[发明专利]一种利用超富集植物牛筋草治理锑污染土壤和水体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及治理污染环境的植物修复技术，特别涉及利用超富集植物治理重金属污染土壤和水体的方法。

背景技术

随着我国工业的迅速发展，重金属污染通过各种途径进入环境，使污染日益加剧。各种重金属污染进入水体和土壤环境后，被植物吸收，从而进入食物链，危害人体健康。重金属污染治理已成为了当前刻不容缓的任务。

锑是一种分布广泛的有毒有害重金属元素，巴塞尔公约将锑列为危险废物。锑对人体及生物的危害巨大，其毒性作用同砷相似，为巯基毒物，吸收后可与体内某些酶的巯基相结合，以致破坏组织新陈代谢，损害心、肝、肾及神经系统。锑的粉尘及烟雾对皮肤粘膜有刺激作用，临床上可以新奇皮炎及口腔、鼻粘膜的炎症。

锑的主要存在形式是三氧化二锑和三硫化二锑两种。锑及其化合物用途广泛，主要用于生产陶瓷，玻璃，电磁，油漆，烟火材料，合金，驱虫剂，阻燃剂等。中国式锑储量大国，据美国地址调查局2011年发布的世界矿产资源综述表面，全球探明储量约180万吨，而中国占95万吨，居全球首位。锑的广泛开采及使用，导致其污染问题日益严重，锑污染治理已逐级成为环境污染治理领域的重要研究方向。

经过近年来的不断探索，污染土壤的修复技术得到了较快的发展，现有技术主要包括物理修复技术，化学修复技术，生物修复技术。生物修复技术主要有职务修复技术和微生物修复技术。

植物修复技术就是利用植物来治理污染了的环境，即利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化及降解等作用机理来清除污染环境中的污染物质。广义的植物修复包括利用植物净化空气，利用植物及其根际圈微生物净化污水和治理污染土壤，主要包括重金属、放射性核素及有机污染物等。狭义的植物修复主要指利用植物及根际圈微生物体系清洁污染土壤，包括无机和有机污染物。而通常所说的植物修复主要指利用超富集植物的提取作用出去污染土壤中的重金属，即通过重复种植和收获超富集植物将污染土壤中的重金属浓度降到可接受水平。植物修复技术具有费用低、效果好、可操作性强、不破坏土壤和水体基本结构与功能、不引起二次污染、保持水体、美化环境等优点，是一种很有潜力的污染治理技术。

植物修复技术的前提是找到对某种或某些重金属具有特殊吸收富集能力的超富集植物。超富集植物也叫超积累植物，这一定义最初是由Books提出的，当时是用来命名茎中镍的含量大于1000 mg/kg的植物。现在超富集植物的概念已经扩大到植物多所有金属元素的超富集现象，即能超富集一种金属元素或同时能富集几种金属元素的植物，超富集通常指对重金属的吸收累积量超过一般植物的100倍。目前国际上有关衡量超富集植物的常用标准为：一是临界含量特征，即植物地上部分（主要指茎或叶）富集的重金属量是普通植物在同一生长条件下的100倍以上，锑的临界浓度为1000 mg/kg；二是转移特征，即植物地上部分（主要指茎或叶）重金属含量大于其根部重金属含量。三是耐性特征，是指植物对重金属具有较强的耐性，植物能正常生长。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用超富集植物牛筋草治理锑污染土壤和水体的方法。该方法具有费用低、效果好、可操作性强、不破坏土壤或水体基本结构与功能、不引起二次污染、保持水体、美化环境等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明通过在含锑污染的土壤或水体中种植牛筋草，利用其在生长发育过程中对锑的超富集能力，将土壤或水体中的锑向植物地上部分转移，当牛筋草种植到植株成熟时期，将整个植株或其地上部分收割并从污染土壤或水体中移走，再在锑污染土壤或水体中重复上述种植及收割并移走牛筋草的操作过程，直至土壤或水体中锑含量达到环境质量标准，从而达到去除土壤或水体中的锑的目的。

本发明所用植物为禾本科穇属植物牛筋草，英文名为Eleusine indica。

牛筋草，一年生草本。根系极发达。秆丛生，基部倾斜，高10-90 cm。叶鞘两侧压扁而具脊，松弛，无毛或疏生疣毛；叶舌长约1mm，叶片平展，线形，长10-15cm，宽3-5 mm，无毛或上面被疣基柔毛。穗状花序2-7个，指状着生于秆顶，很少单生，长3-10 cm，宽3-5 mm；小穗长4-7 mm，宽2-3 mm，含3-6小花；颖披针形，具脊，脊粗糙，第一颖长1.5-2 mm，第二颖长2-3 mm，第一外稃3-4 mm，卵形，膜质，脊上有狭翼，内稃短于外稃，具2脊，脊上具狭翼。囊果卵形，长约1.5 mm，基部下凹，具有明显的波状皱纹。鳞被2，折叠，具5脉。染色体2n=18.花果期6-10月。