[发明专利]一种NTA配合灌木树种修复旱区碱性土壤铅污染的方法

说明书

本发明提供一种NTA配合灌木树种修复旱区碱性土壤铅污染的方法：在干旱、半干旱区碱性土壤铅污染土地上种植抗旱、耐铅、生物量大的铅富集型灌木，于灌木的生长季向土壤施加NTA，NTA的施加量为风干土质量的0.1％～0.25％。本发明采用螯合剂NTA活化碱性土壤中被大量钝化的重金属铅，以修复0～80cm深度土层铅污染土壤，显著提高灌木对土壤重金属铅污染的持续吸收、提取修复能力与修复效率，且节水、成本低、环境效益好。本发明对修复西北干旱区铅锌矿业废弃地土壤重金属铅污染具有重要意义。

技术领域

本发明属于土壤重金属污染治理领域，主要涉及一种旱区碱性土壤重金属铅污染的治理方法。

背景技术

目前，随着工业产业的快速发展，矿业开发所带来的生态破坏、环境污染等问题日益严重。在我国有27个省、区、市发现并勘查了铅锌矿储量，其中10个省、区的合计储量占全国铅储量的80％。同时矿区土壤是重金属污染的最重要的环境介质，土壤重金属污染是一种不可逆的污染过程，重金属污染不仅对植物的生长造成影响，其还通过食物链在人体内富集，引发各种疾病，影响人体健康。因此矿业废弃地土壤重金属污染治理一直是国际环境科学技术研究的难点和热点问题之一。

在土壤重金属铅污染的治理上，普遍采用物理/化学等的修复方法，先后探索了排土法、客土法、深耕法、热解吸法、热处理法、电化学法和化学冲洗法、化学原位钝化法等。尽管这些方法都具有一定的修复改良效果，但都存在一定的局限性。如物理方法运输量大，成本高，而且会造成土壤的二次污染；化学方法会改变土壤性质，使土壤肥力降低，且存在易分解、作用不持久；化学原位钝化法一般只适用于由于农业活动引起的程度较轻的污染治理，且重金属离子依然还存留在土壤环境中，可能随着环境条件的改变存在再次活化等缺点。因此，难以大规模推广应用。

利用对重金属有富集能力的超富集植物修复铅污染土壤有很大优势，但目前发现的重金属铅超富集植物只有几种草本植物，不仅植株矮小、生物量低、吸收重金属总量有限、而且主要分布在中亚热带湿润地区及酸性土壤地带，存在对生存条件要求高及分布范围窄等缺陷，在修复铅污染土壤的实际应用中具有一定的局限性。因此，需要寻找和开发其它耐旱、耐铅性强的植物来修复干旱及半干旱矿区碱性土壤铅污染。

相对于草本植物来说，木本植物在土壤修复中主要有以下优势：(1)根系分布深而广：绝大多数灌木的主要根系分布深度在2m以内，且根系形态有利于网络固持土壤，减少水土流失带来的土壤重金属二次污染，可以对铅锌矿区深层的污染土壤进行修复。(2)生物量大：据Lewandowski等(2006)报道，蒿柳每年每公顷的地上部干物质可达10-14t，用重金属富集型木本植物提取的重金属总量远远超过超富集植物。(3)抗逆性强：木本植物具有较强的抗旱、耐铅及富集铅的能力，在修复铅污染土壤方面可以弥补草本植物的不足，更好的净化铅污染土壤。

目前发现的铅富集植物并不多，且均源于南方湿润地区，难以适应西北干旱气候。土壤中铅常以二价难溶物存在，如Pb(OH)₂等，在土壤中很难迁移。南方因土壤呈酸性，加之酸雨侵袭，使得铅在土壤中的迁移能力比北方大，更容易被植物吸收提取。而北方多为碱性土壤，铅的溶解度低，不易迁移，增加了植物吸收提取的难度，降低了植物修复的效率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种NTA配合灌木树种修复旱区碱性土壤铅污染的方法。本发明利用螯合剂对土壤重金属铅的活化以及抗旱、耐铅、生物量大的铅富集型灌木树种对重金属铅的吸收、转移与提取，以达到修复旱区碱性土壤铅污染之目的。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：