[發(fā)明專利]重金屬污染土壤螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)的殘留和淋溶風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210451725.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102921716A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王桂萍;楊麗;羅春玲;陳亞華;夏妍;沈振國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B09C1/00
• 分類號(hào): B09C1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境污染治理評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域，涉及螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

背景技術(shù)

隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展和人口的增加，土壤重金屬污染問(wèn)題日益突出，已成為一個(gè)全球性的問(wèn)題。植物修復(fù)技術(shù)具有成本較低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是具有巨大發(fā)展前景的新技術(shù)，已引起各國(guó)科學(xué)家的廣泛關(guān)注，但缺點(diǎn)是修復(fù)所需要的時(shí)間較長(zhǎng)。由于螯合劑能與土壤中的重金屬鰲合形成可溶性金屬鰲合物，從而可以增加重金屬的可利用率和遷移率，使其更容易被植物吸收并轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部。螯合劑被廣泛應(yīng)用于重金屬污染土壤的化學(xué)淋洗修復(fù)和螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)中。然而關(guān)于這種誘導(dǎo)作用的潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)必須予以考慮，由于一些螯合劑在環(huán)境中的持久性和難生物降解性，可能會(huì)引起土壤和沉積物中重金屬元素的溶出，增加重金屬在土壤和沉積物中的移動(dòng)性，使其淋溶到深層土壤或隨水流污染地表和地下水，特別是在施加螯合劑處理短時(shí)間內(nèi)降水或灌溉的條件下，而螯合劑的殘留也會(huì)抑制后季植物的生長(zhǎng)。因此，對(duì)螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)重金屬污染土壤淋溶風(fēng)險(xiǎn)及殘留效應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，能夠?yàn)槲磥?lái)有效地開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和發(fā)展這種環(huán)境修復(fù)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外也有關(guān)于螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)重金屬污染土壤淋溶風(fēng)險(xiǎn)和殘留效應(yīng)評(píng)價(jià)的研究。目前大多數(shù)評(píng)價(jià)螯合劑施加引起的重金屬淋溶風(fēng)險(xiǎn)的研究多集中在分析土壤中螯合劑及可溶性金屬含量方面。土壤重金屬的總量能在一定程度上表征土壤污染程度，但土壤重金屬的化學(xué)形態(tài)分布能更準(zhǔn)確反映土壤重金屬的生物有效性和遷移能力。幾種不同的化學(xué)試劑，如CaCl₂、NH₄OAc和NH₄NO₃提取態(tài)常用來(lái)表征被植物吸收的形態(tài)，但這種表征通常也不能真實(shí)反映植物吸收情況。由于植物修復(fù)需要連續(xù)種植幾季甚至幾十季才能修復(fù)污染，因此，螯合劑的施加對(duì)后季植物的影響應(yīng)當(dāng)是評(píng)價(jià)螯合劑殘留效應(yīng)的一個(gè)重要內(nèi)容，而目前關(guān)于螯合劑施加對(duì)后季植物影響的研究?jī)H有少數(shù)報(bào)道。而重金屬污染土壤螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)淋溶風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究尚缺少直接的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在重金屬對(duì)環(huán)境污染日趨嚴(yán)重和對(duì)環(huán)境修復(fù)技術(shù)的需求日益增加的情況下，對(duì)重金屬污染土壤螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理評(píng)價(jià)具有特別重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義，這也將成為今后植物修復(fù)研究的熱點(diǎn)。而關(guān)于重金屬污染土壤螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)對(duì)深層土壤的淋溶風(fēng)險(xiǎn)的植物評(píng)價(jià)方法尚未有研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是利用盆缽上下疊放以模擬不同深度的土壤，克服傳統(tǒng)土柱試驗(yàn)的缺點(diǎn)，通過(guò)在下層土壤種植植物和分析土壤樣品，準(zhǔn)確而方便地對(duì)施用螯合劑引起的殘留效應(yīng)和對(duì)下層土壤的淋溶風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。并采用連續(xù)種植3季植物的方法監(jiān)測(cè)螯合劑的殘留效應(yīng)，為探索重金屬污染土壤螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)對(duì)深層土壤的淋溶風(fēng)險(xiǎn)和殘留效應(yīng)的評(píng)價(jià)提供便利技術(shù)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種重金屬污染土壤螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)的殘留和淋溶風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，其特征是能夠方便地在深層土壤種植植物和采樣，準(zhǔn)確地對(duì)深層土壤進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。本發(fā)明采用“盆上盆”的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以在下盆種植植物模擬植物在不同深度土壤的生長(zhǎng)對(duì)螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)中螯合劑施加引起的淋溶的重金屬有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)。而這種評(píng)價(jià)方法在傳統(tǒng)土柱試驗(yàn)方法中是很難做到的。

附圖說(shuō)明

圖1“盆上盆”的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

圖2螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)的殘留和淋溶風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用將一個(gè)盆缽疊放在另一個(gè)盆缽上面以模擬不同深度的土壤，每盆裝重金屬污染土壤1.0kg(風(fēng)干重)。試驗(yàn)土壤全銅含量為453mgkg^-1，土壤經(jīng)自然風(fēng)干后，過(guò)2mm篩。以不種植物和不種植物施加EDDS為對(duì)照，種單子葉植物黑麥草和雙子葉植物茼蒿并且施加EDDS和不施加EDDS為處理。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1。

第一季：在上盆種茼蒿和黑麥草，幼苗生長(zhǎng)42天后，施加EDDS處理。EDDS施加量為5mmol?kg^-1。在施加EDDS處理后的第3、第4天分別用200ml去離子水(相當(dāng)于15mm降水)模擬大量降水澆到上盆土壤中，下面盆缽接淋溶液。EDDS處理7天后收苗，并在EDDS施加后的第7、14和28天分別將土從盆缽中取土，混勻后測(cè)定CaCl₂提取態(tài)Cu含量。

第二季：接完淋溶液后上下兩個(gè)盆缽分開(kāi)，所有盆缽中土壤混勻后放回原來(lái)盆缽。在收獲第一季植物的第25天，在上盆和下盆同時(shí)種植和第一季相同的植物。澆水保持土壤濕潤(rùn)，維持植物正常生長(zhǎng)，植物生長(zhǎng)49天后收獲。