[發明專利]一種降低向日葵籽粒中重金屬含量的方法

有效

• 申請號: 201810729126.0
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108994057B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 劉俊;胡勁松;朱允華;謝紅艷;彭翠英;朱宇;曾憲琳;管慶蓮;李銀銀;蔡元松;王錦霞;向悅;李志良
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;C09K17/02
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明公開了一種降低向日葵籽粒中重金屬含量的方法，在重金屬污染土壤中加入生物炭，混勻，種植向日葵；待向日葵成熟后即可降低向日葵籽粒中的重金屬含量。本發明通過施加生物炭能極顯著的降低田間向日葵籽粒中累積的鉛、鎘與砷含量。與未施加生物炭相比，向日葵籽粒中的鉛、鎘與砷等重金屬的含量顯著降低，分別下降約80%、40%、50%。

技術領域

本發明涉及一種降低向日葵籽粒中重金屬含量的方法，特別涉及降低向日葵籽粒Pb、Cd、As含量的方法。

背景技術

湖南省的礦產開發、冶煉和化工等工業活動促進了當地的經濟發展，但由于采礦和冶煉中的廢水、廢渣及降塵未達標或未經處理直接排放，造成湘江流域周圍的水體、沉積物、土壤和農作物受到嚴重的重金屬污染，并通過土壤－作物－食物的遷移方式進入人體，從而危害人們的身體健康和社會的持續發展。因此，重金屬污染土壤的治理和修復是刻不容緩的問題。

植物修復重金屬污染土壤的實際效果取決于植株自身的生物量及其累積重金屬的能力。已報道的重金屬超富集植物通常具有生長周期長、生長緩慢、生物量低等特征，嚴重制約著其修復土壤重金屬污染的效率與推廣應用。因此，眾多學者越來越關注篩選和培育生物量大、生長迅速，且對重金屬具有較強富集能力的植物。向日葵是一種1年生的生物量大、生長迅速的草本植物，且易于機械化收割。研究表明，向日葵對重金屬有很強的耐受性，其秸稈通過絡合和離子交換等方式累積Pb、Cu、U等重金屬，根部與莖葉中累積的Pb分別高達109 721.70mg·kg^-1、1 965.98mg·kg^-1；Cu在根部與莖葉的累積的分別高達20983.64mg·kg^-1、6148.58mg·kg^-1。通過施加螯合劑、植物激素，或改良施肥配方等能一定程度上增強向日葵對重金屬的累積和轉移能力。向日葵是我國一種重要的經濟作物(油料和零食)重金屬在向日葵植株體內累積，尤其是在籽粒中累積對食品安全構成極大的威脅。向日葵對重金屬累積和轉移的能力不但與植物自身品質有關，而且與其周邊實際的自然生態環境有關。目前關于向日葵累積重金屬的研究成果大都來自于水培實驗或大棚中的土壤盆栽實驗，但沒有直接的田間試驗；且其研究成果大都是增強了向日葵對重金屬的累積能力。這對我國的糧油、食品安全是極為不利的。因而，其應用與推廣還有待進一步研究與考證。近年來，采用生物炭(Biochar)作為土壤改良劑修復土壤的研究報道比較多。本實驗項目通過向湖南衡陽水口山礦區種植向日葵的重金屬污染土壤施加一定質量百分比的生物原炭，進行污染土壤的改良，以期既能降低田間向日葵植株累積的重金屬(鉛、鎘、砷)含量，又不帶來二次污染的雙重效應。

發明內容

本發明解決的技術問題是，目前有人通過施加螯合劑、植物激素，或改良施肥配方與種植向日葵的方式聯合修復重金屬污染土壤，但導致向日葵累積的重金屬含量急劇升高，嚴重威脅糧油、食品安全。本發明旨在通過改良劑改良土壤，達到降低重金屬污染土壤中油料作物向日葵籽粒內累積的鉛、鎘與砷含量的目的。

為實現上述目的，本發明提供一種利用生物炭降低經濟作物向日葵籽粒累積重金屬(鉛、鎘、砷)含量的方法，解決了現有技術中存在的問題。

本發明的技術方案是，提供一種降低向日葵籽粒中重金屬含量的方法，在重金屬污染土壤中加入生物炭，混勻，種植向日葵；待向日葵成熟后即可降低向日葵籽粒中的重金屬含量。

優選地，所述重金屬為鉛、鎘和/或砷。

優選地，所述生物炭為荔枝木生物炭。

優選地，所述生物炭的添加量為重金屬污染土壤總重量的2％-30％。

優選地，所述生物炭的添加量為重金屬污染土壤總重量的8％-20％。

優選地，將向日葵種子或幼苗種植在施加生物炭后的重金屬污染土壤中。

優選地，所述生物炭的目數為20-120目。