国±部联合 发布的《全国±壤污染状况调查公报》显示，全国±壤总的点位超标率为16.1%，全国耕种± 地面积的10%W上已受重金属污染，约有1000万公顷。与此同时，公认的儒中毒导致的"痛痛 病"W及近年来曝光的"儒米"、"神毒"、"血铅"等重金属污染事件触目惊屯、，±壤重金属污 染设及粮食安全、人类居住环境安全和生态环境安全等多个方面。重金属污染综合防治规 划是"十二五"期间国家批复实施的第一个五年专项规划，明确提出高度重视±壤重金属污 染治理问题。2016年出台的"±十条"对±壤安全利用提出了具体要求，明确指出严重污染 的±壤严禁种植粮食作物，因此±壤重金属污染问题亟待解决。
[0003] ±壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，一旦受到污染就很难治 理。客±法、±壤固化、洗±法、淋滤法和电化学法等物理或化学方法，成本昂贵，难W大规 模使用，而且常常导致±壤结构破坏、±壤生物活性下降和±壤肥力退化。相对而言，自 化fTre提出重金属超富集植物化eavy metal hyperaccumulator)的概念，该类植物不仅可 W富集污染±壤或矿区周边高浓度的重金属，而且能适应并反映环境特性。植物修复法利 用此类超富集植物清除±壤中重金属污染物，兼顾了±壤污染治理及美化环境的双重优 点，同时此技术修复成本低，不会引起±壤的二次污染，能够改善±壤的理化性质，具有传 统修复方法所无法比拟的经济和生态环保等优点，是一项具有广阔应用前景的治理上壤重 金属污染的绿色技术。
[0004] 目前儒超富集植物的定义是植物的地上部分儒浓度>100mg/Kg，文献调研显示已 有多种儒超富集植物在实验室范围内用来修复人工模拟的儒污染±壤或田间小区试验，例 如五色梅（专利：一种利用儒超富集植物五色梅修复重金属污染±壤的方法），半边莲（专 利:草本植物半边莲应用于富集提取污染±壤中儒的方法)等。然而植物小襲（捕6化皆〇扣? serotinum Z.)作为一种生物量较大的儒超富集植物，在现有技术中鲜有直接在野外重金 属污染严重地区将其栽种，根据当地的±壤特性、气候条件及周边的生态环境进行实地大 田修复儒污染的示范区研究。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题是提供了一种利用儒超富集植物小襲修复儒污染±壤的 方法，该方法在不破坏±壤生态环境、保持±壤结构和微生物活性的情况下，通过植物的根 系直接将儒污染大田±壤中大量的儒吸收，收获植物地上部分来修复被污染的大田±壤， 其操作性强，费用低廉且不破坏±壤理化性质，同时还能实现美化环境的功效。
[0006] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种利用儒超富集植物小襲修复 儒污染±壤的方法，其特征在于:在儒污染大田±壤中种植小襲，待小襲到成熟期时将小襲 整体从儒污染大田±壤中移除，通过连续种植小襲，重复上述操作，直至彻底去除儒污染大 田±壤中的儒，使大田±壤中的儒含量达到环境安全标准即完成儒污染±壤的修复。
[0007] 本发明与现有技术相比具有W下优点： 1、 现有技术中未发现小襲应用于儒污染±壤修复的相关报道，小襲繁殖能力强、生长 旺盛且生物量大，对儒有较强的耐性、吸收转运和超富集能力，将小襲种植在儒污染大田± 壤中，通过小襲根系吸收儒污染大田±壤中大量的儒并向地上部分运输，通过植物收割成 熟的生物质将达到将儒从±壤中移除的目的，并进行安全后处理，从而有效治理儒±壤污 染； 2、 现有技术出现的儒超富集植物的筛选都停留在实验室盆栽阶段，本专利是直接在野 外自然气候条件下试验，该植物不仅儒富集能力强，而且生长良好，采用小襲修复儒污染大 田±壤，其操作性简单、费用低且不破坏±壤结构及理化性质，不引起二次污染，同时具有 美化环境的作用； 3、 本发明实验证明小襲是一种儒超富集植物，利用小襲地上部对儒金属的超量提取能 力，通过在儒污染大田±壤上种植该种植物，能够在修复儒污染大田±壤及不引起地下水 污染的同时，改善±壤质量和美化生态环境。
【具体实施方式】
[0008] W下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本 发明上述主题的范围仅限于W下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发 明的范围。 实施例
