[发明专利]巨桉在修复土壤重金属镉污染中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及环境中重金属污染的修复技术领域，尤其是一种植物巨桉在修复土壤重金属镉污染中的应用。

背景技术

自然环境中Cd的含量往往比较低，但是随着人类活动的不断增加， Cd等重金属对土壤及水资源的污染已成为影响环境和威胁人类健康的严重的生态问题之一。修复Cd污染土壤成了当今环境问题中亟待解决的问题。

植物修复技术属于生物修复方法，是一种运用具有特殊生理机制，对于重金属有毒离子具有特殊耐受性的绿色植物来修复土壤中重金属污染的技术。植物修复以治理效果的永久性，治理过程的原位性，治理成本的低廉性等特点，越来越受到大家的重视。 

植物提取效果取决于两个方面：植物体内的重金属浓度和植物的生物量。在现行的植物修复中，为了提高植物体内重金属的含量，增大修复植物的生物量，不断筛选和培育新品种的植物是一个可行的手段。如专利CN200710157384.8就是选取蒲公英这种Cd的富集植物，然而已知的富集植物往往生物量小，生长缓慢，生长周期长；又比如专利200410015561.5就是选取的农作物直接修复， 但是同时可能会造成重金属污染食品。

因此，研究更多生长快，生物量大，具兼环境效益和经济效益，便于工程使用的植物成为了植物修复重金属的一个可行的技术方案。

 

发明内容

发明人在从事重金属污染修复的研究工作中发现：桃金娘科桉属植物巨桉（拉丁名为Eucalyptus grandis），对土壤环境中的镉重金属具有显著的耐性和富集特性。因此，本发明的目的就是针对上述土壤重金属污染植物修复不足的问题，提供一种新的植物品种巨桉在修复土壤镉污染中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

巨桉种植于重金属镉污染的土壤中，利用其植株对镉的富集特性吸收积累重金属镉，并将其大部分转运到植株地上部分；每年秋末收集巨桉的落叶、落枝、落皮等凋落物并在栽种三年后砍伐巨桉，进行灰化处理，提取重金属，以达到修复镉污染土壤的目的。

将巨桉直接移栽于镉污染的土壤中，其具体步骤包括：

①栽种：按2.0m×2.5m的种植密度确定种植穴，穴的规格为45cm×45cm×35cm。打窝完成后，每穴施用复合肥0.3kg或有机肥3kg，注意肥料和土壤混匀。每年三月中旬将巨桉组培幼苗，高15-20cm，直接移栽于重金属镉污染的土壤当中，但是不能让树苗和化肥直接接触，以免烧苗。如果土壤湿度不够，则根据土壤水分实际情况每亩灌溉水50-70方。

②日常管理：在连续10天不下雨的时候，要及时灌水，每次灌水湿润土层厚达40cm；每年6月份在距树干50cm左右，挖约15cm深的环状沟，每株追施复合肥0.4kg。 

③后期处理：每年秋末，采集巨桉凋落物，并在三年后砍伐桉树，烘干打碎，然后对其进行灰化处理，提取重金属镉。三年后砍伐时留桩发芽，伐蔸高度为7-10cm，以便进行连续修复。管理方法和前面植苗造林相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

发明人通过试验研究发现，巨桉对镉等重金属具有显著的富集特性，可以在有效利用镉污染的土壤的同时永久修复镉污染的土壤；利用巨桉的根系发达的特点，可以稳定地表，大量固定水分，防止了污染物的扩散和水土流失；巨桉生命力非常旺盛，易于成活，其自然繁殖生长快速，可以利用先进的技术进行灰化处理，提取重金属；巨桉枝叶繁茂，可以绿化环境，提高了环境效益；巨桉种植操作简单，成本较低，适用于大面积的工程治理。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

实施例1  小区土壤修复试验

试验地点为四川农业大学雅安校区教学科研农场小区，小区土壤采自雅安荥经宝峰铜矿冶炼厂的废渣土，镉含量为28.99 mg kg^-1。具体作法为：在三月中旬将株高为15-20cm的巨桉组培幼苗种植于规格为45cm×45cm×35cm的穴内，每穴施用基肥0.3kg。密度种植为小区1为1.5m×2.0m，小区2为2.0m×2.5m，小区3为2.5m×3.0m。盖土刚好高于树苗基部3-5cm。在6月份在距树干50cm左右，挖约15cm深的环状沟，每株追施复合肥0.4kg。360天后采集植株，每个小区随机抽取其中4株植物样品测定巨桉的镉累积量，测定结果如表1：

表1.不同小区里巨桉对镉的富集特征