苣苋草在修复镉污染土壤中的应用的制作方法

文档序号:31776100发布日期:2022-10-12 08:29阅读:31来源:国知局

1.本发明涉及镉污染土壤修复技术领域,具体涉及一种苣苋草在修复镉污染土壤中的应用。


背景技术:

2.由于工业“三废”的排放及不合理的农业管理措施,土壤镉和铅污染愈发严重,显著降低了土壤的生产力,并且生产的农产品因重金属污染而严重威胁人体健康。cd在植物体内含量过高会对某些植物产生毒害作用,如通过减少植物体内叶绿素含量来影响植物光合作用,干扰植物代谢过程。更为严重的是,cd是不可生物降解的,且通过食物链的生物学放大作用后进入人体,使人产生如“骨痛病”等疾病,严重威胁人体健康。
3.利用植物修复重金属污染土壤是一项经济成本低、环境危害小、修复效率高的技术。以往的研究结果表明对镉和铅有富集作用的植物生物量都比较小而且生长缓慢,代表性最强的超积累植物集中在十字花科(83种)和竹兰科(59种),研究最多的植物主要在芸苔属(brassica)、庭芥属(alyssums)及遏蓝菜属(thlaspi)selvam还发现甘蓝型油菜对镉污染土壤有修复作用,但镉污染会导致其生物量下降。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种苣苋草在修复镉污染土壤中的应用,本发明苣苋草能够富集金属镉并在体内超累积,此外,苣苋草植株较高、生长较快,茎叶繁茂;因此,苣苋草是一种镉超累积植物且生物量大,能够有效修复镉污染土壤。
5.为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
6.本发明第一方面提供一种苣苋草在修复镉污染土壤中的应用。
7.本发明通过将苣苋草种植在镉污染土壤中,能够有效富集土壤中的镉金属,达到快速、高效的修复土壤的目的;苣苋草在作物生长旺期,一天可生长5~7cm,茎叶繁茂,植株高2.5~3.5m,鲜产达75-150t
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hm-2
,生物量大;因此,通过控制苣苋草地上部分的收割次数,可以调控镉金属富集量,达到对不同污染程度的镉污染土壤进行修复。
8.优选地,所述苣苋草的品种为k472或r104。本发明中通过对苣苋草品种的选择,能够更好的提高镉污染土壤中的富集量,实现更高效的修复镉污染土壤。
9.在本发明中,对镉污染土壤不作严格限制,只要是富含镉金属的土壤即可,例如,镉污染土壤可以为矿区镉污染土壤和镉污染农田。
10.本发明苣苋草能够对不同浓度的镉污染土壤进行修复,优选地,所述镉污染土壤中镉含量为200~300mg/kg。
11.本发明第二方面提供一种镉污染土壤的修复方法,所述修复方法包括如下步骤:
12.(a)在镉污染土壤中播种苣苋草并进行正常田间管理;
13.(b)在苣苋草生长旺盛期间隔收割地上部分并移出;
14.(c)待苣苋草生长结束,连根拔除苣苋草并移出,然后,对土壤中重金属镉含量进
行检测。
15.本发明通过在镉污染土壤中种植苣苋草,能够有效的富集土壤中的镉金属,达到快速的土壤修复效果;此外,通过对苣苋草地上部分的收割,能够提高苣苋草的生物量,提高富集镉金属含量,达到更好的修复效果。
16.优选地,所述苣苋草的品种为k472或r104。本发明中通过对苣苋草品种的选择,能够更好的提高镉污染土壤中的富集量,实现更高效的修复镉污染土壤。
17.在本发明中,对镉污染土壤不作严格限制,只要是富含镉金属的土壤即可,例如,镉污染土壤可以为矿区镉污染土壤和镉污染农田。
18.本发明苣苋草能够对不同浓度的镉污染土壤进行修复,优选地,所述镉污染土壤中镉含量为200~300mg/kg。
19.与现有技术相比,本发明的有益效果至少包括:
20.本发明通过将苣苋草种植在镉污染土壤中,能够有效在苣苋草体内富集土壤中的镉金属,达到快速、高效的修复土壤的目的;此外,苣苋草植株较高、生长较快,茎叶繁茂;苣苋草在作物生长旺期,一天可生长5~7cm,茎叶繁茂,植株高2.5~3.5m,鲜产达75-150t
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hm-2
,生物量大;苣苋草是一种镉超累积植物且生物量大,能够有效修复镉污染土壤。
21.本发明通过在镉污染土壤中种植苣苋草,能够有效的富集土壤中的镉金属,达到快速的土壤修复效果;此外,通过对苣苋草地上部分的收割,能够提高苣苋草的生物量,提高富集镉金属含量,达到更好的修复效果。
具体实施方式
22.下面将结合实施例对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
23.需要注意的是,除非另有说明,本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