[0009] 河南省新乡市某废弃氧化儒厂附近±壤由于重金属污染严重，目前已将其周围约 15亩±地改建为园林区，园林区内种植了女贞树、菩薇树、红叶李等观赏作物。实验地设在 该园林区内，于自然条件下采集该区域内生长旺盛的植物进行测试分析及筛选。整个园区 内繁殖最多、生长最旺盛的草本植物是小襲。
[0010] 为调查不同植物对儒的富集能力，4月初采集莽菜、牵牛花、芦韦、薄草、灰绿襲、巧 粒宽和小襲共7种植物及该植物生长对应区域的±壤样品。将采集的植物充分用自来水冲 洗后再用去离子水冲洗，自然惊干后在烘箱内于105°C杀青半小时后保持在80°C下至植物 恒重。将植物分为地上部分和地下部分(根部)分离，分别称重后进行粉碎过筛，±壤样品风 干后粉碎过筛。植物及±壤样品均采用石墨消解仪进行消解，使用原子吸收分光光度计法 测定儒含量。
[0011] 表1 7种植物地上、地下部分及整株植物平均儒含量
注:整株植物内儒含量=(植物地上部分重量*地上部分儒含量+植物地下部分重量*地 下部分儒含量)/整株植物的重量(地上部分重量+地下部分重量） 由表1可知，牵牛花、芦韦、灰绿襲Ξ种植物的地上及地下部分儒含量均低于lOOmg/Kg， 没有达到超富集植物的临界浓度。薄草的地下部分儒含量高达179.46mg/Kg，但地上部分仅 有14.99mg/Kg，巧粒宽也是地下部分儒含量远远大于地上部分，表明该植物将儒从地下向 地上部分运输能力差，重金属的转运能力受到限制。莽菜和小襲植物的地上部分儒含量均 高于lOOmg/Kg，但莽菜的生物量特别小，每株莽菜干重小于20g，不利于大量从±壤中将儒 转运到地面。小襲地上部分儒含量为179.73mg/Kg，地下部分儒含量为94.86mg/Kg，转运系 数为1.89。结果表明小襲对将从根系向植物地上器官转运能力强，植物地上部分生物量大， 整株植物内儒含量为166.56mg/Kg，也超过了儒超富集植物的临界浓度。
[0012] 同时，实验测得在小襲生长旺盛的±壤中儒含量为127.31mg/Kg，故而得到小襲在 该区域对儒的富集系数为1.31，表明小襲对儒的耐性很强，在自然生长条件下，±壤儒浓度 很高的情况下生长旺盛且吸附儒能力高。儒富集系数是表征植物将重金属从上壤中迁出的 难易程度，富集系数越高，植物对儒的吸收积累能力就越强，越有利于植物提取修复儒污染 ±壤。因此通过收割成熟的小襲而降低±壤中儒含量具有切实可行性。
[0013] 食品安全和人民身体健康是社会经济发展的前提，是社会稳定的基础。在重金属 污染严重的地区种植粮食作物曾造成经济损失上亿元，严重制约着国民经济发展并危害人 民身屯、健康。本专利使用观赏树木和超富集植物套种的方式，观赏树木用W售卖，超富集植 物小襲通过连续的种植、收割与正确的后处理，植物不断提取吸收污染±壤中的儒，直至该 废弃的氧化儒工厂周边污染±壤达到国家±壤环境质量安全标准要求。
[0014] 在经济效益方面，治理重金属±壤污染可减少数W万吨计农产品的污染造成的经 济损失，同时减少由于废弃工业区水体、空气和±壤等重金属污染给人民身体健康受损造 成的损失，对带动环保产业、化工行业、作物种苗产业等的发展、提高我省运些行业的竞争 力也有重要的作用。文献表明若W避免1万亩农田生产出重金属污染超标的农产品为例，每 年可避免500-2000万元经济损失。
[0015] 植物修复实用技术既能修复污染±壤，又能美化环境，是一种绿色、安全的污染± 壤治理办法，可W推广至很多重金属污染城市，具有广泛的应用前景和推广效益。
[0016] W上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该 了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，运些变化和改进均落入 本发明保护的范围内。
【主权项】
1. 一种利用镉超富集植物小藜修复镉污染土壤的方法，其特征在于：在镉污染大田土 壤中种植小藜，待小藜到成熟期时将小藜整体从镉污染大田土壤中移除，通过连续种植小 藜，重复上述操作，直至彻底去除镉污染大田土壤中的镉，使大田土壤中的镉含量达到环境 安全标准即完成镉污染土壤的修复。
【文档编号】B09C1/00GK105964669SQ201610559041
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】张鑫, 葛芳芳, 王学锋, 魏盾, 刘意祥, 金彩霞, 郑立庆, 崔文军
【申请人】河南师范大学