[发明专利]一种利用禾本科植物火凤凰修复多环芳烃污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及多环芳烃（PAHs）污染土壤植物修复技术领域，具有地说是一种利用禾本科植物火凤凰修复多环芳烃污染土壤的方法。

背景技术

多环芳烃（PAHs）是一类具有生物蓄积性、毒性、致癌和致突变特性的典型持久性有机污染物。早在上世纪70年代，美国环保署就已列出了16种优先控制的PAHs，其中7种被国际癌症研究中心认定为动物致癌物。PAHs主要产生于化石燃料和有机物质的不完全燃烧过程。研究表明，进入环境中的PAHs有94％都积累在土壤环境中，使土壤成为PAHs最主要的储存库。土壤富含的有机物质可以有效吸附这类脂溶性较强的化合物，并且难以降解。更令人担忧的是，PAHs对环境的污染和对生态系统的危害是无法短期获知的，一旦发生毒害作用必将导致无法挽回的后果。因此，对PAHs污染土壤进行必要的修复是降低其生态风险，解决土壤环境问题及消减农产品致癌风险的重大需要。

长期以来，国内外均把PAHs在水体、大气、土壤中的环境效应研究作为环境科学研究的前沿，把这类污染物的化学行为、环境毒理及降解等方面作为研究的重点。其中，关于PAHs污染土壤的修复已成为当下研究的热点。目前，治理PAHs污染土壤的方法主要有物理修复、化学修复和生物修复。物理、化学修复技术成本昂贵，易造成地下水源的次生污染，不适合大规模应用。生物修复主要指微生物修复，微生物修复是研究得最早、最深入、应用也最为广泛的一种生物修复方法。由此产生了一系列生物修复技术如现场处理、就地处理、堆肥、生物反应器等。这些修复技术的主体均是微生物，应用这些技术处理PAHs污染土壤已有广泛研究。近年来，国外对苯并[a]芘污染土壤的生物处理及其微生物降解有较多报道，大多认为一些白腐真菌对苯并[a]芘有较强的降解能力。许多研究表明，这是因为它们能产生多种酶类，如：木素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶等。近几年，我国科研工作者在分离筛选PAHs高效降解菌方面开展了很多研究，已取得了诸多成果。微生物修复有其独特的优点：其成本低，其处理费用约为热处理的1/3-1/4、理化处理的1/2-1/3；对环境影响小。但微生物修复中所引入的外源微生物（专性降解菌、基因工程菌）的降解效果易受到土著微生物竞争的影响，同时也存在潜在的生态风险。相比之下，植物修复操作简便，投资成本低、效果好，无二次污染，环境友好，是目前最具潜力的修复技术。

植物对PAHs污染土壤的修复主要表现为3种机制：根部直接吸收PAHs，随后被代谢成无害物质；根部释放分泌物和酶分解PAHs；根际强化微生物群体对PAHs的降解。已有较多研究表明，通过上述途径植物可以有效地刺激PAHs的降解。目前世界范围内植物修复已被广泛应用到PAHs污染土壤治理中，直到现在，已报道能促进PAHs去除的植物有40多种，如杨树、柳树、鹦鹉毛等，但在植物修复中利用观赏性植物修复土壤的报道还较少，因为观赏性植物修复有其独特的优点：如进行土壤修复的同时，能美化环境；观赏性植物，不会进入食物链，可减少人体的危害；同时人类在长期的生产实践中积累了丰富了品种选育、观赏性植物栽培以及病虫害防治等，所以目前观赏性植物修复污染土壤正方兴未艾。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用观赏性植物火凤凰（Festucaarundinacea）修复多环芳烃污染土壤的方法。

为实现上述目的本发明采用的技术方案为：

一种利用禾本科植物火凤凰修复多环芳烃污染土壤的方法：在PAHs污染土壤中种植禾本科植物火凤凰，促使该植物在发芽、生长至成熟过程中，通过植物的生长过程及其根系分泌物质的联合作用，从而降解、除去或显著降低土壤中的PAHs。

所述污染土壤中多环芳烃浓度为50-100mg/kg。将火凤凰种植于无污染土壤中，种植有火凤凰的无污染土壤置于污染土壤中间，即种植方式从上至下，上层污染土壤-种植有火凤凰的无污染土壤-下层污染土壤。每200g自然无污染土壤中植物5g火凤凰。所述上层污染土壤与种植有火凤凰的无污染土壤重量比为1:1。

具体为：将植物种子5g种于200g自然无污染土壤中，其种植有火凤凰的200g自然无污染土壤上方为200g多环芳烃污染土壤，下方为1800g多环芳烃污染土壤。

火凤凰的种植采用在网室中栽培，不定期浇水，使土壤含水量经常保持在田间持水量的25-35％（田间持水量是指土壤所能稳定保持的最高土壤含水量，以占土壤体积的百分数表示）。