一種利用鎘超富集植物小藜修復鎘污染土壤的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用鎘超富集植物小藜修復鎘污染土壤的方法，屬于重金屬污染土壤植物修復技術領域。本發明的技術方案要點為：在鎘污染大田土壤中種植小藜，待小藜到成熟期時將小藜整體從鎘污染大田土壤中移除，通過連續種植小藜，重復上述操作，直至徹底去除鎘污染大田土壤中的鎘，使大田土壤中的鎘含量達到環境安全標準即完成鎘污染土壤的修復。本發明操作性強，費用低廉且不破壞土壤理化性質，同時還能實現美化環境的功效。
【專利說明】
-種利用福超富集植物小黎修復福污染±壤的方法
技術領域
[0001] 本發明屬于重金屬污染±壤植物修復技術領域，具體設及一種利用儒超富集植物 小襲修復儒污染±壤的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著全球經濟的迅速發展，環境污染問題也隨之持續出現，±壤重金屬污染修復 研究已成為當前國內外的熱點科學問題和前沿研究領域。2014年4月環保部與國±部聯合 發布的《全國±壤污染狀況調查公報》顯示，全國±壤總的點位超標率為16.1%，全國耕種± 地面積的10%W上已受重金屬污染，約有1000萬公頃。與此同時，公認的儒中毒導致的"痛痛 病"W及近年來曝光的"儒米"、"神毒"、"血鉛"等重金屬污染事件觸目驚屯、，±壤重金屬污 染設及糧食安全、人類居住環境安全和生態環境安全等多個方面。重金屬污染綜合防治規 劃是"十二五"期間國家批復實施的第一個五年專項規劃，明確提出高度重視±壤重金屬污 染治理問題。2016年出臺的"±十條"對±壤安全利用提出了具體要求，明確指出嚴重污染 的±壤嚴禁種植糧食作物，因此±壤重金屬污染問題亟待解決。
[0003] ±壤重金屬污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點，一旦受到污染就很難治 理。客±法、±壤固化、洗±法、淋濾法和電化學法等物理或化學方法，成本昂貴，難W大規 模使用，而且常常導致±壤結構破壞、±壤生物活性下降和±壤肥力退化。相對而言，自 化fTre提出重金屬超富集植物化eavy metal hyperaccumulator)的概念，該類植物不僅可 W富集污染±壤或礦區周邊高濃度的重金屬，而且能適應并反映環境特性。植物修復法利 用此類超富集植物清除±壤中重金屬污染物，兼顧了±壤污染治理及美化環境的雙重優 點，同時此技術修復成本低，不會引起±壤的二次污染，能夠改善±壤的理化性質，具有傳 統修復方法所無法比擬的經濟和生態環保等優點，是一項具有廣闊應用前景的治理上壤重 金屬污染的綠色技術。
[0004] 目前儒超富集植物的定義是植物的地上部分儒濃度>100mg/Kg，文獻調研顯示已 有多種儒超富集植物在實驗室范圍內用來修復人工模擬的儒污染±壤或田間小區試驗，例 如五色梅（專利：一種利用儒超富集植物五色梅修復重金屬污染±壤的方法），半邊蓮（專 利:草本植物半邊蓮應用于富集提取污染±壤中儒的方法)等。然而植物小襲（捕6化皆〇扣? serotinum Z.)作為一種生物量較大的儒超富集植物，在現有技術中鮮有直接在野外重金 屬污染嚴重地區將其栽種，根據當地的±壤特性、氣候條件及周邊的生態環境進行實地大 田修復儒污染的示范區研究。

【發明內容】

[0005] 本發明解決的技術問題是提供了一種利用儒超富集植物小襲修復儒污染±壤的 方法，該方法在不破壞±壤生態環境、保持±壤結構和微生物活性的情況下，通過植物的根 系直接將儒污染大田±壤中大量的儒吸收，收獲植物地上部分來修復被污染的大田±壤， 其操作性強，費用低廉且不破壞±壤理化性質，同時還能實現美化環境的功效。
[0006] 本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種利用儒超富集植物小襲修復 儒污染±壤的方法，其特征在于:在儒污染大田±壤中種植小襲，待小襲到成熟期時將小襲 整體從儒污染大田±壤中移除，通過連續種植小襲，重復上述操作，直至徹底去除儒污染大 田±壤中的儒，使大田±壤中的儒含量達到環境安全標準即完成儒污染±壤的修復。
[0007] 本發明與現有技術相比具有W下優點： 1、 現有技術中未發現小襲應用于儒污染±壤修復的相關報道，小襲繁殖能力強、生長 旺盛且生物量大，對儒有較強的耐性、吸收轉運和超富集能力，將小襲種植在儒污染大田± 壤中，通過小襲根系吸收儒污染大田±壤中大量的儒并向地上部分運輸，通過植物收割成 熟的生物質將達到將儒從±壤中移除的目的，并進行安全后處理，從而有效治理儒±壤污 染； 2、 現有技術出現的儒超富集植物的篩選都停留在實驗室盆栽階段，本專利是直接在野 外自然氣候條件下試驗，該植物不僅儒富集能力強，而且生長良好，采用小襲修復儒污染大 田±壤，其操作性簡單、費用低且不破壞±壤結構及理化性質，不引起二次污染，同時具有 美化環境的作用； 3、 本發明實驗證明小襲是一種儒超富集植物，利用小襲地上部對儒金屬的超量提取能 力，通過在儒污染大田±壤上種植該種植物，能夠在修復儒污染大田±壤及不引起地下水 污染的同時，改善±壤質量和美化生態環境。
