[發明專利]碧冬茄在修復鉛污染土壤中的應用

在審

• 申請號: 201410729024.0
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104607445A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 崔爽;李萍;劉藝蕓
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 姜婷婷

技術領域

本發明涉及鉛污染土壤植物修復技術，嚴格地說就是一種利用碧冬茄修復鉛污染土壤的方法，即碧冬茄在修復鉛污染土壤中的應用。

背景技術

鉛是環境中一種主要的重金屬污染物之一，我國及世界各地普遍存在土壤鉛污染情況，尤其在礦山、冶煉廠和公路周圍，鉛污染情況更為嚴重。鉛一旦進入人體后，將通過血液干擾神經細胞的正常工作，在血液中破壞血紅素的生存和腦微血管的滲透性，可導致大腦發育遲緩、不健全，最終影響人的智力，因此對鉛污染土壤的治理和修復，是十分緊迫的任務。污染土壤植物修復技術費用低廉、不破壞場地結構、不造成地下水環境二次污染、美化環境，易于為社會所接受，成為當前國內外的熱點科學問題和前沿研究方向。如今，人們對環境的要求較高，不僅要滿足人居要求，而且還要達到一定的美學標準，在降低污染水平的同時，也希望看到污染環境的美化，而花卉植物當然是美化環境的首選。我國花卉資源豐富，特別是一、二年生草本花卉，種類繁多，分布廣泛，栽培歷史長，栽培條件明確，具有對水、肥等要求不嚴及較好的抗逆性等特征。隨著鉛污染情況的日益嚴峻，研究花卉對鉛的抗性及對鉛的富集特性，一方面可以為環境污染物的毒害作用積累資料，另一方面可以為鉛污染環境的凈化和景觀化提供材料，充實耐鉛植物基因庫，為未來基因工程強化技術提供材料。但現有技術中治理效果不是很理想。

發明內容

本發明提供一種費用低廉、可操作性強、不破壞土壤理化性質、不引起二次污染、且對防止污染土壤風蝕、水蝕均有良好的效果的治理鉛污染土壤的方法，即碧冬茄在修復鉛污染土壤中的應用。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

在含污染物鉛的土壤上種植碧冬茄，通過碧冬茄根系大量吸收污染土壤中的鉛，并將其轉移至地上部器官，當植物長到地上部生物量最大時，將植物地上部器官從污染土壤上移走，從而實現除去土壤中污染物鉛的目的。

所種植的碧冬茄是指在土壤上直接播種碧冬茄種子或將幼苗期的碧冬茄移植到鉛污染土壤中。

所述在鉛污染土壤中種植碧冬茄，可采取復種的方式，即在第一茬碧冬茄生長至生物量最大時，將植物地上部器官從污染土壤上移走，再重復上述過程，直至最終修復鉛污染土壤。

實驗證明碧冬茄是一種可用于鉛污染土壤修復的鉛富集植物，本發明利用碧冬茄對土壤鉛的富集提取作用，通過在鉛污染土壤上種植碧冬茄，能夠在穩定鉛污染土壤，減少土壤侵蝕及不引起地下水二次污染的同時，使鉛污染土壤得到修復。與現有技術相比，既不破壞現有鉛污染土地的土壤結構，又大大降低了修復費用。

具體實施方式

在含污染物鉛的土壤上種植碧冬茄，通過碧冬茄根系大量吸收污染土壤中的鉛，并將其轉移至地上部器官，當植物長到地上部生物量最大時，將植物地上部器官從污染土壤上移走，從而實現除去土壤中污染物鉛的目的。

所種植的碧冬茄是指在土壤上直接播種碧冬茄種子或將幼苗期的碧冬茄移植到鉛污染土壤中。

所述在鉛污染土壤中種植碧冬茄，可采取復種的方式，即在第一茬碧冬茄生長至生物量最大時，將植物地上部器官從污染土壤上移走，再重復上述過程，直至最終修復鉛污染土壤。

實施例1?盆栽濃度梯度實驗

實驗共設了4個處理，分別為對照(CK)和三個Pb濃度梯度處理，Pb投加濃度分別為：1000mg?kg^-1(T1)，3000mg?kg^-1(T2)，5000mg?kg^-1(T3)，分別為國家土壤環境質量三級標準的2、6和10倍，投加的重金屬形態為Pb(NO₃)₂，為分析純試劑，以固態加入到土壤中，充分混勻，平衡一個月后待用。

盆栽花卉為碧冬茄，待幼苗長出5－6片葉子后移栽到上述處理土中。每盆3棵，3次重復。根據土壤缺水情況澆水，使土壤含水量保持在田間持水量的70％左右。待植物成熟后收獲。

實驗結果如下：

從表1中可以看出，碧冬茄地上部生物量受土壤鉛污染的影響較小，隨著鉛投加濃度的升高，其地上部生物量有所增加，但當鉛濃度過高時，生物量開始下降，各處理與對照均無顯著差異(p>0.05),表現出較強的耐性。

在不同Pb濃度梯度下，碧冬茄吸收Pb的量隨著土壤中投加Pb濃度的升高而增加。在土壤中Pb濃度升高到5000mg?kg^-1的情況下，碧冬茄地上部Pb含量基本達到了鉛超積累植物需要達到的臨界含量標準1000mg?kg^-1，符合了鉛超積累植物的一個特征。