[发明专利]利用植物阻控铀尾矿渣重金属移迁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污染土壤的植物修复方法，尤其涉及一种利用植物阻控铀尾矿渣重金属污染物移迁的方法。

背景技术

重金属污染的防治是当前国际恢复生态学与环境科学研究的热点和难点问题。我国铀尾矿堆存量大、占地面积广，而且其堆存区离村落近。由于铀尾矿渣的重金属含量高、营养贫乏和持水力弱，造成铀尾矿渣堆存地域植被缺乏，水土流失严重，重金属随雨水与扬尘扩散，对周边环境和居民健康造成危害。治理和控制铀尾矿渣污染符合国家可持续发展的要求。

采用物理法和化学法等技术修复大面积重金属污染费用高昂，对环境有破坏性，在实践中难以推行。植物修复重金属污染具有技术可靠、操作简便、成本低、对环境友好和适用于大面积污染修复阻控等经济和技术方面优势。

植物修复尾矿渣污染主要涉及植物提取和植物固定两方面。尾矿渣中污染物总量大，种类复杂多样，污染严重，分布深。采用植物提取修复尾矿渣污染所需周期长，在实践中难以推行。另外，植物地上部分富集金属后，可造成以下环境风险：(1)通过植食动物采食进入食物链；(2)植物落叶等随风飘落到周边地区而扩散污染；(3)凋落物落到地表，造成表层土壤污染物积累。当污染物是放射性核素时，这些风险尤为突出。植物固定修复所需的适宜植物应具有吸收污染物能力小或根部吸收污染物多而转运能力弱，生物量高，根系发达，生长快，对污染物耐性强等特征。筛选适用于固定阻控污染所需的适宜植物较容易，在污染区建立植被来阻控污染物扩散所需时间较短，污染物通过植物传递的风险小。因此，在尾矿渣污染区，采用植物固定阻控污染物移迁最佳。

在铀尾矿渣堆存区进行植物固定修复时，有些植物可将吸收的重金属大部分固定在其根部，有些植物可通过其根系分泌物及其凋落物的分解物与重金属结合形成难溶化合物，从而阻控重金属移迁扩散。另外，重建的植被可控制土壤侵蚀和水土流失，还能改良土壤、恢复受污染土壤的功能和美化环境。

基于铀尾矿渣的重金属种类多，含量高，营养贫乏，持水力弱，而且含有铀等放射性核素，筛选适用于铀尾矿渣堆存区植被重建的目标植物时，要符合以下要求：(1)对铀尾矿渣胁迫的耐受性强，富集的重金属大部分只分布在植物根部或吸收积累重金属的能力弱；(2)耐旱性强；(3)有的植物能固氮，将固氮植物与其它植物混种在一起，可为其它植物提供氮。铀尾矿渣含有大量的铀、锰、镉和铅等多种重金属。许多植物根部往往只对其中一种或少数几种重金属具有高积累和固定作用，单一种植一种植物只能固定控制一种或几种重金属。因此，将几种根部能富集不同重金属的植物搭配种植，既可提高阻控效果又可节省时间，增加植物群落的物种多样性，增强修复的生态系统稳定性。

基于以上原因，申请者通过野外调查和人工模拟控制实验，筛选出一些在铀尾矿渣污染土壤上生长旺盛，抗旱性强，对重金属耐受性强，而且能富集不同重金属的植物，将这些植物进行搭配栽植来控制铀尾矿渣污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用植物阻控铀尾矿渣重金属污染物移迁的方法。本方法所选用的植物都是本地种，在铀尾矿渣污染土壤上生长旺盛，耐旱性强，存活率高，并且能富集不同重金属。

本发明的技术方案为：在铀尾矿渣污染区打造种植穴，搭配种植多种植物，将盐肤木(Rhus chinensis)、山黄麻(Trema orientalis)和密蒙花(Buddleja officinalis)这三种植物采用间种方式栽培在第一行，将黄香草木犀(Melilotus officinalis)种植在第二行，将雾水葛(Pouzolzia zeylanica)种植在第三行，依此循环。

所述植物的种植穴呈直线排列，种植穴的长为40-60cm、宽为30-40cm、深为30-50cm；种植穴的长轴方向与栽培植物的行的方向相同。

种植所述植物时，相邻两植物行的间距为45cm，第一行中相邻两种植穴的间距为100cm，第二行中相邻两种植穴的间距为40cm，第三行中相邻两种植穴的间距为50cm。

种植所述植物时，在每个种植穴中施填混合基质500-750g。

所述混合基质的组份为草木炭和磷肥，配制混合基质时各组份的重量比为：草木炭92-98％，磷肥2-8％。

栽培植物时，采用种子或者幼苗。