[发明专利]锌镉复合污染土壤的植物修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锌镉复合污染土壤的植物修复方法，具体地说是一种利用对锌镉元素同时具有高吸收能力的菊科植物生物修复锌镉复合污染土壤的方法。

背景技术

中国北方城市具有典型的重工业区域特色，土壤重金属污染十分严重，其中锌、镉复合污染以其毒性高且移动性大成为备受关注的重金属复合污染类型。因此，锌、镉复合污染土壤的修复，已成为我国污染土壤修复及土壤可持续利用亟待解决的问题。

在重金属污染土壤修复与治理中，植物修复因其高效性、成本低、无二次污染等优势得到广泛应用，因而筛选具有高富集性能且适合修复土壤环境的植物种类成为重金属污染土壤修复的关键。目前国内外尚无利用这种植物进行多金属污染土壤修复，也无利用这种植物进行修复锌镉复合污染土壤的文献报道。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种吸收能力强，富集系数及转运系数高，可防止污染物扩散及对地下水进行二次污染，安全高效的锌、镉复合污染土壤的植物修复方法。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

一种锌镉复合污染土壤的植物修复方法，系将污染土壤称重1500g装入塑料盆中；在所述污染土壤中加入生物有机肥、尿素、磷酸二氢钾及硫酸钾，并配施少量钙镁磷肥，使土壤中主要营养元素氮、磷、钾的质量配比依次为4～2:2～1:3～1；有机C为3～5%；同时平衡调控土壤钙、镁、硫营养元素，移栽艾蒿幼苗。

作为一种优选方案，本发明将所述污染土壤自然风干、捣碎、剔除杂物并过2 mm筛后，称重1500g装入塑料盆中；在土壤中按4:2:3的质量配比依次加入尿素、磷酸二氢钾和硫酸钾，调控土壤有机C为3～5%，同时平衡调控土壤钙、镁、硫等营养元素，以1500g污染土壤为基准，钙、镁、硫营养元素的质量百分含量依次为1.5%、1.0%、0.05%；一周后，移栽已长出2片真叶、长势良好、大小一致的艾蒿幼苗；每盆3株；定期浇水，经过3个月，沿土壤表面剪取艾蒿地上部，用洗根法收集全部植物根样，对土壤及植物各部分的锌、镉元素含量同时进行测定分析。

艾蒿（Artemisia argyi Lévl. et Van.）是我国广泛分布的多年生草本植物，生长速率快，根系发达，其成株株高可达1 m且生物量高。艾蒿环境适应性强，可在尾矿废弃地中生存。发明人研究发现，利用艾蒿修复锌、镉复合污染土壤是一种行之有效的植物修复手段。

本发明在长期受锌镉等重金属污染的冶炼厂区采集土壤及植物样品，对土壤及植物样品各部分进行锌、镉含量分析测定，并通过实验室盆栽模拟试验分析，在改善污染土壤营养元素含量条件下，锌、镉对艾蒿植株生长的影响，确定艾蒿植株各器官中锌、镉的分布特点以及富集与转运情况。本发明方法通过艾蒿根系大量吸收污染土壤中的锌、镉并将其转移至茎和叶等地上部器官，当植物经过生长季后，将植物整体即包括根、茎、叶部分从污染土壤上移走，从而达到同时快速、彻底、安全去除土壤中超标锌、镉的目的。

与现有技术相比，本发明具有如下优点。

1、艾蒿的吸收能力强，具有富集系数和转运系数高的特点，它对重金属的吸收、富集和提取可永久地解决土壤重金属锌镉复合污染的环境问题。利用艾蒿进行植物修复对环境扰动少，土壤破坏力小。

2、艾蒿的种植可稳定地表，防止重金属污染土壤因风蚀或水土流失而引发污染扩散，而且通过植物蒸腾作用还可以防止或减少重金属污染物对地下水的二次污染。

3、利用艾蒿修复污染土壤的同时也绿化了环境，而且其所累积的重金属可利用先进技术回收，从而创造一定的经济效益。

4、经修复过的土壤，其有机质含量和土壤肥力都会增加，一般适用于农作物种植，也可作为其它用途，符合促进经济社会可持续发展的要求。