[發明專利]一種酸性多金屬污染土壤的修復方法

無效

• 申請號: 201110286762.9
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102303040A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 仇榮亮;王詩忠;李清飛;吳啟航;鄭涵;柏珺;戰樹順
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

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技術領域

本發明涉及一種酸性多金屬污染土壤的修復方法。

背景技術

礦山開采產生大量的含硫廢棄物和尾礦，這些廢物經化學與生物氧化產生硫酸，進而溶出大量毒性金屬離子，造成礦區周邊及流域的大范圍環境污染與生態破壞。這不僅造成區域農業大量減產，更為嚴重的是，大量的毒性重金屬由于其獨特的生物富集效應，通過食物鏈嚴重威脅人類健康，形成更大范圍的食品安全問題。目前，從源頭控制乃至修復金屬礦山污染土壤是最為根本的解決途徑，其中，植物穩定技術被公認為具有獨特的優勢：它利用土壤改良劑輔助植物固定土壤重金屬，從源頭控制污染物對周邊環境污染的同時，還可美化環境，改善區域生態環境。雖然植物穩定技術得到了國內外的廣泛關注并得到了初步應用，但是目前仍然存在許多問題，主要集中于以下兩個方面：一、理想中的植物復墾材料應該能適應礦山高污染的極端土壤環境如高濃度重金屬殘留、極端酸性、大量營養元素匱乏、土壤質地差等，但實踐中極度缺乏能夠滿足這些苛刻條件的種質資源；二、大范圍的場地植物穩定往往需要大量的前期工程和后續管理工作，且傳統復墾植被沒有顯著經濟價值，這導致該方法效費比偏低，限制了其推廣應用。整體而言，尋找并實踐能夠耐受極端污染環境、對水肥管理需求較低并具有顯著經濟價值的植物復墾材料是決定礦區及周邊酸性多金屬污染土壤修復成敗的關鍵，仍需開展大量工作。

發明內容

本發明的目的是針對現有酸性多金屬污染土壤植物修復技術存在的不足，提供一種高收益、低成本的利用麻瘋樹修復酸性多金屬污染土壤的方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種酸性多金屬污染土壤的修復方法，包括：在酸性多種金屬污染的土壤上種植麻瘋樹。

本發明在前期大量篩選工作基礎上，得到麻瘋樹這種優異的植物復墾材料：其對極端污染環境耐受性較強，可以在pH≥3.78的礦山多金屬酸性污染土壤中良好定植；并且可以在土壤Al?、Cd、Pb、Cu和Zn的多金屬交叉脅迫下良好定植，并無顯著抑制。

本發明所用麻瘋樹種購自江蘇東湖能源有限公司，在室內催芽后種子埋植于盛有營養土的育苗盤中生長，待長到30公分左右幼苗移入污染場地種植。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效益：

1.?該發明能夠同步修復酸性多金屬污染土壤并生產綠色生物質能源，低成本，高收益。

2.?本發明在獲取生物能源的同時，并不占用糧食作物生產用土地。

3.?本發明使用的麻瘋樹對高濃度重金屬殘留、極端酸性、大量營養元素匱乏、土壤質地差等極端土壤環境具有突出的耐受性，根系發達，易于存活、定居和繁殖。

4.?本發明使用的麻瘋樹對水肥管理需求較低，可維護性高，成本低。

具體實施方式

以下結合實施例來進一步解釋本發明，但實施例并不對做本發明任何形式的限定。

實施例1?酸性多金屬耐性能源植物篩選

根據文獻報道和課題組前期試驗并結合大寶山礦區的自然條件、污染程度和修復潛力選擇麻瘋樹、油桐、蓖麻、向日葵和油茶5種能源植物為試驗材料。人工添加金屬進行培養，選擇根長、根重、鮮重、生物量、光合速率等指標用于綜合判斷5種能源植物的耐性，結果發現：蓖麻和向日葵對Pb（2000?mg·kg^-1）和Cd（400?mg·kg^-1）耐性較強；油桐和油茶對Al（3000?mg·kg^-1）、Cu（600?mg·kg^-1）和Zn（2000?mg·kg^-1）耐性較強；麻瘋樹Al?、Cd、Pb、Cu和Zn耐性均較強。

實施例2?室內盆栽驗證

2009年3月從大寶山廢棄地采集酸性多金屬污染土運回實驗室，在室內利用盆栽實驗驗證麻瘋樹的修復潛力。按照污染低、中和高三個污染梯度進行耐性驗證。一年后結果表明，麻瘋樹在低、中和高污染程度的土壤中可以良好生長。

實施例3?大寶山場地修復

酸性多金屬污染土壤平整后，移植30公分高的麻瘋樹幼苗，每畝種植280-300棵。栽種時澆水，后期不需特別管理。

試驗結果主要為：

麻瘋樹可以在pH≥3.78的礦山多金屬酸性污染土壤中良好定植。

麻瘋樹可以在Al?、Cd、Pb、Cu和Zn多金屬酸性污染土壤中良好定植。