[发明专利]一种利用镉超富集植物五色梅修复重金属污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及重金属污染土壤植物修复技术领域，具体地说是一种利用镉超富集花卉植物-五色梅治理并修复镉污染土壤的方法。

背景技术

土壤是人类赖以生存的最基本的物质基础之一，但随着工业生产产生的“三废”、农业中各种农药和化肥的使用和汽车尾气的大量排放，导致了土壤中重金属含量急剧增加。据不完全统计，全国受重金属污染的土地达到2.0×10⁷公顷，占耕地总面积的1/5；其中工业“三废”污染耕地1000万公顷，每年因重金属污染而减产粮食超过1000万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元[文献1：万云兵，仇荣亮，陈志良，张景书.重金属污染土壤中提高植物提取修复功效的探讨.环境污染治理技术与设备，2002，3(4)：56-59.]。重金属在土壤中积累到一定限度时，就会对土壤-植物系统产生毒害，不仅导致土壤退化、农作物产量和品质降低，而且污染地表水和地下水，并可能直接接触、食物链等途径危及人类的健康和生命。由于重金属污染具有隐蔽性、不可逆转性和后果严重性等特点，治理难度大，费用高[文献2：周启星，宋玉芳.污染土壤修复原理与方法[M].北京：科学出版社，2004；文献3：孙铁珩，李培军，周启星.土壤污染形成机理与修复技术[M].北京：科学出版社，2005.]。因此，土壤重金属污染的修复和治理一直是国际性的难题和热点研究问题之一。与传统的修复方法如客土法、淋溶法和施用化学改良剂等相比，利用植物修复重金属污染土壤是一种新兴的绿色生物技术，其具有不破坏土壤生态环境、保持土壤结构和微生物活性的情况下，通过植物的根系直接将大量的重金属吸收，收获植物地上部来修复被污染的土壤[文献4：蔡美芳，刘玉荣，党志.植物修复重金属污染土壤的研究进展.重庆环境科学，2003，25(11)：174-176.]。

利用植物修复方法治理土壤重金属污染的主要机制有3个方面：一是利用植物根际圈特殊的生态条件改变土壤中重金属存在的形态，使其固定；二是通过氧化-还原或沉淀等生态化学过程，降低重金属在土壤中迁移性，降低生物的可吸收利用率；三是利用植物本身特有的利用污染物、转化污染物积累重金属的能力，通常主要指超富集植物或超积累植物[文献5：周启星，宋玉芳.植物修复的技术内涵及展望.安全与环境学报，2001，1(3)：48-53.]。所谓超富集植物指能超量吸收重金属并能将其不断运移到地上部的植物[文献6：Brooks R.R.，Lee J.，Reeves R.D.Detection of nickliferous rocks by analysis of herbarium species of indicator plants.J.Geochem..Explor.，1997，7：49-77.]。目前，关于镉超积累植物的衡量标准包括3个特征：其一是临界含量特征，镉超富集植物地上部包括茎或叶中镉的临界含量为100mg/kg，其二是具有转移特性，植物体地上部(主要指茎和叶)重金属含量大于其根部含量；其三是超富集植物具有耐性特征和富集系数特征。利用超富集植物修复重金属污染土壤是目前研究最多、最有发展前景的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用镉超富集植物五色梅修复重金属污染土壤的方法，在不破坏土壤生态环境、保持土壤结构和微生物活性的情况下，通过植物的根系直接将大量的镉吸收，收获植物地上部来修复被污染的土壤，该去除土壤中镉污染的植物修复方法操作性强，费用低廉，不破坏土壤理化性质，同时还能取到美化环境的作用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种利用镉超富集植物五色梅修复重金属污染土壤的方法，在镉污染土壤上种植五色梅，当植物生长成熟后，将植株整体从污染土壤上移走，从而实现去除土壤中过量镉的目的。

所述植物五色梅是将含4-6片真叶的五色梅幼苗种植在镉污染土壤中，所属植物为镉富集植物。

所述在镉污染土壤中种植的五色梅采用在网室中栽培，定期浇水，使土壤含水量保持在田间持水量的75-85％。

所述在镉污染土壤中种植的五色梅，五色梅从污染土壤中吸收镉并向地上部转移，当五色梅到成熟期时将植物整体从污染土壤上移除，通过连续种植五色梅，重复上述操作，直至彻底去除土壤中的镉，使土壤中的镉含量达到环境安全标准。