[發明專利]一種利用功能植物群落修復鈾污染土壤的方法

有效

• 申請號: 201310477864.8
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103521510A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 丁德馨;胡南;李廣悅;鄭青文;胡勁松;彭國文;王永東
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/10
• 代理公司: 湖南省國防科技工業局專利中心 43102
• 代理人: 馮青

技術領域

本發明屬于鈾污染土壤植物修復技術領域，具體涉及一種利用功能植物群落修復鈾污染土壤的技術。

背景技術

根據《三十年輻射環境質量評價》對我國鈾礦冶系統放射性污染源所做的分析，鈾廢石和鈾尾礦是鈾礦冶系統最大的放射性污染源。我國約有180多處鈾廢石和鈾尾礦堆放場，分布在全國的14個省區30多個縣市，具有堆存量大、占地面積廣、距離村鎮近等特征；其中約80%的鈾廢石、90%的鈾尾礦分布在湖南，江西和廣東等地，這些地區雨量充沛，人口稠密。由于鈾廢石和鈾尾礦中含有鈾、²³⁰Th、²²⁶Ra等放射性核素，在各種水文生物地球化學因子的作用下，這些放射性核素會轉化成可遷移態，通過地表徑流和地下滲流，污染周邊的土壤，并通過食物鏈進入人體，危害人們的健康。隨著我國核電事業的快速發展，對天然鈾的需求與日俱增，這使得鈾礦開采和鈾水冶的規模在不但擴大，也使得放射性污染土壤的規模呈擴大之勢。因此，對鈾污染土壤進行修復勢在必行。

鈾污染土壤的修復是將土壤中的鈾以轉移、轉化和提取的方式減少或降低其在土壤中的濃度，使其達到環境安全允許的水平范圍內，從而減少對周圍環境的毒性作用。

鈾污染土壤修復的物理方法主要包括淋洗法、客土法、電熱法、深耕翻土法等。鈾污染土壤修復的化學方法主要有化學提取法、化學固定法和化學穩定法。傳統的物理和化學方法在實際應用中存在許多不足之處,?其共同缺點就是耗材量大，費用高昂，對環境有破壞性，工藝流程冗長，后續處理煩瑣，所形成的二次廢物還需進行再處理。由于傳統的物理和化學修復法所固有的這些缺點，再加上鈾污染土壤修復規模往往很大，因而，采用這些修復法修復鈾污染土壤不具有可行性。

植物修復技術是采用超積累植物將土壤中某種過量的元素或化合物大量地轉移到植株體內(特別是地上部)的原位修復技術。植物修復技術作為一種新興的環境污染治理技術，與傳統的物理和化學修復技術相比,具有投資和維護成本低、操作簡便、不造成二次污染等優點，已引起國內外環保部門和環境專家的極大關注，成為世界各國鈾污染土壤修復研究的熱點，并將發展為鈾污染土壤的高效修復技術。植物修復技術不僅可以修復鈾污染土壤，而且還可以通過資源化取得一定的經濟效益。

目前，國內外的植物修復技術均采用單一的富集或超富集植物對鈾污染土壤進行修復，存在植物物種單調、穩定性差、易退化，養護成本高，易遭病蟲侵害，生態功能低等缺點。這就要求我們構建植物物種多樣性豐富、結構完整、生物量大、穩定性好、后期遵循“少人工管理”的自然規律，且具有修復鈾污染土壤功能的植物群落，以對鈾污染土壤進行原位修復。

發明內容

針對上述情況，本發明的目的是要提供一種利用功能植物群落修復鈾污染土壤的方法。本發明根據生態學原理，以自然植被群落演替理論為依據，選擇土著植物，即當地自然植被中對土壤鈾具有富集功能的喬木植物構樹（Broussonetia?papyrifera）、灌木植物枸骨（Ilex?cornuta）和草本植物蘆葦（Phragmites?australis）、鳳尾蕨（Pteris?cretica）、異型莎草(Cyperus?difformis)，采用人工營造與植被自然生長相結合的方式，構建結構完整，且具有修復鈾污染土壤功能的植物群落。功能植物群落中的各種植物從鈾污染土壤中富集鈾，同時將其輸運到植物地上部分，從而達到修復鈾污染土壤的目的。并且這五種植物之間存在協同作用，能促進相互之間對土壤中鈾的富集作用，從而提高對鈾污染土壤的修復效率高。該方法既具有取材方便、成本低廉、修復效率高，又具有易管理、易操作、環境風險小等多重優點。其具體步驟包括：

（1）種子處理及播撒；

（2）修剪及施肥；

（3）收割；

（4）集中處理。

其進一步的措施是：

所述的種子處理的具體方法為以下方法之一：(1)?用濃硫酸浸種10-15?min，水洗除去硫酸后自然風干；?(2)?60℃水浸種2-3?h?后自然風干；(3)?濃度為25?mg/L?萘乙酸處理2-3?h?后自然風干；(4)?用HgCl₂浸種5-10?min,?水洗除去HgCl₂后自然風干。

所述種子播撒的具體方式是：