[发明专利]一种利用约束优化原理确定植物修复螯合剂剂量的方法

权利要求书

1.一种利用约束优化原理确定植物修复螯合剂剂量的方法，其特征在于，以螯合剂的施加剂量对植物的生长或对植物修复的景观效果无抑制作用为约束条件、以植物富集²³⁸U、²³²Th和²²⁶Ra的量为目标函数和以使目标函数达到最大为优化目标，采用盆栽试验，以博落回作为修复植物，采用被生物降解的螯合剂CA和EDDS来强化博落回对²³⁸U、²³²Th和²²⁶Ra的富集，以施加的CA和EDDS的剂量对博落回的生长无抑制作用为约束条件，确定CA和EDDS的剂量范围，以博落回富集²³⁸U、²³²Th和²²⁶Ra的量为目标函数、以使目标函数达到最大为优化目标所获得的最大富集量所对应的CA和EDDS的剂量即为最佳施加剂量；

其具体措施是：

（1）确定植物修复螯合剂施加剂量约束优化问题的约束条件、目标函数和优化目标；

（2）盆栽试验；

（3）对收割的植物进行集中处理、对植物的生物量及其富集放射性核素的量随螯合剂施加剂量的变化进行统计分析；

（4）利用约束优化原理确定螯合剂的剂量；

所述确定植物修复螯合剂优化施加剂量约束优化问题的约束条件、目标函数和优化目标的具体方法是：以螯合剂施加剂量对植物的生长或对植物修复的景观效果无抑制作用为约束条件、以植物富集²³⁸U、²³²Th和²²⁶Ra的总量为目标函数和以使目标函数达到最大为优化目标来确定螯合剂优化施加剂量，其数学模型如下：

Max f(x) (1)

满足约束条件g(x) ≥ c (2)

式中：x为螯合剂施加剂量；f(x)是试验组植物富集放射性核素的量，是螯合剂施加剂量的函数，为目标函数；g(x)是试验组植物的生物量，也是螯合剂施加剂量的函数；c是对照组植物的生物量；

根据（2）式制定的约束条件确定螯合剂施加剂量x的范围，再根据所确定的螯合剂施加剂量x的范围确定目标函数f(x)的最大值，该最大值所对应的螯合剂施加剂量即为所要确定的螯合剂优化施加剂量。

2.根据权利要求1所述的一种利用约束优化原理确定植物修复螯合剂剂量的方法，其特征在于，盆栽试验的具体方法是:

（1）混合土壤的制备：将无污染表层20 cm土壤自然风干，过2 mm的筛，与铀尾砂按质量比1:1置于土壤搅拌机中搅拌均匀形成铀尾砂污染土壤，即混合土壤；

（2）种子的消毒和萌发处理：用1%的次氯酸钠溶液消毒10 min后立即用去离子水冲洗3-5遍，种子浸泡在25 ℃去离子水中12 h后将其移到消毒的滤纸上在28 ℃的光照培养箱中发芽2周；

（3）盆栽处理：将苗龄为45天左右的博落回移栽到混合土壤中，待其生长106天后,向混合土壤中添加浓度为0、2.5、5、7.5和10 mmol/kg的CA和EDDS，以不添加CA和EDDS的组作为对照，每个处理6个重复，共计54盆植物，CA和EDDS施加14天后，博落回分地上和地下部分收割。