[发明专利]一种利用植物高效修复土壤重金属污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及重金属土壤污染技术领域，具体涉及一种利用植物高效修复土壤重金属污染的方法。

背景技术

随着现代经济的高速发展，人类的活动造成了镉、铅、锌、铬等重金属不断地向环境中释放，在土壤中积累，并通过食物链对人体产生危害，给人类赖以生存的土壤带来了严重的污染。由于重金属进入土壤后不易分解、转化或富集，以及土壤系统本身结构的复杂性，使得土壤重金属污染的治理变得十分困难。

目前，土壤重金属污染治理途径主要有两种，一是改变重金属在土壤中的存在状态，使其由活化态转为稳定态；二是从土壤中除去重金属。方法主要有工程物理化学法，包括：客土法、冲洗络合法、电动化学法、热处理法等，但是不适合污染面积较大的土壤；生物修复法包括：植物修复、微生物修复和动物修复等，植物和低等动物修复法对土壤修复的效果不太显著；微生物修复利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，从而降低土壤中重金属的毒性。该技术可以使重金属污染物从土壤中去除，对周围环境影响较小，不会产生二次污染，具有的巨大土壤修复潜力。但现有的重金属污染土壤的微生物修复技术存在一定的局限性，如微生物修复持续时间长、见效慢、一般形成络合物降低重金属的危害，并不能将重金属从土壤中除去。

植物修复技术是利用植物及其根际微生物对土壤污染物的吸收、挥发、转化、降解、固定作用而去除土壤中污染物的修复技术。目前已经发现很多植物可同时对多种重金属有强大的富集能力，但大多数植物修复方法效果不显著、见效慢、修复时间长，修复效果不稳定，不适用于大面积土壤的治理，再加上受到气候、土壤环境的影响，使得这些植物的重金属积累量有限，从而在其应用上受到限制。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前大多数植物修复重金属污染土壤的方法效果不显著、见效慢、修复时间长，修复效果不稳定，不适用于大面积土壤的治理的缺陷，提供了一种利用植物高效修复土壤重金属污染的方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种利用植物高效修复土壤重金属污染的方法，其特征在于具体操作步骤为：

（1）将浓度为1.5mol/L的磷酸二氢钠溶液和浓度为1.5mol/L的硝酸钙溶液混合，得到混合液，将混合液装入水热反应釜中，再向水热反应釜中加入六次甲基四胺，搅拌混合15～20min；

（2）待上述搅拌混合结束后，用氢氧化钠溶液调节pH至10.0～11.0，密闭水热反应釜并加热升温，保温水热反应，过滤分离得到沉淀，依次用无水乙醇和水冲洗3～5遍，并干燥，得到纳米磷灰石；

（3）按重量份数计，称取15～20份鱼腥草、10～12份猕猴桃、10～15份黄岑以及15～20份柠檬混合后放入粉碎机中，粉碎1～2h得到混合粉碎物，将混合粉碎物和纳米磷灰石混合得到发酵底物；

（4）将上述发酵底物装入发酵罐中，再向发酵罐中加入棘孢青霉菌菌悬液，搅拌后密封罐口，密封发酵，发酵结束后得到发酵产物；

（5）在待修复的土壤中开挖种植坑，向每个种植坑中添加厚度为1～2cm的上述发酵产物，再在发酵产物上方覆盖一层厚度为1cm的土壤，得到预处理种植坑；

（6）向上述预处理种植坑中按一颗芥菜一颗芹菜的种植顺序将芥菜和芹菜进行间隔种植，回土固定完成芥菜和芹菜的种植，待种植完成后，向待土壤中引水灌溉，灌溉结束后使芥菜和芹菜自然生长2～3周，生长结束后将芥菜和芹菜连根拔起进行收获，并将收获的芥菜和芹菜集中销毁，即可完成对土壤重金属污染的高效修复。

步骤（1）中所述的浓度为1.5mol/L的磷酸二氢钠溶液和浓度为1.5mol/L的硝酸钙溶液的质量比为3:5，六次甲基四胺的加入量为混合液质量的1%。

步骤（2）中所述的加热升温的温度为165～180℃，水热反应的时间为20～24h，干燥的温度为105～110℃，干燥的时间为2～3h。

步骤（3）中所述的混合粉碎物和纳米磷灰石的质量比为2:1。

步骤（4）中所述的棘孢青霉菌菌悬液的加入量为发酵底物质量的5%，棘孢青霉菌菌悬液的浓度为10¹¹cfu/mL，密封发酵的温度为25～35℃，密封发酵的时间为12～15天。

步骤（5）中所述的种植坑的行株距为30cm×40cm，种植坑的深度为8～10cm。

步骤（6）中所述的灌溉量为70～90m³/亩。