一种利用三角梅花卉植物修复重金属镉污染土壤的方法_2

文档序号:8535289阅读:来源:国知局
在环境治理方面,人们早已发现花丼的应用潜力。许多花丼对一些特定的有害气 体十分敏感,因此可将其作为大气污染的检测器。例如对二氧化硫敏感的花丼有紫苜蓿、 牵牛花、百日草、紫菀、美人蕉、矢车菊、彩叶草、非洲菊、三色堇等。对二氧化碳敏感的花丼 有紫菀、秋海棠、美人蕉、矢车菊、彩叶草等。对二氧化氮敏感的花丼有矮牵牛、杜鹃、荷兰鸢 尾、扶桑等。对氟化氢敏感的花丼有唐菖蒲、美人蕉、仙客来、萱草、风信子等。可作为氯气 检测器的花丼有百日草、蔷薇、郁金香、秋海棠、楓叶等。在水污染治理方面花丼也有其应 用:黄菖蒲,根系有极佳的重金属吸收作用;黑藻,净化水的效果极佳;美人蕉,根系对重金 属有较强的吸收作用;三白草,其根系对重金属有较强的吸收能力[文献9:张颖,朱向涛, 邢依琳.2011.杭州地区水生花丼在生态治污中的应用.技术,(24) :30-31]。近年来,以花 丼作为土壤污染的植物修复研宄在国内已见报道,彭胜巍发现紫茉莉、牵牛花、凤仙花可用 于修复石油污染土壤。但是对于花丼植物修复重金属污染土壤的研宄主要集中在超富集植 物,生长周期短,需增加成本处理地上部有害植物部分,不适宜作为先锋物种用于矿区废弃 地重金属的植物稳定技术。
[0012] 以花丼植物为筛选用于植物稳定修复技术的植物对象是有根据可言的:⑴从世界 范围来看,花丼资源相当丰富、潜力巨大,这就使筛选工作有了坚实的基础;⑵现已有大量 花丼应用于污染环境的治理中,使得筛选工作有了一定的理论基础;⑶人类在长期的农业 生产中,积累了丰富的花丼栽培与耕作、品种选育与改良及病虫害防治经验,再加上化学强 化措施等手段的不断深入,使得花丼植物对于污染土壤修复在实践应用中有了技术保障。 另外花丼类植物除具备一般植物的特点外,还有以下优势:⑴能够在修复土壤污染的同时 具有观赏价值,增加当地的经济效益;⑵花丼属观赏性植物,不会进入食物链,可减少对人 体的危害;⑶花丼对人类健康也有着一定的作用如刺激感官、味觉;由此可见,从花丼中筛 选修复植物是完全可行的。

