[发明专利]MgCl2

说明书

本发明公开了一种MgCl₂和KNO₃的新用途，即在作为高效快速提高植物镉富集能力中的应用；实验结果显示采用MgCl₂和KNO₃处理的植物，对培养液中镉离子的吸收能力增强，质膜H⁺‑ATPase活性增强，MgCl₂和KNO₃联合处理促进了植物对镉离子的吸收和富集。

技术领域

本发明属于提高植物修复重金属污染技术领域，具体涉及无机化学试剂MgCl₂和KNO₃在提高植物镉富集能力的新用途。

背景技术

密度在5×10^-3 kg/m³以上的金属称之为重金属，大约有45种，比如镉(Cd)、铜(Cu)、汞（Hg）、锌（Zn）等。近年来，伴随着工业的快速发展，排除大量重金属使环境中重金属含量不断增高，对人和动物的健康危害都很大；环境中的重金属还不能被微生物分解利用，动植物通过空气、水、土壤等途径吸收重金属，通过食物链和食物网放大富集进入人体，极低浓度就能损害人体的健康；重金属的污染已经变成一个世界性的环境问题。

近年来，突发性的重金属对环境污染事件不断加剧，导致环境中的重金属在很短的时间里面不断增多，产生严重的重金属污染。重金属污染的危害有以下两个方面：1）重金属对土壤的危害，它危害的首先是土壤中的微生物，使土壤微生物数量下降；其次是植物，植物吸收重金属后破坏其组织和功能，使植物长势变弱，同时也可以经过食物链和食物网富集重金属。2）重金属对水环境的危害，重金属毒性大、不易降解，进入水环境后，人们通过饮用水使重金属在体内积累，同时也可以经过食物链和食物网富集重金属。

研究发现，植物吸收重金属的形态主要为自由离子状态，在土壤中重金属Cd有多种多样的形态水溶解状态、可交换状态、碳酸盐结合状态、硅酸盐结合状态等。其中水溶解状态和可交换状态是植物对重金属富集的有效状态。在植物对金属离子的吸收过程中，有两种类型；（1）被动运输：被动运输中又包括阳离子交换和扩散两个过程。重金属Cd存在于根系环境当植物根系表皮细胞对Cd吸收时与外界环境进行可逆的交换过程就是阳离子交换，当Cd进入到跟表皮细胞壁接着进入细胞膜的过程为扩散过程。（2）主动运输：主动运输是需要载体和能量是部分重金属如Cd²⁺进入细胞的重要途径。

天竺葵（pelargonium sp.fresham）是多年生的草本花卉、适应性强容易生长、花色艳丽、且具较高观赏性的植物；天竺葵对镉有较强的耐受性，但并不是超富集植物。

目前的技术对重金属污水处理方法主要包括有物理方法、化学方法、生物方法等。（1）物理方法，吸附法是最常见的物理方法，利用一些具有多孔性物质作为吸附剂投放到重金属污水中去吸附水中重金属阴阳离子。活性炭是目前使用最早，并且运用最为广泛的吸附物质，活性炭表面积大、吸附能力强，但是使用成本较为昂贵，并且难以脱附，由于成本的原因限制了活性炭在重金属污水处理中的发展。（2）生物方法，微生物絮凝法是最常见的生物净化污水的方法，微生物絮凝法利用微生物或细菌生物进行新陈代谢产生一定的絮状物，通过这些絮状物进行絮凝沉淀去除重金属的方法。微生物絮凝法对重金属污水的处理效果好，并且使用安全、方便、无毒，不会对水质产生二次污染，但效果一般。（3）化学方法，化学沉淀法是根据重金属能够与某些化合物进行反应，生成不溶于水的重金属化合物。这些不溶于水的化合物会在反应区进行沉淀。化学沉淀法所利用的原理都是根据重金属的化学性质所决定的，重金属污水在经过一系列的化学反应区后，让污水中的重金属离子由原来的游离状态变成金属化合物沉淀下来，在通过进一步的化学反应进行分离；此方法成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供MgCl₂和KNO₃的一种新用途，即在作为高效快速提高植物镉富集能力中的应用。

为了实现本发明的上述目的，本发明的技术方案如下：