[發明專利]一種利用超富集植物——芝麻修復銅污染土壤的方法

無效

• 申請號: 201310026580.7
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103028597A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 曾清如;楊洋;彭亮;廖柏寒;彭星;陳志鵬
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 何為;李宇

技術領域

本發明涉及農田污染土壤的再生和利用技術，具體地說是一種利用超富集植物——芝麻修復銅污染土壤的方法。

背景技術

隨著工業、農業的不斷進步，工農業活動給土壤帶入了大量的重金屬，土壤的重金屬污染具有嚴重性、長期性和廣泛性的特點，已經成為一個日趨嚴重的全球性環境問題（Peter?et?al.,?2009）。重金屬污染會使土壤中的重金屬含量遠高于自然背景值，導致生態環境惡化、土壤質量退化等現象（陳懷滿.環境土壤學[M].北京:科學出版社，2005.）。這些重金屬主要包括鉛、鋅、銅、鎘、鉻、鎳、汞和砷等，其中銅與其他重金屬元素相比毒性較強，污染也比較常見，因此土壤的銅污染問題十分嚴峻。土壤中的銅既是植物生長所必需的營養元素，又是一種污染元素。土壤中的銅如果超過一定濃度時就會產生很高的植物毒性，從而影響植物的生長發育和產量（Bona?E,?Marsano?F,?Cavaletto?M?et?al..?Proteomic?characterization?of?copper?stress?response?in?Cannabis?sativa?roots[J].?Proteomics,?2007,?7:1121-1130）。未被污染的土壤中銅的正常含量一般是20-30mg/kg，而由于銅礦的開采、冶煉廠排放的“三廢”、含銅農藥和化肥的過量使用以及生活垃圾處理不當等，使得有些地區土壤含銅量高達原始土壤的幾倍甚至幾十倍，超出了土壤環境的承載能力（于?紅麗，姚瑞芹，肖昕.?銅脅迫對小麥幼苗細胞超微結構的影響[J].?安徽農業科學，2010，38（23）:12658-12660;?劉錚.?微量元素在我國農業中的應用，土壤養分，植物營養與合理施[M].北京:?農業出版社,1981:?92-110;?陳懷滿.?土壤-植物系統中的重金屬污染[M].?北京:?科學出版社,?1996:168-194.）。

在修復重金屬污染土壤的措施當中主要是物理化學修復和生物修復研究應用得最多，生物修復又包括動物、微生物和植物修復三種，其中植物修復有著成本低，操作簡單、不會造成二次污染等優點（唐蓮，劉振中，蔣任飛.?重金屬污染土壤植物修復法[J].?環境保護科學，2003，29（120）：33-36.），在土壤修復治理方面有很大的發展潛力和應用前景。植物修復主要是利用超富集植物來降低土壤中重金屬的濃度，從而達到修復土壤的目的。近年來，對于銅污染的植物修復研究發展得很快，在許多銅污染的礦區植物修復都廣泛應用。研究發現了海州香薷這種在礦區常見的植物，它是目前國內研究較多的銅超累集植物，且對銅的超累集效果很好（:姜理英，石偉勇，楊肖娥，等.?銅礦區超量積累Cu植物的研究[J].?應用生態學報，2002，13（7）：906-908.）。與海州香薷相似的鴨跖草對銅也有很強的耐性和超富集能力（廖斌，鄧冬梅，楊兵，等.?鴨跖草對銅的耐性和積累研究[J].環境科學學報，2003，23（6）：797-801.）。這兩種植物都有著適應能力差，植株矮小，生長緩慢，生物量小等缺點，對于銅污染嚴重的土壤修復的實際應用并不多。此外，還通過研究發現了蓖麻也是一種銅的超累集植物（康薇，鄭進.?蓖麻——一種新的銅超積累植物[J].安徽農業科學，2011，39（3）：237-243.），它植株高大，耐貧瘠，適應能力強，蓖麻油在工業上又具有廣泛的用途（趙宗保，華艷艷，劉波.?中國如何突破生物柴油產業的原料瓶頸[J].?中國生物工程雜志，2005，25：1-6.）。因此，在植物修復土壤銅污染的實際應用中，我們應尋求一些生物量大、耐貧瘠、適應能力強且具有經濟價值的新型超累集植物，同時借助其他科學技術來完善植物修復技術。

發明內容

本發明目的在于提供一種利用超富集植物——芝麻修復銅污染土壤的方法，以解決超富集植物修復銅污染土壤技術中存在的生長緩慢、個體矮小、生物量小等問題，在修復土壤的同時又能帶來一定的經濟利用價值。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種利用超富集植物——芝麻修復銅污染土壤的方法，其具體為：將芝麻種植于銅污染土壤中，通過其自然生長過程中對銅的吸收富集能力從而去除土壤中過量的銅。

所述芝麻是在重金屬銅污染地區進行野外大田種植，種植前，即5月-6月期間，對農田進行常規的耕地、施肥，并采用條播的方式將芝麻直播在污染土壤中，適時地追肥，間苗，保證每畝芝麻在8000-10000株，定期對農田進行除草、除蟲等田間管理。