[发明专利]一种针对重金属污染土壤的植物修复技术

说明书

技术领域

本发明属于农业和环境保护技术领域。具体涉及一种对重金属污染土壤进行植物修复的方法。

背景技术

土壤重金属污染是全球面临的一个亟待解决的环境问题，传统污染土壤的修复方法不能从根本上解决问题。用化学溶剂对受污染土壤进行清洗，把重金属洗去，这是比较彻底的解决办法，但是淋洗法除了耗费巨大和工程量大之外，还存在二次污染的问题。相对来说，借助植物特殊功能修复污染土壤的植物技术以其安全、廉价的特点正成为全世界研究和开发的热点。

植物修复可以细分成植物富集、植物稳定、植物阻隔等很多类型。但是目前植物修复的重点方向主要集中在以去除重金属为目的的植物萃取技术。植物修复萃取技术首先需要筛选和培育特种植物，特别是对重金属具有超常规吸收和富集能力的植物——俗称‘超富集植物’，种植在污染的土壤上，让植物把土壤中的污染物吸收起来，再将植物中的重金属元素加以回收利用。大部分植物吸收的重金属都集中在根部，而超富集植物地上部分的吸收量要高于根系的吸收量。能成为超富集植物，一是植物在有毒重金属污染胁迫下生物量不能减少；二是植物吸收的重金属含量应该高于土壤中的含量。这样的超富集植物才具有实用价值，可以推广应用。陈同斌在国际上率先开发出蕨类植物蜈蚣草对砷污染土壤的修复技术，其叶片含砷量高达千分之八，大大超过植物体内的氮磷养分含量。

目前，已报道的专利主要集中在三个方面修复技术：微生物修复技术，如200610150012.8，是利用微生物技术转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，但是针对重金属污染土壤的修复是无法进行的；农作物直接修复技术，如200410015561.5，是利用玉米、水稻、番茄、大豆和瓜类蔬菜等农作物资源，这些植物的营养体对某些重金属具有较强的吸收和积累能力，可是这些作物都是用来食用的，会直接造成重金属污染食品；非农作物修复技术，如200410021546.1，是利用茄科植物龙葵修复镉污染土壤的方法，在含污染物镉的土壤上种植龙葵，当龙葵长到开花期或成熟期时，将植物整体从污染土壤上移走，从而实现除去土壤中污染物镉的目的，这种修复方式是比较安全和有效的，目前在各国政府资金支持下正积极采用这种方式开展清除重金属污染的土壤。由于我国有大量被污染的农用地，平均下来的资金并不多，农民态度是很消极的。

所以采用植物修复技术想作为一种主要治污手段，必须有着较高的生态效益同时，还要有较高的经济效益，才能被农民所接受。目前的植物修复技术都不具备这方面的条件。

我们选用荻作为修复镉铅等重金属污染土壤，其根系统有一般禾本科植物的须根系，具发达的根茎及不定根系显著扩大其固定土壤的体积。根茎及一级不定根为次级细根缠绕、固定土壤提供了巨大横向骨架，不定根系在土壤中的分布深度明显深于其它须根系禾本科植物。产于我国长江中下游以南各省；生于江洲湖滩上，海拔30-40米。荻茎中植物纤维可转化为清洁能源，荻叶集中焚烧发电，灰烬作为提取重金属的原料，从中得到一定的经济回报。

发明内容

本发明的目的在于提供一种修复镉铅等重金属污染土壤的新方法，该方法可以在不影响耕地利用的同时对目的地土壤重金属污染进行安全高效地修复。

本发明采用的技术方案是：在含污染物镉铅等重金属的土壤上种植荻，当荻长到成熟期后，将荻整体从污染土壤上移走；在含污染物镉铅等重金属的土壤上种植荻，采用露天常规栽培，调节土壤水份，其含水量为田间持水量的30-50％；在含污染物镉铅等金属的土壤上种植荻前，向每亩土壤中分别加入尿素2-6kg、磷酸二氢钾0.5-2kg。

所述的种植荻是指将幼苗期的荻或根兜的荻种植在含污染物镉铅等金属的土壤上。

所述在含污染物镉铅等金属的土壤上种植所得荻叶集中焚烧发电，灰烬作为提取重金属的原料，荻茎作为造纸原料。

技术效果：

1、本发明能使重金属污染物的土壤有效利用，同时又能对目的地土壤重金属污染进行修复，效果很好。

2、荻的吸收能力强，具有很高的富集能力，转运能力也很高，它对重金属的吸收、富集和转运可永久地解决土壤重金属污染的环境问题。

3、荻的种植可以稳定地表，防止重金属污染的土壤因水土流失或风蚀而引发污染物扩散，降低了对地下水污染程度。

4、利用荻的种植在修复污染土壤的同时也绿化了环境，而且通过荻对重金属的提取可回收，创造一定的经济效益。

5、利用荻的种植可以获得大量的造纸原料，作为农民对污染土壤持续修复的源动力。

6、荻的根系发达，能大量固定雨水，有效减少水的消耗。