[發(fā)明專利]受菲、芘或五氯苯酚污染土壤的植物修復(fù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910184200.6
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN101648205A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭紅巖;李佳華;孫媛媛;王曉蓉;季榮;尹穎
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;A01G1/00
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護中的土壤污染治理領(lǐng)域，更具體的說是受菲、芘或五氯苯酚污染土壤的植物修復(fù)方法。

背景技術(shù)

土壤是人類生存與發(fā)展的重要自然資源和整個陸地生態(tài)系統(tǒng)賴以存在的基礎(chǔ)，對于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和人類的生存都非常重要。據(jù)UNEP(聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署)1990年報告(IRRTC)，每年約有3-4億噸有機物進入環(huán)境，其中大部分進入了土壤環(huán)境。我國土壤污染的問題也很嚴(yán)重，對耕地資源可持續(xù)利用和糧食生產(chǎn)安全提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。比如，有機氯農(nóng)藥已禁用近20年，土壤中殘留量已大大降低，但檢出率仍很高。隨著城市化和工業(yè)化進程加快，城市和工業(yè)區(qū)附近土壤有機污染也日益加劇，這些土壤的環(huán)境污染治理與修復(fù)刻不容緩。由于有機化合物具有較高土壤-水分配系數(shù)，一旦進入土壤后，其絕大多數(shù)積聚在土壤里，不僅難降解，而且毒性大，所以，世界各國都已投入大量人力、財力開展有機化合物污染土壤的修復(fù)技術(shù)研究。

多環(huán)芳烴(Polycyclic?Aromatic?Hydrocarbons；PAHs)是指兩個或兩個以上苯環(huán)以線狀、角狀或簇狀排列的稠環(huán)化合物，是環(huán)境中普遍存在的具有代表性的一類重要持久性有機污染物。氯酚廣泛用作木材的防腐劑、除草劑、殺菌劑、溶劑、熱交換劑等。氯酚經(jīng)使用后會釋放到自然環(huán)境中造成嚴(yán)重污染。氯酚分別被中國環(huán)境監(jiān)測總站和美國環(huán)境保護局確定為優(yōu)先控制污染物。五氯酚(Pentachlorophenol，PCP，分子式C₆HCl₅O)是其中比較典型的一種，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、殘效期長、毒性高，對生物體具有廣譜毒性和致突變性。這兩類有機污染土壤的修復(fù)研究具有較高的現(xiàn)實意義。

有機物污染土壤修復(fù)方法主要包括物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)和微生物修復(fù)技術(shù)等。其中植物修復(fù)技術(shù)作為一種新興的綠色生物技術(shù)，能在不破壞土壤生態(tài)環(huán)境，保持土壤結(jié)構(gòu)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(fù)被污染的土壤。植物修復(fù)在環(huán)境友好性和經(jīng)濟性上都優(yōu)于傳統(tǒng)的物理或化學(xué)的方法，是解決環(huán)境中有機物污染土壤問題的一個很有前景的方法，現(xiàn)已成為在環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點。

植物修復(fù)技術(shù)由于具有成本低、不破壞環(huán)境、保護人類健康和易為大眾接受等優(yōu)點而引起了人們極大的關(guān)注。在土壤科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等不同領(lǐng)域開展了很多植物修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤的研究。國內(nèi)外針對五氯苯酚的降解做了大量的研究，但以往研究主要集中于微生物如何降低五氯苯酚的生物有效性從而降低其危害。有些研究也開始涉及受五氯苯酚污染環(huán)境的植物修復(fù)。但是，應(yīng)用于修復(fù)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(yīng)用中最大的限制。因此，利用柳樹等高大植株對被污染的環(huán)境進行植物修復(fù)的研究工作應(yīng)運而生，近年來發(fā)展迅速，也越來越受到重視。有研究發(fā)現(xiàn)，木本植物黑柳樹(Salix?nigra?Marshall)、白楊(Populus?del-toidesxP.nigra?DN?34)、岑樹(Fraxinus?Pennsylvania?Marshall)均能提高根際土壤中PAHs降解。根際土壤微生物總量和PAHs降解菌數(shù)量均大于非根際土壤，PAHs降解菌在根際土壤中有選擇性地增加。這些木本植物在多環(huán)芳烴及五氯苯酚修復(fù)特別是根際修復(fù)中具有更大的應(yīng)用潛力。但這些木本植物中富集的有機物量因需要挖出根來收獲而導(dǎo)致植物在單個生長季節(jié)內(nèi)去除土壤中的有機物量比較少，同時這些污染物的最終歸趨也存在著風(fēng)險(Spriggs?T.Banks?M?K，Schwab?P，Phytoremediation?of?poly-cyclic?aromatic?hydrocarbons?inmanufactured?gas?plant-impacted?soil[J].J?Environ?Qual，2005，34：1755-1762)。

利用酶的催化聚合作用來處理酚類及芳香胺類化合物污染已經(jīng)有文獻報道。辣根過氧化物酶(即通常所說的過氧化物酶)，因來源于辣根而稱為辣根過氧化物酶，這種酶比活性高，穩(wěn)定，分子量小，純酶容易制備，所以最常用。辣根過氧化物酶在催化合成聚合物方面應(yīng)用較多且很有潛力，它能以過氧化氫作為電子受體，轉(zhuǎn)移催化酚及苯胺類物質(zhì)的過氧化反應(yīng)。有報道在處理廢水中使用過氧化物酶來進行處理。由于其本身的性質(zhì)，將其直接利用來處理多環(huán)芳烴或五氯苯酚類污染土壤還存在著很大的苦難。

發(fā)明內(nèi)容

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題