【具體實施方式】
[0008] W下通過實施例對本發明的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本 發明上述主題的范圍僅限于W下的實施例，凡基于本發明上述內容實現的技術均屬于本發 明的范圍。 實施例
[0009] 河南省新鄉市某廢棄氧化儒廠附近±壤由于重金屬污染嚴重，目前已將其周圍約 15畝±地改建為園林區，園林區內種植了女貞樹、菩薇樹、紅葉李等觀賞作物。實驗地設在 該園林區內，于自然條件下采集該區域內生長旺盛的植物進行測試分析及篩選。整個園區 內繁殖最多、生長最旺盛的草本植物是小襲。
[0010] 為調查不同植物對儒的富集能力，4月初采集莽菜、牽牛花、蘆韋、薄草、灰綠襲、巧 粒寬和小襲共7種植物及該植物生長對應區域的±壤樣品。將采集的植物充分用自來水沖 洗后再用去離子水沖洗，自然驚干后在烘箱內于105°C殺青半小時后保持在80°C下至植物 恒重。將植物分為地上部分和地下部分(根部)分離，分別稱重后進行粉碎過篩，±壤樣品風 干后粉碎過篩。植物及±壤樣品均采用石墨消解儀進行消解，使用原子吸收分光光度計法 測定儒含量。
[0011] 表1 7種植物地上、地下部分及整株植物平均儒含量
注:整株植物內儒含量=(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，牽牛花、蘆韋、灰綠襲Ξ種植物的地上及地下部分儒含量均低于lOOmg/Kg， 沒有達到超富集植物的臨界濃度。薄草的地下部分儒含量高達179.46mg/Kg，但地上部分僅 有14.99mg/Kg，巧粒寬也是地下部分儒含量遠遠大于地上部分，表明該植物將儒從地下向 地上部分運輸能力差，重金屬的轉運能力受到限制。莽菜和小襲植物的地上部分儒含量均 高于lOOmg/Kg，但莽菜的生物量特別小，每株莽菜干重小于20g，不利于大量從±壤中將儒 轉運到地面。小襲地上部分儒含量為179.73mg/Kg，地下部分儒含量為94.86mg/Kg，轉運系 數為1.89。結果表明小襲對將從根系向植物地上器官轉運能力強，植物地上部分生物量大， 整株植物內儒含量為166.56mg/Kg，也超過了儒超富集植物的臨界濃度。
[0012] 同時，實驗測得在小襲生長旺盛的±壤中儒含量為127.31mg/Kg，故而得到小襲在 該區域對儒的富集系數為1.31，表明小襲對儒的耐性很強，在自然生長條件下，±壤儒濃度 很高的情況下生長旺盛且吸附儒能力高。儒富集系數是表征植物將重金屬從上壤中遷出的 難易程度，富集系數越高，植物對儒的吸收積累能力就越強，越有利于植物提取修復儒污染 ±壤。因此通過收割成熟的小襲而降低±壤中儒含量具有切實可行性。
[0013] 食品安全和人民身體健康是社會經濟發展的前提，是社會穩定的基礎。在重金屬 污染嚴重的地區種植糧食作物曾造成經濟損失上億元，嚴重制約著國民經濟發展并危害人 民身屯、健康。本專利使用觀賞樹木和超富集植物套種的方式，觀賞樹木用W售賣，超富集植 物小襲通過連續的種植、收割與正確的后處理，植物不斷提取吸收污染±壤中的儒，直至該 廢棄的氧化儒工廠周邊污染±壤達到國家±壤環境質量安全標準要求。
[0014] 在經濟效益方面，治理重金屬±壤污染可減少數W萬噸計農產品的污染造成的經 濟損失，同時減少由于廢棄工業區水體、空氣和±壤等重金屬污染給人民身體健康受損造 成的損失，對帶動環保產業、化工行業、作物種苗產業等的發展、提高我省運些行業的競爭 力也有重要的作用。文獻表明若W避免1萬畝農田生產出重金屬污染超標的農產品為例，每 年可避免500-2000萬元經濟損失。
[0015] 植物修復實用技術既能修復污染±壤，又能美化環境，是一種綠色、安全的污染± 壤治理辦法，可W推廣至很多重金屬污染城市，具有廣泛的應用前景和推廣效益。
[0016] W上實施例描述了本發明的基本原理、主要特征及優點，本行業的技術人員應該 了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原 理，在不脫離本發明原理的范圍下，本發明還會有各種變化和改進，運些變化和改進均落入 本發明保護的范圍內。
【主權項】
1. 一種利用鎘超富集植物小藜修復鎘污染土壤的方法，其特征在于：在鎘污染大田土 壤中種植小藜，待小藜到成熟期時將小藜整體從鎘污染大田土壤中移除，通過連續種植小 藜，重復上述操作，直至徹底去除鎘污染大田土壤中的鎘，使大田土壤中的鎘含量達到環境 安全標準即完成鎘污染土壤的修復。
【文檔編號】B09C1/00GK105964669SQ201610559041
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月15日
【發明人】張鑫, 葛芳芳, 王學鋒, 魏盾, 劉意祥, 金彩霞, 鄭立慶, 崔文軍
【申請人】河南師范大學