[發(fā)明專利]利用莧菜修復鎘污染土壤的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710028302.X
• 申請日: 2007-05-29
• 公開（公告）號: CN101096033A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發(fā)明（設計）人: 楊中藝;周軼慧;王俊麗;袁劍剛;薛夢
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/10;A01C21/00;F23G7/10
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 陳衛(wèi)

技術領域

本發(fā)明涉及鎘污染治理技術，具體的說，涉及利用莧菜修復鎘污染土壤的方法。

背景技術

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的增加，土壤重金屬污染問題已日趨嚴重。污水灌溉、污泥施用、含重金屬粉塵大氣沉降、含重金屬農(nóng)用化學品的使用、農(nóng)田周邊采礦和冶煉活動等是造成我國農(nóng)田土壤遭受重金屬污染的主要原因。

目前，我國大多數(shù)城市近郊土壤都受到了不同程度的重金屬污染。據(jù)有關資料，1980年全國工業(yè)“三廢”污染農(nóng)田266.7萬hm²，1988年增加到666.7萬hm²，而1992年全國遭受不同程度污染的農(nóng)田面積已達1000萬hm²。目前我國污灌總面積的45％土壤受到污染。如沈陽市張士灌區(qū)因污灌使2533hm²農(nóng)田遭受Cd污染(土壤Cd含量≥1.0mg?kg^-1)，其中嚴重污染面積(可能產(chǎn)生Cd含量≥1.0mg?kg^-1的稻米的農(nóng)田)占13％；江西大余縣污灌引起的Cd污染面積達5500hm²，其中嚴重污染面積占12％。如此大范圍的重金屬污染對我國的生態(tài)安全和食品安全構(gòu)成了極大的威脅，我國每年約有1000萬t的糧食重金屬含量超標，因土壤污染而損失的糧食產(chǎn)量亦達1000萬t，直接經(jīng)濟損失達100多億元。每年生產(chǎn)的Cd超標農(nóng)產(chǎn)品達14.6億kg。農(nóng)產(chǎn)品污染導致重金屬通過食物鏈進入人體，例如，多數(shù)國家每人每日平均攝取Cd?30-60μg，其中60％以上來自食物。重金屬污染對人類健康造成嚴重威脅。Cd對人體毒害常見的病癥有肺障礙病和腎功能不良，長期攝入微量Cd，通過器官組織中的積累還可引起骨痛病，日本神通川流域由于Cd污染引起的骨痛病是舉世皆知的。

目前治理土壤重金屬污染的修復方法主要有：化學固化法、土壤淋洗法、電動修復法和植物修復技術。將前三種方法與植物修復技術進行比較可以發(fā)現(xiàn)，前三種方法具有投資成本太高，只能用于污染非常嚴重地點等共同缺點，且操作繁瑣，甚至有時需破壞土層結(jié)構(gòu)，難以規(guī)模使用。而植物修復技術具有投資和維護成本低、操作簡便、不造成二次污染、具有潛在或顯在的經(jīng)濟效益等特色，同時還具有物理、化學修復方法所無法比擬的費用低廉、不破壞場地結(jié)構(gòu)、美化環(huán)境、易為社會大眾所接受等優(yōu)點，發(fā)展前途十分廣闊。

目前，植物修復主要是指植物萃取，研究最多的是應用超富集植物的萃取修復作用。超富集植物主要是指那些對重金屬具有極強吸收和富集能力且其本身不會受其毒害的植物。對該類植物的發(fā)現(xiàn)和對其吸收、富集機理的研究，是植物修復技術工程上應用的前提和基礎。超積累植物的概念是Brook(1995)等提出來的，一般認為重金屬含量超過普通植物的100倍屬于超積累植物，即鎘的含量應在100mg/kg以上，鈷、鎳、銅、鉛的含量應在1000mg/kg以上，錳、鋅含量應在10000mg/kg以上。目前發(fā)現(xiàn)的鎘超富集植物種類很少，其中天藍褐藍菜(Thlaspi?caerulescens)能夠富集2130mg?kg^-1，但該植物在實際應用中仍存在生物量小、生長速度慢的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生物量大、治理速度快的利用超富集植物莧菜來修復鎘污染土壤的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

本發(fā)明通過在受鎘污染的土壤中種植莧菜，由莧菜根系大量吸收污染土壤中的鎘，并將鎘轉(zhuǎn)移至莧菜的莖、葉等地上部器官，當植物長到花開期或成熟期時，將植物整株或地上部從污染土壤中移走，從而實現(xiàn)去除污染土壤中污染物鎘的目的。

為了徹底除去土壤中超標的鎘，可以采用復種的方式，即在第一批莧菜長到開花期或成熟期時，將植物整體從污染土壤上移走，再種植第二批，重復上述過程。收割后用焚燒的方法進行無害化處理。

為了提高莧菜地上部生物量，從而提高對污染土壤中鎘的提取率，可以在種植莧菜前，在土壤中施入基肥，并在生長過程進行追肥。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過長期的研究，發(fā)現(xiàn)莧菜是一種鎘超富集植物，其生長迅速，環(huán)境適應性強。將莧菜種植在受鎘污染的土壤中，可吸收土壤中鎘，永久性地解決土壤鎘污染問題。該治理方法費用低廉、可操作性強、不破壞環(huán)境土壤結(jié)構(gòu)、不引起二次污染。

具體實施方式