[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用燕子掌修復(fù)鎘污染土壤的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010728943.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111790739B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董學(xué)亮;劉珂珂;李中賢;王俊偉;謝亞雄;張祥;劉小培;劉清;余學(xué)軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南省科學(xué)院高新技術(shù)研究中心
• 主分類(lèi)號(hào): B09C1/00
• 分類(lèi)號(hào): B09C1/00
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 楊海霞

本發(fā)明涉及一種利用燕子掌修復(fù)鎘污染土壤的方法，其將燕子掌移栽于需治理的鎘污染土壤中，在燕子掌生長(zhǎng)過(guò)程中施加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，修復(fù)結(jié)束后，將燕子掌地上部分收割或整體移走。本發(fā)明利用燕子掌的重金屬耐性以及超富集功能，探索利用該種植物修復(fù)鎘污染土壤的可能，試驗(yàn)證明燕子掌能很好的修復(fù)鎘污染土壤，且修復(fù)效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用燕子掌修復(fù)鎘污染農(nóng)田土壤的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)當(dāng)前耕地重金屬污染點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)19.4%，在所有重金屬污染中，鎘的污染最為嚴(yán)重，點(diǎn)位超標(biāo)率為7.0%。鎘是生物遷移性最強(qiáng)的重金屬之一，極易被植物吸收并累積，超過(guò)一定限度不僅會(huì)嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還能通過(guò)生物鏈進(jìn)入人體，對(duì)人體的肝、腎功能造成嚴(yán)重的危害。世界各國(guó)普遍把鎘列為優(yōu)先防控的污染物。植物修復(fù)技術(shù)則是目前國(guó)內(nèi)外農(nóng)田重金屬污染土壤修復(fù)的有效方法和主流方向。

植物修復(fù)重金屬污染土壤是指利用植物和適合的土壤改良劑使金屬?gòu)耐寥擂D(zhuǎn)移富集在植物的地上部分，從而使污染土壤得以清潔的一種方法。植物對(duì)污染土壤中重金屬去除率的高低取決于植物本身的生物量大小和富集的重金屬含量，也就是植物提取量的高低。為了提高植物提取量，通常采取兩種辦法：一種是在不降低植物生物量的同時(shí)，提高植物對(duì)重金屬的富集量，即提高植物重金屬含量；另一種方法是在不降低植物重金屬含量的同時(shí)，提高植物的生物量。尋找有效的植物修復(fù)方法來(lái)治理鎘污染土壤仍是當(dāng)今環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。

燕子掌為多年生常綠肉質(zhì)亞灌木，株高一年生約為31厘米，三年可長(zhǎng)至49厘米。主根短粗，呈錐形，側(cè)根細(xì)長(zhǎng)而密生，根系較小，呈倒三角形。莖肥厚，圓柱狀，呈綠色或銀灰綠色，莖基部?jī)赡旰笾鸩侥举|(zhì)化，木質(zhì)化后呈深灰綠色或淡褐綠色。葉對(duì)生肥厚，倒卵形或長(zhǎng)圓狀匙形，長(zhǎng)2~5厘米，最長(zhǎng)可達(dá)9厘米，寬1.5~2.5厘米，最寬可達(dá)3.5厘米。

燕子掌對(duì)土壤要求不嚴(yán)格，在腐殖質(zhì)高、透氣性好的土壤中生長(zhǎng)旺盛，喜溫暖、干燥、通風(fēng)的環(huán)境，適宜溫度為17~32℃。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)利用這種植物進(jìn)行重金屬污染修復(fù)，也無(wú)利用這種植物進(jìn)行鎘污染土壤修復(fù)的技術(shù)報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種利用燕子掌修復(fù)鎘污染土壤的方法，其利用燕子掌的重金屬耐性以及超富集功能，探索利用該種植物修復(fù)鎘污染土壤的可能，試驗(yàn)證明燕子掌能很好地修復(fù)鎘污染土壤，且修復(fù)效果好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種利用燕子掌修復(fù)鎘污染土壤的方法，具體為：將燕子掌移栽于需治理的鎘污染土壤中，在燕子掌生長(zhǎng)過(guò)程中施加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑以提高植物的生物量、活化植物體內(nèi)重金屬和促進(jìn)植物對(duì)重金屬的吸收，修復(fù)結(jié)束后，將吸收了重金屬鎘的燕子掌地上部分收割或整體移走。

具體的，燕子掌可以通過(guò)本領(lǐng)域常規(guī)的分根繁殖、或扦插繁殖等方法培育后移栽于需治理的鎘污染土壤中，其中，優(yōu)選扦插繁殖。

燕子掌為景天科青鎖龍屬植物，為多年生常綠肉質(zhì)亞灌木，常用扦插法繁殖，選在春、秋季進(jìn)行。進(jìn)一步的，燕子掌扦插繁殖時(shí)，一般選取健壯的頂端枝條或肥厚葉片，陰涼處晾曬一天，扦插于濕潤(rùn)的沙土或珍珠巖中，約3~4周后生根；根長(zhǎng)約2~3厘米時(shí)即可移栽至鎘污染土壤中。在緩苗期間常規(guī)適度澆水以保證土壤濕潤(rùn)，扦插時(shí)間優(yōu)選為3月中旬至4月初。

上述利用燕子掌修復(fù)鎘污染土壤的方法，可以將扦插長(zhǎng)出健壯根部的燕子掌按照20×20 cm的種植密度移栽于鎘污染土壤中，移栽時(shí)機(jī)優(yōu)選4月清明之后。

本發(fā)明方法利用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑來(lái)強(qiáng)化燕子掌對(duì)重金屬鎘污染土壤的修復(fù)。具體的，所述植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑由重量比為2000~5000：1的氨基酸肥和2-(3.4-二氯苯氧基)三乙胺（增產(chǎn)胺）混合組成。氨基酸肥為市售的氨基酸固體水溶肥，可以選擇氨基酸中量元素肥或氨基酸微量元素肥中的一種，優(yōu)選氨基酸微量元素肥，其中游離氨基酸含量≥10.0%。2-(3.4-二氯苯氧基)三乙胺（也稱(chēng)增產(chǎn)按）為市售化學(xué)純產(chǎn)品，純度≥98%。