本发明涉及污染治理技术领域，具体是指蜈蚣草在矿山修复土壤重金属砷污染中的应用。
背景技术：
地方性砷中毒已成为全球，特别是东南亚地区的一种重要的流行疾病。我国湖南等地的矿区土壤砷污染十分严重，砷流入矿山开采区附近的农田，随之进入食物链，会给居民身体健康造成威胁。
目前，金属砷主要作为合金材料应用到铜和铅的合金中。此外，砷也被当作掺杂材料应用到一些半导体材料，因此解决矿山修复土壤重金属砷污染问题可以改善土壤环境同时也能变毒为宝，使得解决这一问题更加重要。
蜈蚣草是常绿草本植物，且其对重金属砷具有高富集性，研究发现其可吸附砷并转移到地面的枝叶里，它吸收土壤中砷的能力达到了约10000mg/kg，超过普通植物20万倍，然而，应用蜈蚣草修复砷污染土壤也有一些不可避免的局限性。首先，蜈蚣草是蕨类植物，前期生长速度较慢，目前使用蜈蚣草进行修复矿区土壤砷污染，多次种植和后期的连根收集蜈蚣草，增加了时间和人力成本，其次，土壤中过高的砷浓度会抑制蜈蚣草生长。
技术实现要素：
本发明提供一种能够有效修复土壤重金属砷污染的蜈蚣草在矿山修复土壤重金属砷污染中的应用。本发明所采用的技术方案为：蜈蚣草在矿山修复土壤重金属砷污染中的应用，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将化学阻隔剂均匀施洒在矿山砷污染土壤的表面；所述化学阻隔剂包括化学阻隔材料、化学钝化材料、化学强化材料和植物生长调节材料，在所述矿山砷污染土壤中撒入熟石灰粉将土壤ph值控制在小于且接近6.5，对所述矿山砷污染土壤进行土壤深松；
步骤二：采集蜈蚣草孢子，将所述蜈蚣草孢子在培养基质中培育成幼苗，在所述培养基质中混入丛枝菌根真菌接种剂使幼苗菌根化；
步骤三：给所述矿山砷污染土壤浇透水并施肥，将所述菌根化后的蜈蚣草幼苗种植到所述步骤一后的土壤中；
步骤四：对所述蜈蚣草进行循环刈割，在蜈蚣草长到50cm以上时进行刈割收集，每次刈割时留茬桩高度为10～15cm。
步骤五：将收集到的所述蜈蚣草高温焚烧，得到含有砷金属的飞灰和底渣。
所述化学阻隔材料为钠基膨润土、白云石粉、氧化钙、钾长石中的一种或多种。
所述化学钝化材料为多羟基磷酸铁、多羟基磷氯化铁、聚合铁甲壳素、硅酸氯化铁中的一种或多种。
所述化学强化材料为基质改良剂、生物腐植酸、草酸、柠檬酸、海泡石、乙二胺四乙酸其中的一种或多种。
所述植物生长调节材料为钙镁磷粉、氰氨化钙、动物骨粉、秸秆类有机肥、氨基酸螯合粉中的一种或多种。
所述步骤二包括：
s1：在夏秋季自砷污染地区采集获取蜈蚣草孢子；
s2：将粒度小于2mm的未污染土壤与粒度小于2mm河沙按照重量比4:1混合，作为培养基质，将所述培养基质灭菌处理后，混施基肥和丛枝菌根真菌接种剂，装入盆钵或育苗盘，按基质重18～20％浇水，待水分渗透均匀后，在所述培养基质表层撒播蜈蚣草孢子；
s3：播种后均匀撒上一层粒度小于1mm细土，按照基质最大持水量的80％喷水浇湿，农用塑料薄膜覆盖；
s4：在可控温度和光照的温室中进行培养每5日称重育苗盘1次，培养过程中按照培养基质最大持水量的80％维持水分，培养过程中观察蜈蚣草孢子萌发及幼苗生长情况，经2～3月培养，可获得备用蜈蚣草幼苗，苗高至2～3厘米：将获得的蜈蚣草幼苗在室内进行分植培养，即取出幼苗分成单株，分栽至育苗钵或穴盘中，使苗高至5～8厘米。
所述化学阻隔剂中各组成成分的重量份数为化学阻隔材料20-40份、化学钝化材料30-55份、化学强化材料5-20份以及植物生长调节材料5-20份。
所述蜈蚣草高温焚烧包括：在850℃下焚烧所述蜈蚣草和氧化钙，焚烧过程中产生的烟气通过活性炭吸收，将砷金属的飞灰和底渣收集。
本发明的有益效果：本发明利用化学方法通过化学阻隔剂将砷变为人体难以吸收的砷化合物，通过熟石灰调节土壤的ph值，增加砷的有效性，促进蜈蚣草的修复效率，蜈蚣草通过活化提取、吸附并转移砷污染土壤中的砷离子的方式富集砷离子；通过丛枝菌根真菌接种剂使蜈蚣草幼苗菌根化，刺激蜈蚣草的生长，提高了蜈蚣草的生物量，且增强蜈蚣草对砷的吸收能力，促进砷由蜈蚣草地下部分向地上部分转移，也满足了后期对蜈蚣草的地上部分刈割条件，使地上部分刈割手机到更多砷，通过对蜈蚣草采取循环刈割，节省了培养、种植的往复，节约时间和成本。
具体实施方式
为了更加的了解本发明，将通过具体实施方式对本发明进行详细的描述。