【发明内容】

[0013] 本发明的目的在于提供一种利用价格低廉的花丼植物、操作性强、不破坏土壤理 化性质,同时又美化环境的修复镉污染土壤的方法。
[0014] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
[0015] -种利用三角梅花丼植物修复重金属镉污染土壤的方法,在含污染物镉的土壤上 种植三角梅,在室外栽培,春秋两季每天浇水一次,夏季每天早晚各浇水一次,使土壤含水 量保持在田间持水量的35% -55%,温度保持不低于3°C,日光照时间不低于8个小时。
[0016] 利用三角梅根部可超量吸收重金属镉并使其稳定于根部,将土壤中的镉固定实现 污染土壤的修复。
[0017] 三角梅将重金属镉主要吸收并富集于根部,其根-茎-叶对重金属镉吸收量逐渐 减少。
[0018] 本发明中,直接将三角梅苗种植在含污染物镉的土壤上。
[0019] 本发明中,所述的含污染物镉的土壤为矿区废弃地。
[0020] 本发明具有的优点:
[0021] 本发明采用适用于植物稳定技术的花丼植物修复镉污染土壤,其操作性强、费用 低、不破坏土壤理化性质、不引起二次污染,同时具有美化环境的作用。实验证明花丼植物 三角梅是一种对重金属具有较强耐性的植物,本发明利用三角梅根部对镉金属的超量吸收 固定作用,通过在镉污染土壤上种植这种植物,能够在稳定污染土壤及不引起地下水污染 的同时美化环境。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明对照不投加 CcUCd投加浓度50mg ?kg'Cd投加浓度IOOmg 时 三角梅生长对比图。
[0023] 图中:CK :不投加 Cd ;T1 :投加浓度 50mg · kgtd ;T2 :投加浓度 IOOmg · Iig-1CcL
【具体实施方式】
[0024] 盆栽浓度梯度实验:
[0025] 盆栽实验地点在南开大学泰达学院温室内,该场地在天津经济开发区,实验场地 周围没有污染源,是重金属未污染区,属暖温带半湿润大陆季风型气候,年平均气温约为 14°C,年平均降水量在360-970毫米之间。盆栽试验土壤采自塘沽森林公园表层土壤。
[0026] 本实验共设了 3个处理,分别为对照组不投加 Cd (CK),Cd投加浓度:50mg (Tl ),IOOmg (T2)。实验投加的Cd形态为CdCl2 ·2. 5H20,为分析纯试剂。取一定量土壤,将 其风干并过4_筛后,装入型号一致的花盆中,每盆中装土量相同,并分别与想要达到各处 理浓度所用的CdCl 2 ·2. 5H20粉末充分混合拌匀,平衡两周待用。三角梅幼苗购自福建漳州, 地茎lcm,高约10cm。选择长势相同的三角梅幼苗分别栽入各处理的盆中,每盆各栽3棵苗, 重复3次。每日根据盆缺水情况,不定量浇自来水,生长3个月后收获植株。将盆栽实验所 获的植物样分根、茎和叶三部分,先后用自来水及去离子水冲洗干净,沥去水分,于105°C下 杀青20min,之后在70°C下烘至恒重,称量干重后粉碎。土壤样品风干后经研磨并过100目 筛。植物及土壤样品均采用HNO 3-HClO^消解,二者体积比为3 :1,原子吸收分光光度计测 定其中的重金属Cd含量。
[0027] 实验结果:
[0028] 表1不同Cd处理下三角梅各部植物干重
[0029]
【主权项】
1. 一种利用三角梅花丼植物修复重金属镉污染土壤的方法,其特征在于:在含污染物 镉的土壤上种植三角梅,在室外栽培,春秋两季每天浇水一次,夏季每天早晚各浇水一次, 使土壤含水量保持在田间持水量的35% -55%,温度保持不低于3°C,日光照时间不低于8 个小时。
2. 根据权利要求1所述利用三角梅花丼植物修复重金属镉污染土壤的方法,其特征在 于:利用三角梅根部可超量吸收重金属镉并使其稳定于根部,将土壤中的镉固定实现污染 土壤的修复。
3. 根据权利要求1所述利用三角梅花丼植物修复重金属镉污染土壤的方法,其特征在 于:三角梅将重金属镉主要吸收并富集于根部,其根-茎-叶对重金属镉吸收量逐渐减少。
4. 根据权利要求1所述利用三角梅花丼植物修复重金属镉污染土壤的方法,其特征在 于:直接将三角梅苗种植在含污染物镉的土壤上。
5. 根据权利要求1或4所述利用三角梅花丼植物修复重金属镉污染土壤的方法,其特 征在于:所述的含污染物镉的土壤为矿区废弃地。
【专利摘要】本发明公开一种利用三角梅花卉植物修复重金属镉污染土壤的方法,本发明涉及治理污染环境的植物稳定生态修复技术,该方法是将三角梅种植于重金属污染环境主要是土壤,它不但能够正常生长没有任何受毒害现象,其生物量也没有减少,而重金属主要富集于植物根部,植物体内转运系数较低,具备适用于植物稳定修复技术植物的特征。采用本发明植物进行污染土壤修复,在治理污染土壤和地下水的同时又美化环境。
【IPC分类】B09C1-00
【公开号】CN104858226
【申请号】CN201510323108
【发明人】王文静, 刘家女
【申请人】南开大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月12日
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