[发明专利]利用积雪草和微生物联合去除土壤或水体中重金属的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及环保领域，具体涉及一种利用积雪草和微生物联合去除土壤或水体中重金属的方法。

背景技术

    重金属（如铅Pb、锌Zn、镉Cd等）对水土环境的污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，其污染物在介质中移动性差、滞留时间长、不能降解，水土环境对此类污染较难自净化。

目前修复重金属污染的方法主要有工程修复、物理化学修复、生物修复以及农业生态修复等。这些方法都有各自的特点，能在一定程度上降低重金属的污染程度。采用工程、物理化学方法修复重金属污染具有一定的局限性，通常难以大规模的处理受污染的大片土壤，并且可导致土壤和污泥的肥力退化以及生物活性下降，农业生态措施周期长。生物修复，特别是植物修复具有投资少且不造成二次污染等多种特性，在修复受重金属污染的矿山土壤中显示了极大的潜力，成为近年来备受关注的研究开发热点。

目前已开发出用于修复受重金属污染土壤或水体的植物，主要包括蜈蚣草、印度芥菜、玉米、牧草等。然而，上述植物品种一般只能去除受污染水土中的单一重金属，能够同时去除受污染土壤或水体中的重金属铅、镉和锌的植物品种很少。现实中受污染的土壤或水体，特别是矿山土壤往往为多种重金属污染土壤，需要一种能同时去除多种重金属的植物。

植物修复普遍还存在一个难点，为了提高修复效率，往往需要大量施肥和运用微生物促进植物生长。由于重金属离子具有杀菌作用，因此微生物对于重金属的耐受性显得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种利用积雪草和微生物联合去除土壤或水体中重金属的方法，能够同时去除受污染土壤或水体中的铅、锌、镉，投资少、效率高，无二次污染。

一种利用积雪草和微生物联合去除土壤或水体中重金属的方法，所述方法包括：在含有重金属的土壤或水体中种植积雪草；定期收割积雪草并保留积雪草在土壤或水体中的部分。

所述方法还包括：将哈茨木霉菌菌液接种到积雪草根部。

具体实施方式

    下面通过对实施例的详细描述，以加深对本发明的理解。

本发明中的积雪草，为伞形科天胡荽属多年生草本植物（Centella asiatica），在我国分布广泛。积雪草可用播种、分株和扦插法繁殖，其蔓延能力很强，为优良的地被植物。

本发明中用于分离哈茨木霉菌的土壤直接采自矿区，所获得的菌种对重金属有较好的耐性。

    实施例1：微生物强化积雪草去除土壤中的铅、锌、镉

土壤采自广西某铅锌矿区，风干，过5目筛后加入少量缓效肥-魔肥，用石灰调节土壤pH至6.5-7.0备用。土壤本底铅、锌、镉的含量分别为307.1mg/kg、985.0mg/kg和11.4 mg/kg。

土壤装在宽15cm，长50cm的钵体中，每钵盛土5kg，每钵种植积雪草6株，共种植10钵。半个月后，随机选取5钵，采用灌根法，将哈茨木霉接种到积雪草根部土壤。将植物继续培养6个月后挖出积雪草，测定土壤中剩余的重金属含量。整个过程无需特殊管理，根据实际情况选择是否浇水及确定浇水量，使土壤含水量保持在田间持水量的70-90%。

结果表明：（1）积雪草能够在重金属污染的土壤上正常生长。（2）经积雪草修复后每千克土中铅、锌、镉含量分别下降了2.86mg、11.82mg和0.085mg，其去除率分别为0.93%、1.20%和0.75%。（3）添加哈茨木霉菌的积雪草对土壤中的重金属铅、锌、镉去除效率更高，6个月后分别达到1.16%、1.68%和0.99%，比未加哈茨木霉菌的去除率分别提高了27.44%，40.21%和32.33%。

    实施例2：微生物强化积雪草去除水体中的铅、锌、镉

将采集的积雪草移栽入设置于重金属污染水体的浮床，每株间隔10cm，根部通过在浮床上钻制的小孔，直接与污染水体接触。水体中铅、锌、镉的浓度分别为20 mg/L、100 mg/L和5 mg/L。共种植4盆，每盆6株，随机挑选其中2盆，并在其根部接种哈茨木霉菌。培养期间，采用曝气装置进行曝气。根据积雪草生长情况添加适量速效肥，20天后测定水体中剩余的重金属含量。

结果表明：（1）积雪草能够在重金属污染的水体中正常生长。（2）经积雪草修复后每升水中铅、锌、镉含量分别下降了8 mg、52 mg和1.55mg，其去除率分别为40%、52%和41%。（3）添加哈茨木霉菌的积雪草对水体中的重金属铅、锌、镉去除效率更高，20天后分别达到54%、68%和47%，比未加哈茨木霉菌的去除率分别提高了25.58%、11.54%和14.63%。

    应用本发明时，根据实际情况，待积雪草长至一定生物量后，定期收割大部分积雪草，保留小部分，则可连续提取，以达到修复镉污染土壤或水体的目的。收割的积雪草可进行统一处理，如在垃圾填埋区安全填埋或焚烧。如果工艺条件成熟，还可以进行植物中重金属的提取，从而实现新的经济价值。