[发明专利]一种修复农田重金属污染的方法

说明书

本发明公开了一种修复农田重金属污染的方法，利用植物‑微生物联合吸收农田土壤中的重金属，植物长成后将整株植物从农田上移除，将重金属从农田土壤中分离，然后将植株进行粉碎，丙酮破壁后使用醚基功能性离子液体结合电渗析技术将金属离子从植株细胞中分离出来，并进行回收。采用本发明能有效将重金属从农田中提取出来，同时将植株细胞中的重金属分离出来加以回收，避免了对环境的二次污染。

技术领域

本发明属于重金属污染环境保护技术领域，具体涉及一种修复农田重金属污染的方法。

背景技术

随着各种化学品、农药和化肥的广泛使用，含重金属的污染物通过各种途径进入环境中，造成土壤，尤其是农田土壤重金属污染日益严重。重金属污染物不能被化学或生物降解，易通过食物链在植物、动物和人体内积累，从而对食品安全和人体健康造成严重的威胁。目前，重金属污染土壤的修复技术主要包括物理、化学、生物、农业生态和联合修复技术。

中国专利CN201710104298.4公开了一种修复土壤污染的土壤调整剂，通过加入该土壤调整剂，能改良土壤、降解土壤农药、化肥残留量、钝化固定农田重金属、降低植物对重金属吸收、提高作物产量和品质。但该土壤调整剂并不能将重金属从土壤中除去，只改变了重金属的存在形态，重金属元素仍保留在土壤中，容易再度活化产生二次污染。专利CN201710328784.4公开了一种联合修复重金属污染土壤的方法，经过表层原位淋洗，重金属随淋洗液下渗至深层，在深层固定，然后施加有机肥后种植重金属富集植物柳树，进一步除去残留重金属、恢复土壤功能。该法将重金属通过淋洗液下渗至深层固定，重金属仍保留在土壤中，土壤深耕则可造成二次污染。专利CN201110227175.2公开了一种植物混种原位修复重金属污染土壤的方法，在重金属污染的土壤上混种玉米和龙葵，通过收获龙葵和玉米来降低土壤中重金属，从而实现重金属污染土壤的修复。该方法能有效将重金属从土壤中除去，但修复周期长，且对收获的植物中重金属的回收方法并未进行详细说明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种修复农田重金属污染的方法。本发明利用微生物-植物的联合作用，将重金属主要富集到植物植株内，通过收割植物将重金属从农田中除去，并采用一系列的化学反应将重金属从植株细胞中分离出来进行回收利用，避免了对环境产生的第二次污染。

本发明的技术方法如下：

一种修复农田重金属污染的方法，包括以下步骤：

（1）培养重金属超积累植物，将按常规育苗方式养殖的重金属超积累植物幼苗根际泥土洗去后浸泡到含红色糖多孢菌的培养液中培养10~16h；

（2）种植重金属超积累植物，将用培养液浸泡过的幼苗移栽到已松土的农田土壤中，种植间隔为0.3~0.5m；

（3）定期收割超积累植物，待植物生长至长15~25cm后，将超积累植物连根拔起，植物植株收集待用；

（4）重复步骤（1）~（3），直至农田土壤中重金属含量达到安全标准；

（5）收集重金属超积累植物，将拔起的植物植株收集，烘干表面水分后放入粉碎机中进行粉碎，过40~100目筛；

（6）将粉碎后获得的粉末加入2倍体积丙酮溶液，然后进行超声波处理30~60min，将细胞壁破除，加热风干，然后加入醚基功能化离子液体淋洗粉末，收集醚基功能化离子液体。

（7）电渗析分离重金属离子，将醚基功能化离子液体加入电渗析系统的淡化室中，其中阳极室液体为酸溶液，阴极室液体为碱溶液，浓缩室放入自来水，淡化室中离子液体以恒流循环，选取1~3A的工作电流，80~120V工作电压，相离子交换膜，进行电渗析分离溶液中重金属离子；

（8）电渗析结束后，调节阴极室中的pH≥8，收集固体，固体经过过滤，煅烧，得重金属氧化物。