[發明專利]一種受重金屬鎘污染土壤的植物修復方法

無效

• 申請號: 200910024586.4
• 申請日: 2009-02-20
• 公開（公告）號: CN101486041A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 郭紅巖;李佳華;孫媛媛;季榮;王曉蓉
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及環境保護中的土壤污染治理領域，更具體的說是用于重金屬鎘污染土壤的植物修復及其化學強化方法。

背景技術

土壤是人類生存與發展的重要自然資源和整個陸地生態系統賴以存在的基礎，對于農業可持續發展和人類的生存都非常重要。隨著現代化進程的推進，我國土壤污染的問題日益嚴重，其中每年因重金屬污染土壤引起的糧食減產達上千萬噸，對耕地資源可持續利用和糧食生產安全提出了嚴峻的挑戰。土壤重金屬污染的修復研究已成為國內外環境科學領域的熱點課題之一。Cd是一種常見的重金屬元素，在土壤中的活性較強，很容易被作物吸收而污染食物鏈，危及人類健康，因此，Cd的土壤污染修復研究更有現實意義。

Cd的土壤污染修復主要有工程措施、電動修復、土壤淋洗、化學固定、植物修復等。其中植物修復技術作為一種新興的綠色生物技術，能在不破壞土壤生態環境，保持土壤結構和微生物活性的狀況下，通過植物的作用從土壤中帶走污染物，從而修復被污染的土壤。植物修復在環境友好性和經濟性上都優于傳統的物理或化學的方法，是解決環境中重金屬污染問題的一個很有前景的方法，現已成為在環境領域的研究熱點。

植物修復技術由于具有成本低、不破壞環境、保護人類健康和易為大眾接受等優點而引起了人們極大的關注。但是，應用于修復的植物往往植株矮小、生長速度慢、地上部生物量小，成了實際應用中最大的限制。例如，周啟星等(周啟星，高拯民.沈陽張士灌區鎘循環的分室模型與污染防治對策研究.環境科學學報，1995，15：273-280)估算，在張士灌區II閘和III閘地段，若用野生莧來凈化土壤，使Cd含量降低到背景值(<0.2mg/kg)水平，需要的時間分別為4.11和1.43萬年，這顯然不實際。因此，利用柳樹等高大植株對被污染的環境進行植物修復的研究工作應運而生，近年來發展迅速，也越來越受到重視。研究者在瑞典發現的蒿柳(S.viminalis)和毛枝柳(S.dasyclados)某些無性系的枝條對cd有較好的富集作用。由于這些無性系生物量大(枝條年產量最高達35t/hm²)，每年從土壤中吸收的鎘最高可達210g/hm²(按6mg?kg^-1計算)，顯示了巨大的鎘修復潛力(Maria?Greger，Tommy?Landberg.Use?of?willow?in?phytoremediation[J].International?Journal?of?Phytoremediation，1999，1(2)：115-123)。

目前植物修復研究最為活躍的主要是螯合誘導的植物提取技術，通常所說的植物修復也指此技術。大量研究和實踐表明，螯合劑能大幅度增加植物對重金屬的吸收和富集，提高植物修復效率，甚至使得常規植物都可能用于植物修復中。但合成螯合劑容易殘留在環境中，可能導致處理場所的重金屬向周圍和地下水遷移，造成二次污染。Wu(Wuet?al.，2004)等研究發現添加乙二胺四乙酸(EDTA)極大地提高了土壤水溶性Cu、Zn、Pb、Cd，并使植物地上部重金屬含量增加，但通過淋濾實驗指出EDTA用于強化植物修復存在污染地下水的風險。因此選擇合適的環境較友好的螯合萃取劑或者降低合成螯合劑如EDTA的使用量對于該方法的推廣應用顯得尤為迫切和重要。相關專利(修復重金屬銅污染土壤的淋洗劑及方法，公開號CN200810019400)已提出了使用乙二胺二琥珀酸(EDDS)和乳酸乙酯來修復土壤重金屬銅污染的方法，但只限于土壤的淋洗修復，未涉及螯合誘導的植物提取修復。而且目前EDDS試劑生產成本較高，因此大量使用EDDS用于土壤修復不太現實。

發明內容

1、本發明要解決的技術問題

本發明提供一種受重金屬鎘污染土壤的植物修復方法，通過本發明可以實現低成本、高效、較安全的土壤修復，可實際應用于重金屬鎘污染場地土壤的修復。

2、技術方案

一種受重金屬鎘污染土壤的植物修復方法，其步驟為：

(A)定期測量土壤中鎘的含量，進行柳樹的插種：

(B)柳樹插種兩個月后加入由乳酸乙酯與乙二胺四乙酸組成的化學強化劑。

上述步驟A中的柳樹為蘇柳無性系J10ll，其種植密度為每土壤中鎘的含量為6mg/kg時每平方米種植4～6株。

步驟B中乳酸乙酯與乙二胺四乙酸的總加入量與Cd的物質的量比為2:1，兩者都以純物質的水溶液加入。

步驟B中乳酸乙酯與乙二胺四乙酸的物質的量比為4：3～7。

3、有益效果