[發明專利]一種強化菊科植物修復鎘污染土壤的方法

無效

• 申請號: 200910219626.0
• 申請日: 2009-11-04
• 公開（公告）號: CN102049410A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 魏樹和;胡亞虎;周啟星
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;A01G1/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術領域

本發明涉及污染環境的植物修復技術，具體地說是一種強化菊科植物修復鎘污染土壤的方法。

背景技術

重金屬污染土壤的途徑通常有以下兩種：一是金屬礦開采活動造成的環境污染，污染類型主要有坑口周圍土壤中礦床礦物在水、氣、熱等環境因素長期作用下而形成的重金屬污染較嚴重的土壤；采礦廢石堆放過程中因淋濾等原因造成的重金屬污染土壤；含有較高濃度重金屬的礦山廢水對土壤造成的污染等。二是工業污水灌溉農田引發的重金屬污染土壤，具有代表性的是我國發現最早，面積較大，而且污染又十分嚴重的沈陽張士灌區污染土壤，其主要重金屬污染物是Cd[文獻1：吳燕玉，陳濤，張學詢.1986.沈陽張士灌區鎘的污染生態研究.見：高拯民主編，土壤-植物系統污染生態研究.295-301]。Cd是環境中的有毒物質，是生物體的非必需元素，其化合物的毒性很大，蓄積性很強，高濃度的鎘對大多數動物有致畸、致突變和致癌作用，因此，鎘污染土壤急需修復。

世界各國對土壤重金屬污染十分重視，采取了各種各樣的修復方法，如消除重金屬毒性的固化技術、玻璃化技術，修復揮發性重金屬的電動力修復技術等。但這些技術對污染場地破壞較大，修復費用昂貴，且存在著運輸、儲存、回填等新的環境問題，在小面積或重污染土壤處理中作用很大，甚至不可替代，但對于面積巨大、污染程度較輕的污染土壤來說則難以應用。因此，人們尋求費用較低、修復效果又好的革新技術。植物修復技術利用重金屬超積累植物/超富集植物的提取作用在穩定污染土壤減少風蝕、水蝕及不引起地下水二次污染的同時，使污染土壤得到修復，既不破壞污染現場土壤結構、培肥地力，又減少修復費用，已成為世界各國競相研究的熱點。

超積累植物(Hyperaccmulator)也叫超富集植物，這一定義最初是由Brooks等提出的，當時用以命名莖中Ni含量(干重)大于1000mg/kg的植物[文獻2：Brooks?R.R.，Lee?J.，Reeves?R.D.，et?al.1977.Detectionof?nickliferous?rocks?by?analysis?of?herbarium?species?of?indicatorplants.Journal?of?Geochemical?Exploration.7：49～77]?，F超積累植物的概念已擴大到植物對所有金屬元素的超量富集現象，即是指能超量富集一種或同時富集幾種金屬元素的植物?，F一般認為[文獻3：Chaney?R.L.，MalikM.，Li?Y.M.，et?al.1997，Phytoremediation?of?soil?metals.CurrentOpinions?in?Biotechnology.8：279～284；文獻4：Brooks，R.R.，Chambers，M.F.，Nicks，L.J.，Robinson，B.H.，1998.Phytoming.Trends?in?PlantScience.3，(9)：359～362；文獻5：Salt?D?E.Phytoextraction：presentapplications?and?future?promise.2000.In：Wise?D?L，et?al.(eds.)，Bioremediation?of?Contaminated?Soils.New?York，Marcel?Dekker]超積累植物應同時具備三個特征：一是植物地上部(莖或葉)金屬含量是普通植物在同一生長條件下的100倍，其臨界含量分別為Zn?10000mg/kg、Cd?100mg/kg、Cu?1mg/kg，Pb、Cu、Ni、Co均為1000mg/kg；二是植物地上部重金屬含量大于根部該種金屬含量；三是植物的生長沒有出現明顯的毒害癥狀。其實，植物地上部生物量沒有明顯下降(與生長在未污染土壤同種植物生物量相比)同時植物地上部富集系數大于1也是必不可少的特征。

三葉鬼針草(Bidens?pilosa?L.)是一種新近發現的鎘超富集植物，對鎘雖有一定的去除修復潛力，但單一種植物對污染土壤的修復效率還十分有限，有必要采取一些強化措施以提高其實踐修復能力[文獻6：魏樹和，楊傳杰，周啟星.三葉鬼針草等7種常見菊科雜草植物對重金屬的超富集特征.環境科學.2008，29(10)：2912-2918]。

發明內容

本發明的目的在于提供一種費用低廉、可操作性強、不破壞土壤理化性質、不引起二次污染、且對防止污染土壤風蝕、水蝕均有良好效果的強化菊科植物修復鎘污染土壤的方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：