[發明專利]一種清除土壤錳毒的植物修復方法

有效

• 申請號: 201310458537.8
• 申請日: 2013-10-03
• 公開（公告）號: CN103480642A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 劉杰;張學洪;朱義年
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種土壤錳污染的植物修復方法，具體說是利用錳富集植物材料——青葙（Celosia?argentea?Linn.）清除土壤錳毒的方法。

背景技術

錳毒是酸性土壤和漬水土壤制約植物生長的一個重要因素。土壤錳毒害不僅造成農作物產量和品質的下降、甚至通過食物鏈威脅人體的健康（臧小平，《土壤通報》1999年第30卷第3期139-144頁）。過量的錳攝入會導致人的神經、生殖、呼吸等系統產生不同程度的損害（Boudissa?et?al.，《Science?of?the?Total?Environment》2006年第361卷67-72頁）。中國是全球最大的錳產品生產大國，電解錳的產量在世界總產量中所占的比重均達到了95%以上。而我國酸性土壤約占耕地面積的21%。因此，我國土壤錳污染治理顯得尤為重要和必須。

由于土壤中的錳具有累積性、不可降解性和地域差異性的特點，這使得錳污染土壤的治理成為棘手問題。傳統的污染土壤修復方法，如客土換土法、淋洗法、熱處理法、固化法、動電修復法等，由于其技術要求高或經濟成本昂貴、對土壤結構破壞嚴重等原因，因而大規模推廣存在許多問題。利用超富集植物清除土壤和水體環境中的金屬和類金屬污染——植物修復技術以其潛在的高效、廉價及其環境友好性日益受到各國政府、科技界和企業界的廣泛關注（劉恒等，《環境科學與技術》2011年第34卷第6期98-103頁）。發明者最近通過野外調查和室內篩選找到了一種可以有效去除土壤錳的超富集植物（Hyperaccumulator）——青葙。經過摸索總結出了一套種植青葙清除土壤錳毒的方法。

發明內容

本發明的目的是為了降低土壤中活性錳的含量，提供一種利用草本錳超富集植物修復土壤錳污染的有效而廉價的方法。本發明的技術解決方案是將野生青葙（與人工栽培的觀賞青葙不同）種植于錳毒害的酸性土壤中，利用青葙對錳的超富集能力吸收土壤中的活性錳，并通過收獲青葙地上部分去除土壤中過量的錳。

具體步驟如下：

（1）選擇飽滿的野生青葙（Celosia?argentea?Linn.）的種子均勻地播種于盛滿沙粒的苗盤中，于20^oC-35^oC之間培養，每天澆水保持濕潤，一周能獲得青葙幼苗。

（2）選取步驟（1）所得生長良好的青葙幼苗移栽到錳污染土壤中，移栽前先整地，清除雜草，移栽的密度為15cm×15cm的株行距。

（3）步驟（2）青葙生長2-3個月后，其根系吸收大量的錳并轉移富集于地上部分，使其莖葉中的錳含量高達16000mg/kg，此時，離地面3-5cm處，收割地上部分，然后移除收獲物，進行焚燒，焚燒后灰分進行安全填埋或做錳缺乏土壤的改良劑。

（4）收割后，重新翻土，重復進行步驟（2）和（3）的操作，經過10-15次連續種植和收獲后，土壤中的活性錳顯著下降，輕度污染土壤中的錳毒基本消除。

本發明具有成本低、操作簡單、能耗低、容易維護、活性錳去除率高、兼具環境美化作用等優點。同時青葙是我國南方常見的草本植物，具有生長快，生物量較大，種子產量高，易獲取，易種植，耐貧瘠等優勢，因此是一種理想可用于清除土壤錳毒的植物。

具體實施方式

實施例：

在廣西桂北某礦區周邊菜地，用2m×4m地塊實施修復。該土壤活性錳含量平均為328?mg/kg，pH?5.2-5.8，錳毒比較嚴重，蔬菜無法正常生長。先整地，清除雜草，然后將生長良好的青葙幼苗按照15cm×15cm的株行距種植于該地塊上。當青葙生長2個月后，株高達到0.8m-1.0m，莖葉中的錳含量平均達到1.6?g/kg。此時收割地上部分，將收獲物集中焚燒后填埋。收獲后，重新翻地，進行第二次種植，過2個月后再次收割，每年收割3-4次；經過10次收獲后，表層土壤（0-20?cm）中的活性錳含量下降到121?mg/kg。修復后地塊錳毒基本清除，種植蔬菜可正常生長。