[发明专利]一种治理镉锰铬复合污染土壤的植物修复方法

说明书

本发明公开了一种治理镉锰铬复合污染土壤的植物修复方法。本申请选择超富集植物青葙和圆锥南芥作为试验植物，以间作的方式种植到镉锰铬复合污染土壤中，发现青葙和圆锥南芥能够在镉锰铬复合污染土壤正常生长，且对污染土壤中的镉锰铬具有良好的吸收和富集效果。同时，本申请通过施加生物质炭和复合土壤改良剂，改善土壤的微生态，强化青葙和圆锥南芥对镉锰铬的吸收效果，提高镉锰铬复合污染土壤的修复效率。

技术领域

本发明涉及土壤重金属修复技术领域，具体涉及一种治理镉锰铬复合污染土壤的植物修复方法。

背景技术

一般来说土壤中的重金属元素主要包括镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、镍(Ni)、砷(As)、铜(Cu)、铅(Pb)和锰(Mn)等，这些重金属在土壤中具有普遍性、隐蔽性、表聚性、难降解性和不可逆性等特点，这些特征使得重金属污染成为土壤各类污染中最不容易修复的一种。由于重金属污染土壤危害性大、修复困难，因此，如何修复被重金属污染的土壤现已经成为全球许多科学家重点研究的问题。

在现有国内技术条件下治理重金属污染广泛采用的方法主要有两方面：一种是使土壤中重金属离子的赋存形态发生改变，并将这些重金属元素加以固定，以削弱重金属在土壤环境中的迁移性以及生物可利用性的能力；另一种主要方法是采用工程或者生物、植物技术将土壤中的重金属清除出去，使重金属的含量接近或者小于背景值。基于上述两种思路，不同的修复方法与措施应运而生，总的来说有下面几种：物理方法，化学方法，生物修复法。但是相较于环保型的生物方法来说，传统的物理化学修复方法修复土壤的成本高、容易破坏土壤原本生态结构并且会引起严重的二次污染。所以这几种方法相比较而言生物修复法将是未来最佳的修复污染土壤方法。植物修复属于生物修复重要的一员，植物修复是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，而该植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理集合将该重金属元素移出土地，从而达到污染治理与生态修复的目的。然而，大多数的超累积植物，仅能积累一种或两种重金属元素，无法实现实际土壤中多种重金属污染的治理要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种治理镉锰铬复合污染土壤的植物修复方法，提高土壤的修复效率，实现土壤中多种重金属污染的治理。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种治理镉锰铬复合污染土壤的植物修复方法，包括以下步骤：

(1)在镉锰铬复合污染土壤中加入生物质炭，生物质炭的施加量为镉锰铬复合污染土壤质量的3％～6％；

(2)将青葙幼苗和圆锥南芥幼苗以间作的方式，种植到镉锰铬复合污染土壤中，通过青葙和圆锥南芥的根系吸收污染土壤中的镉锰铬；

(3)当青葙生长至成熟期时，向镉锰铬复合污染土壤施加复合土壤改良剂，复合土壤改良剂的施加量为镉锰铬复合污染土壤质量的3％～4.5％，所述复合土壤改良剂包括烷基糖苷和冬氨酸二乙氧基琥珀酸；

(4)当青葙生长至地面部生物量最大时，将青葙地上器官从污染土壤上移走，进行无害化处理；当圆锥南芥生长至地面部生物量最大时，将圆锥南芥地上器官从污染土壤上移走，进行无害化处理；

(5)青葙和圆锥南芥收割完毕后，重新翻土，重复步骤(1)至(4)的操作，经过10～15次连续种植和收获后，土壤中的活性镉锰铬显著下降。

本申请优选超富集植物青葙和圆锥南芥作为试验植物，以间作的方式，种植到镉锰铬复合污染土壤中，发现青葙和圆锥南芥能够在镉锰铬复合污染土壤正常生长，且对污染土壤中的镉锰铬具有良好的吸收和富集效果。同时，本申请通过施加生物质炭和复合土壤改良剂，强化青葙和圆锥南芥对镉锰铬的吸收效果，提高镉锰铬复合污染土壤的修复效率。烷基糖苷是一种绿色的非离子型表面活性剂，冬氨酸二乙氧基琥珀酸为可降解性螯合剂，二者复配，可作为强化青葙和圆锥南芥修复重金属的改良剂。