[發明專利]促進植物富集土壤砷和銻的化學誘導方法

在審

• 申請號: 201710150131.1
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106862264A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 王建旭;李廣輝;邢英;馮新斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院地球化學研究所;招商局生態環保科技有限公司;貴州師范大學
• 主分類號: B09C1/10
• 分類號: B09C1/10;B09C1/08
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司11530
• 代理人: 趙永強

技術領域

本發明屬于土壤污染保護技術領域，涉及一種促進植物富集土壤砷和銻的化學誘導方法。

背景技術

砷和銻是動植物的非必需元素、毒性強且對人體危害大。砷被國際衛生組織(WHO)列為10大對人體健康危害最大的重金屬之一。長期飲用含有砷的飲用水會導致皮膚癌、肺癌、膀胱癌、腎癌和“烏腳病”等，因此WHO規定應用水中砷的濃度不能超過10μg/L。含銻污染物能通過呼吸道進入人體，會刺激呼吸道及皮膚、引起塵肺和腸胃病等。如果直接接觸銻化合物，會引起頭暈、頭痛、嘔吐、腎損害或肝損害等，其中三氧化二銻被認為具有致癌性。

有色金屬冶煉活動致使大量的含砷和銻的污染物進入到土壤中，不僅造成嚴重污染而且使得土壤質量下降。土壤中砷和銻能隨食物鏈進入到動物和人體中，造成毒害。由于砷礦物中通常伴生有銻等其它重金屬，采礦業冶煉活動不僅導致土壤砷污染而且還有銻污染。

傳統的物理化學方法修復污染土壤對環境擾動大、成本相對較高、操作相對較復雜、且易產生二次污染等。近年來，植物提取技術逐漸成為關注的熱點，具有成本低、環境友好、易操作、可修復大面積污染土壤等優點。

目前，已經發現了砷的超累積植物，比如蜈蚣草。盡管這些超累積植物具有很強的砷富集能力，但是超積累植物生長緩慢、生物量相對較低、對地域具有選擇性等缺點。此外，超累積植物無法從土壤中高效的富集多種重金屬，比如銻。

利用高生物量的植物來實施植物提取技術成為新的思路，尤其在超富集植物不宜生長的氣候區域。雖然與超富集植物相比，傳統的生物量大的植物對重金屬的富集能力要相對差，但是通過恰當的人工干預使可以得這些高生物量植物能同時富集砷和銻，達到去除土壤多種重金屬的目的。在土壤中添加化學螯合劑使之與重金屬配位，增加重金屬的生物有效性，提高高生物量作物對重金屬的富集能力，促進植物提取效率。目前，國際和國內在利用化學螯合劑誘導植物富集土壤砷和銻的領域處于技術空白。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供一種促進植物富集土壤砷和銻的化學誘導方法，促進了植物對砷和銻的植物提取效率。

本發明所采用的技術方案是，促進植物富集土壤砷和銻的化學誘導方法，具體按照以下步驟進行：在待修復的砷污染土壤中種植高生物量植物，待植物收割前7天，向土壤添加含硫螯合劑使之與土壤砷發生化學反應，使得砷以從土壤固相分配到液相，促進植物對砷和銻的富集。

進一步的，所述高生物量植物為冊亨本地油菜。

進一步的，所述含硫螯合劑為硫代硫酸銨或硫氰酸銨。

進一步的，所述含硫螯合劑的用量占土壤重量的0.2％-4％。

本發明的有益效果是通過化學螯合劑促進了土壤固相的砷和銻分配到液相，加了土壤砷和銻的生物有效性，促進了植物對砷和銻的植物提取效率，大大縮短了通過植物提取去除土壤砷和銻的修復周期，節約了植物修復成本。本發明具有成本低、操作簡單、能原位處理復合砷銻污染土壤和無二次污染的優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的土壤添加不同量硫代硫酸銨后冊亨本地油菜根系中銻的富集特征圖。

圖2是本發明實施例提供的土壤添加不同量硫代硫酸銨后冊亨本地油菜地上部分銻的富集特征圖。

圖3是本發明實施例提供的土壤添加不同量硫氰酸銨后冊亨本地油菜根系中砷的富集特征圖。

圖4是本發明實施例提供的土壤添加不同量硫氰酸銨后冊亨本地油菜地上部分砷的富集特征圖。

圖5是本發明實施例提供的土壤添加不同量硫代硫酸銨后冊亨本地油菜根系中砷的富集特征圖。

圖6是本發明實施例提供的土壤添加不同量硫代硫酸銨后冊亨本地油菜地上部分砷的富集特征圖。

圖7是本發明實施例提供的土壤添加不同量硫氰酸銨后冊亨本地油菜根系中銻的富集特征圖。

圖8是本發明實施例提供的土壤添加不同量硫氰酸銨后冊亨本地油菜地上部分銻的富集特征圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。