[发明专利]基于龙葵的镉砷复合污染土壤植物优化修复方法

说明书

一种基于龙葵的镉砷复合污染土壤植物优化修复方法，通过对待修复土壤进行预处理后采用多壁碳纳米管进行孵化调理后进行龙葵幼苗的种植，并在龙葵成熟后完整采收，实现土壤修复。本发明利用多壁碳纳米管的特殊物理化学性质，结合镉超富集植物龙葵的生长特性，不仅可以提高实际镉砷污染土壤中植物修复效率，显著促进龙葵在复合污染土壤中的生长和适应性，还可降低土壤中镉砷的迁移性和环境风险，操作简单，取材便利，见效快，对于综合提升植物修复技术的实际应用和推广具有现实意义。

技术领域

本发明涉及的是一种环境工程领域的技术，具体是一种基于龙葵的镉砷复合污染土壤植物优化修复方法。

背景技术

由于植物修复土壤重金属污染能够达到彻底移除污染物、经济环保、环境扰动少等优势，使其成为污染修复技术的热点。植物修复技术的关键在于筛选超积累植物，龙葵(Solanμm nigrμm L.)是典型的镉超积累植物。现有基于龙葵进行土壤修复的技术多采用脱落酸溶液，但这些技术在实施过程中喷洒脱落酸存在一定的环境风险。

但一种超积累植物一般只对某一特定重金属具有良好的吸收作用，且植物生长周期长，修复效率有限，存在是否适应复杂污染土壤的问题，因此限制了植物修复技术在实际土壤修复领域中的应用。此外，由于土壤重金属污染并不只是单一的重金属元素污染，往往伴随着两种或多种重金属复合污染，其中镉砷复合污染就是最典型也是南方存在较多的土壤污染状况。因此，如何提高超积累植物在复合污染土壤中的修复效率成为了环境修复领域的难点和植物修复技术应用的瓶颈。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于龙葵的镉砷复合污染土壤植物优化修复方法，利用多壁碳纳米管的特殊物理化学性质，结合镉超富集植物龙葵的生长特性，不仅可以提高实际镉砷污染土壤中植物修复效率，显著促进龙葵在复合污染土壤中的生长和适应性，还可降低土壤中镉砷的迁移性和环境风险，操作简单，取材便利，见效快，对于综合提升植物修复技术的实际应用和推广具有现实意义。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于龙葵的镉砷复合污染土壤植物优化修复方法，通过对待修复土壤进行预处理后采用多壁碳纳米管进行孵化调理后进行龙葵幼苗的种植，并在龙葵成熟后完整采收，实现土壤修复。

所述的待修复土壤，镉浓度不超过3mg/kg，砷浓度不超过200mg/kg，pH在5.0-7.5的范围区间内。

所述的预处理是指：将0-30cm污染土壤挖出，去除大块石头等杂物，将大体积土壤团块进行破碎，使其颗粒直径小于1cm。

所述的孵化调理是指：根据土壤重金属含量添加多壁碳纳米管并搅拌均匀，浇灌霍格兰营养液，稳定1-2周，回填到原地。

所述的孵化调理具体是指：根据土壤重金属含量添加不同剂量的多壁碳纳米管，土壤镉浓度0.3-1.5mg/kg，砷浓度40-200mg/kg，添加多壁碳纳米管的剂量为300-800mg/kg；土壤镉浓度1.5-3mg/kg，砷浓度40-200mg/kg，添加多壁碳纳米管的剂量为800-1500mg/kg。

所述的多壁碳纳米管为黑色粉末，无结块，纯度≥97.5％，比表面积230-270m²/g，粒径D50≤10μm。

所述的霍格兰营养液为浓度1-10％的市售霍格兰营养液，用量以浇灌1次后使土壤保持 20％含水率为准。

所述的龙葵幼苗为长出4-6片真叶的镉超富集植物龙葵，其种植优选包括除杂草、浇水、搭棚保温、遮阴洒水，浇水使土壤保持20％含水率；当温度低于10℃进行搭棚保温，高于35℃进行遮阴洒水降温，使龙葵长期处于10-35℃的适宜温度中生长。

所述的成熟的龙葵为移植龙葵幼苗后栽培2-4月，开始结果阶段的龙葵。