蜈蚣草在矿山修复土壤重金属砷污染中的应用，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将化学阻隔剂均匀施洒在矿山砷污染土壤的表面；所述化学阻隔剂包括化学阻隔材料、化学钝化材料、化学强化材料和植物生长调节材料，在所述矿山砷污染土壤中撒入熟石灰粉将土壤ph值控制在小于且接近6.5，对所述矿山砷污染土壤进行土壤深松；
步骤二：采集蜈蚣草孢子，将所述蜈蚣草孢子在培养基质中培育成幼苗，在所述培养基质中混入丛枝菌根真菌接种剂使幼苗菌根化；
步骤三：给所述矿山砷污染土壤浇透水并施肥，将所述菌根化后的蜈蚣草幼苗种植到所述步骤一后的土壤中；
步骤四：对所述蜈蚣草进行循环刈割，在蜈蚣草长到50cm以上时进行刈割收集，每次刈割时留茬桩高度为10～15cm。
步骤五：将收集到的所述蜈蚣草高温焚烧，得到含有砷金属的飞灰和底渣。
本发明中所述化学阻隔材料为钠基膨润土、白云石粉、氧化钙、钾长石中的一种或多种。
本发明中所述化学钝化材料为多羟基磷酸铁、多羟基磷氯化铁、聚合铁甲壳素、硅酸氯化铁中的一种或多种。
本发明中所述化学强化材料为基质改良剂、生物腐植酸、草酸、柠檬酸、海泡石、乙二胺四乙酸其中的一种或多种。
本发明中所述植物生长调节材料为钙镁磷粉、氰氨化钙、动物骨粉、秸秆类有机肥、氨基酸螯合粉中的一种或多种。
本发明中所述步骤二包括：
s1：在夏秋季自砷污染地区采集获取蜈蚣草孢子；
s2：将粒度小于2mm的未污染土壤与粒度小于2mm河沙按照重量比4:1混合，作为培养基质，将所述培养基质灭菌处理后，混施基肥和丛枝菌根真菌接种剂，装入盆钵或育苗盘，按基质重18～20％浇水，待水分渗透均匀后，在所述培养基质表层撒播蜈蚣草孢子；
s3：播种后均匀撒上一层粒度小于1mm的细土，按照基质最大持水量的80％喷水浇湿，农用塑料薄膜覆盖；
s4：在可控温度和光照的温室中进行培养每5日称重育苗盘1次，培养过程中按照培养基质最大持水量的80％维持水分，培养过程中观察蜈蚣草孢子萌发及幼苗生长情况，经2～3月培养，可获得备用蜈蚣草幼苗，苗高至2～3厘米：将获得的蜈蚣草幼苗在室内进行分植培养，即取出幼苗分成单株，分栽至育苗钵或穴盘中，使苗高至5～8厘米。
本发明中所述化学阻隔剂中各组成成分的重量份数为化学阻隔材料20-40份、化学钝化材料30-55份、化学强化材料5-20份以及植物生长调节材料5-20份。
本发明中所述蜈蚣草高温焚烧包括：在850℃下焚烧所述蜈蚣草和氧化钙，焚烧过程中产生的烟气通过活性炭吸收，将砷金属的飞灰和底渣收集。
将化学阻隔剂均匀施洒在矿山砷污染土壤的表面。其中，化学阻隔剂中各组成成分按照重量份数包括化学阻隔材料30份、化学钝化材料35份、化学强化材料15份以及植物生长调节材料15份。化学阻隔材料为白云石粉、钠基膨润土，化学钝化材料为多羟基磷酸铁，化学强化材料为基质改良剂、生物腐植酸、草酸，植物生长调节材料为钙镁磷粉；在矿山砷污染土壤中撒入熟石灰粉将土壤ph值控制在小于且接近6.5，对要修负的矿山砷污染土壤进行土壤深松，使化学阻隔剂与矿山砷污染土壤混合均匀，浇水施肥备用。
将粒度小于2mm的未污染土壤与粒度小于2mm河沙按照重量比4:1混合，作为培养基质，将基质灭菌处理后，混施基肥和丛枝菌根真菌接种剂，装入盆钵或育苗盘，按基质重18～20％浇水，待水分渗透均匀后，在基质表层撒播在夏秋季自砷污染地区采集获取的蜈蚣草孢子，丛枝菌根真菌接种剂可使蜈蚣草幼苗菌根化，刺激蜈蚣草的生长，提高了蜈蚣草的生物量，且增强蜈蚣草对砷的吸收能力，促进砷由蜈蚣草地下部分向地上部分转移，也满足了后期对蜈蚣草的地上部分刈割条件，使地上部分刈割手机到更多砷，播种后均匀撒上一层粒度小于1mm的细土，按照基质最大持水量的80％喷水浇湿，农用塑料薄膜覆盖；在可控温度和光照的温室中进行培养每5日称重育苗盘1次，培养过程中按照培养基质最大持水量的80％维持水分，培养过程中观察蜈蚣草孢子萌发及幼苗生长情况，经2～3月培养，可获得备用蜈蚣草幼苗，苗高至2～3厘米：将获得的蜈蚣草幼苗在室内进行分植培养，即取出幼苗分成单株，分栽至育苗钵或穴盘中，使苗高至5～8厘米后种植到备用的矿山砷污染土壤里，在蜈蚣草长到50cm以上时进行刈割收集，每次刈割时留茬桩高度为10～15cm。在850℃下焚烧收集到的蜈蚣草并混入氧化钙，焚烧过程中产生的烟气通过活性炭吸收减少环境污染，将砷金属的飞灰和底渣收集，获得矿山砷污染土壤中的砷，进而改善修复了矿山砷污染土壤。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。