24.苣苋草在作物生长旺期,一天可生长5~7cm,茎叶繁茂,植株高2.5~3.5m,鲜产达75-150t
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,生物量大;通过将其种植在镉污染土壤中,发现苣苋草能够有效的在体内富集镉金属,达到镉污染土壤的修复;
25.进而本发明实施例提供一种苣苋草在修复镉污染土壤中的应用。
26.该应用通过将苣苋草种植在镉污染土壤中,能够有效富集土壤中的镉金属,达到快速、高效的修复土壤的目的。
27.不同的植物品种,由于其存在的生物差别,导致镉金属富集效果不同,研究表明,苣苋草k472和r104对镉金属具有更加优异的富集效果;因此,在一实施方式中,苣苋草的品种为k472或r104。
28.在本发明中对镉污染土壤不作严格限制,只要土壤中含有镉金属即可,在一实施方式中,镉污染土壤为矿区镉污染土壤;在另一实施方式中,镉污染土壤为镉污染农田。
29.本发明苣苋草能够对不同浓度的镉污染土壤进行修复,在一实施方式中,镉污染土壤中镉含量为200~300mg/kg中的任一含量,例如可以为200mg/kg、250mg/kg、/80mg/kg或300mg/kg。
30.本发明又一实施例提供一种镉污染土壤的修复方法,该修复方法包括如下步骤:
31.(a)在镉污染土壤中播种苣苋草并进行正常田间管理;
32.(b)在苣苋草生长旺盛期间隔收割地上部分并移出;
33.(c)待苣苋草生长结束,连根拔除苣苋草并移出,然后,对土壤中重金属镉含量进行检测。
34.本发明通过在镉污染土壤中种植苣苋草,能够有效的富集土壤中的镉金属,达到快速的土壤修复效果;此外,通过对苣苋草地上部分的收割,能够提高苣苋草的生物量,提高富集镉金属含量,达到更好的修复效果。
35.下面通过具体的实施例进一步说明本发明,但是,应当理解为,这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用,而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
36.实施例1
37.本实施例为一种镉污染土壤的修复方法,该修复方法包括如下步骤:
38.(a)在镉污染土壤中播种苣苋草并进行正常田间管理,其中,镉污染土壤中镉含量为250mg/kg;
39.(b)在苣苋草生长旺盛期间隔收割地上部分并移出;
40.(c)待苣苋草生长结束,连根拔除苣苋草并移出。
41.实施例2
42.本实施例为实验室种植苣苋草对模拟镉污染土壤的修复研究:
43.模拟污染农田和矿区土壤中cd的污染水平,cd处理为0、25、250mg
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kg-1
共三个浓度处理,每个处理六盆重复,共18盆,每盆定植2株,于定植一个月后用氯化镉(cdcl2)以水溶液的形式污染土壤;每3天浇一次水,保持土壤湿润;为防止重金属流失,花盆下垫塑料托盘。
44.待苣苋草生长结束,将栽种4个月的两品种样品连根挖回,先用自来水冲洗干净,再用去离子水冲洗,晾干后测量茎叶重、根重、株高,置于烘箱中,105℃杀青半小时,78℃烘至恒重,取出称干重,粉碎后过100目筛后装袋备用。
45.重金属含量测定:
46.植物样品采用hno
3-hclo4混合酸法消解,土壤样品采用王水-hclo4混合酸法消解,消煮液过滤定容后在电感耦合等离子体发射光谱仪(icpe-7200)上测定重金属cd的含量:
47.按照上述方法对苣苋草k472和r104分别进行实验,不同品种苣苋草的根部和地上部分的镉含量的检测结果如表1~3所示;
48.对于cd含量为0的实验组,不同品种苣苋草的根部和地上部分的镉含量的检测结果如表1所示:
49.表1
50.组别地上部分(mg/kg)根部(mg/kg)k47200r10400
51.对于cd含量为25mg/kg的实验组,不同品种苣苋草的根部和地上部分的镉含量的检测结果如表2所示;
52.表2
53.组别地上部分(mg/kg)根部(mg/kg)k47238.6830.76r10430.8925.76
54.对于cd含量为250mg/kg的实验组,不同品种苣苋草的根部和地上部分的镉含量的检测结果如表3所示;
55.表3
56.组别地上部分(mg/kg)根部(mg/kg)k472174.85148.1r104190.47143.66
57.由表1~表3数据可知:
58.本发明通过在镉污染土壤中种植苣苋草,能够有效的富集土壤中的镉金属,达到快速的土壤修复效果。
59.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
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