[發明專利]蜈蚣草在礦山修復土壤重金屬砷污染中的應用

在審

• 申請號: 202110297280.7
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112974510A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 苗濤;吳可欽;李培
• 申請（專利權）人: 交大環境保護研究院（江蘇）有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 朱學繪

本發明涉及污染治理技術領域，具體是指蜈蚣草在礦山修復土壤重金屬砷污染中的應用。包括以下步驟：步驟一：將化學阻隔劑均勻施灑在礦山砷污染土壤的表面；在礦山砷污染土壤中撒入熟石灰粉將土壤ph值控制在小于且接近6.5，對礦山砷污染土壤深松；步驟二：采集蜈蚣草孢子，將蜈蚣草孢子在培養基質中培育成幼苗，在培養基質中混入叢枝菌根真菌接種劑使幼苗菌根化；步驟三：給礦山砷污染土壤澆水施肥，將菌根化后的蜈蚣草幼苗植到步驟一后的土壤中；步驟四：在蜈蚣草長到50cm以上時刈割收集，每次刈割留茬樁高度10～15cm。步驟五：將收集到的蜈蚣草高溫焚燒。本發明提供的蜈蚣草在礦山修復土壤重金屬砷污染中的應用可有效修復土壤重金屬砷污染。

技術領域

本發明涉及污染治理技術領域，具體是指蜈蚣草在礦山修復土壤重金屬砷污染中的應用。

背景技術

地方性砷中毒已成為全球，特別是東南亞地區的一種重要的流行疾病。我國湖南等地的礦區土壤砷污染十分嚴重，砷流入礦山開采區附近的農田，隨之進入食物鏈，會給居民身體健康造成威脅。

目前，金屬砷主要作為合金材料應用到銅和鉛的合金中。此外，砷也被當作摻雜材料應用到一些半導體材料，因此解決礦山修復土壤重金屬砷污染問題可以改善土壤環境同時也能變毒為寶，使得解決這一問題更加重要。

蜈蚣草是常綠草本植物，且其對重金屬砷具有高富集性，研究發現其可吸附砷并轉移到地面的枝葉里，它吸收土壤中砷的能力達到了約10000mg/kg，超過普通植物20萬倍，然而，應用蜈蚣草修復砷污染土壤也有一些不可避免的局限性。首先，蜈蚣草是蕨類植物，前期生長速度較慢，目前使用蜈蚣草進行修復礦區土壤砷污染，多次種植和后期的連根收集蜈蚣草，增加了時間和人力成本，其次，土壤中過高的砷濃度會抑制蜈蚣草生長。

發明內容

本發明提供一種能夠有效修復土壤重金屬砷污染的蜈蚣草在礦山修復土壤重金屬砷污染中的應用。本發明所采用的技術方案為：蜈蚣草在礦山修復土壤重金屬砷污染中的應用，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：將化學阻隔劑均勻施灑在礦山砷污染土壤的表面；所述化學阻隔劑包括化學阻隔材料、化學鈍化材料、化學強化材料和植物生長調節材料，在所述礦山砷污染土壤中撒入熟石灰粉將土壤ph值控制在小于且接近6.5，對所述礦山砷污染土壤進行土壤深松；

步驟二：采集蜈蚣草孢子，將所述蜈蚣草孢子在培養基質中培育成幼苗，在所述培養基質中混入叢枝菌根真菌接種劑使幼苗菌根化；

步驟三：給所述礦山砷污染土壤澆透水并施肥，將所述菌根化后的蜈蚣草幼苗種植到所述步驟一后的土壤中；

步驟四：對所述蜈蚣草進行循環刈割，在蜈蚣草長到50cm以上時進行刈割收集，每次刈割時留茬樁高度為10～15cm。

步驟五：將收集到的所述蜈蚣草高溫焚燒，得到含有砷金屬的飛灰和底渣。

所述化學阻隔材料為鈉基膨潤土、白云石粉、氧化鈣、鉀長石中的一種或多種。

所述化學鈍化材料為多羥基磷酸鐵、多羥基磷氯化鐵、聚合鐵甲殼素、硅酸氯化鐵中的一種或多種。

所述化學強化材料為基質改良劑、生物腐植酸、草酸、檸檬酸、海泡石、乙二胺四乙酸其中的一種或多種。

所述植物生長調節材料為鈣鎂磷粉、氰氨化鈣、動物骨粉、秸稈類有機肥、氨基酸螯合粉中的一種或多種。

所述步驟二包括：

S1：在夏秋季自砷污染地區采集獲取蜈蚣草孢子；

S2：將粒度小于2mm的未污染土壤與粒度小于2mm河沙按照重量比4:1混合，作為培養基質，將所述培養基質滅菌處理后，混施基肥和叢枝菌根真菌接種劑，裝入盆缽或育苗盤，按基質重18～20％澆水，待水分滲透均勻后，在所述培養基質表層撒播蜈蚣草孢子；