[发明专利]芦苇-AMF共生强化系统修复铜污染的方法

说明书

本发明涉及芦苇‑AMF共生强化系统修复铜污染的方法。包括如下步骤：将AMF扩繁菌剂与铜污染土壤混合均匀，然后在其上种植芦苇，构建芦苇‑AMF共生强化系统。所述AMF扩繁菌剂的制备方法是：在土壤‑沙‑蛭石的混合基质中种植白三叶草，接种AMF菌剂，扩繁3个月后，将白三叶草的根剪至小于等于1cm的小段，连同混合基质一起自然风干，过9目筛，取筛下物为AMF扩繁菌剂。本发明通过构建芦苇‑AMF共生强化系统修复铜污染，克服以往常见的植物耐受性差及吸收效率低的瓶颈，并以生态友好的方式规避了传统物理化学强化方法及基因修饰所带来的环境风险。

技术领域

本发明涉及铜污染土壤修复领域，特别涉及一种采用AMF菌剂接种处理芦苇强化其修复重金属铜污染效能的方法。

背景技术

目前，我国铜消费量已稳居世界前列。随着我国对铜巨大的消费量及需求量以及逐年增加的开采与排放，从而引发的环境污染压力也随之而来，铜已经成为了我国重金属污染土壤中主要的污染元素之一，铜矿开采及冶炼厂排放“三废”，含铜农药和化肥的过量使用和城市生活垃圾处理不当等，均会导致局部环境中的含铜量达到原始值的数倍甚至几十倍，远远超出了环境的承载力。其中，畜牧业作为东北老工业基地的主要支柱产业，在近几年的二次振兴中得以迅猛发展。与其它非必需元素的重金属污染物不同，铜对动物体内的红细胞和骨骼的形成起到重要作用，并参与着多种金属酶、铁代谢以及血红蛋白合成，因此目前禽畜饲料中有添加大量铜的趋势，旨在促进禽畜生长、达到提高饲料利用率的目的。但研究表明：添加过量的铜不仅无法促进增重和使耗料等问题有所改善，反而还会导致大量的铜随着粪便排出体外，进而造成环境污染。

用芦苇来构建芦苇床人工湿地，不仅可以为鸟类及哺乳动物提供良好生境，重要的是可以同时在重金属处理过程中发挥作用。首先，作为禾本科家族开花植物中最常见且地理分布最为广泛的一种地下茎植物，芦苇一般生长在湿地环境中，处在这种条件下的多种生境中，芦苇均可以繁荣茂盛地生长并成为该生境中的优势植物。其次，芦苇可以经受住极端的环境条件，这其中就包括重金属污染，例如锌、铅、镉及铜。以往研究表明，芦苇有能力在不利环境中，例如重金属胁迫存在的情况下存活并产生相当高的生物量。因此，可以认为芦苇具备湿地植物修复所需的关键特质。即使构建人工湿地进行植物修复可以采用多种植物，由于芦苇本身所具备的特殊属性，使其成为目前接受认可程度最高且被选择投入使用最多的物种。第三，作为植物修复的两大主要类型，植物提取技术及植物稳定化技术，后者由于其相对低廉(不需要收割并处理茎叶生物量)的成本及更易于操作已被一些研究者认为是更加合适的处理重金属污染的植物修复方法。从这一角度来说，那就更需要寻找一种耐受性高且根系发达并具有更大生物量的植物，且这种植物在高浓度金属胁迫存在下仍然能够吸收、螯合或者沉积金属污染物，但并不将其运输至茎叶，而芦苇又恰好满足这一点。芦苇作为一种具有分布广泛、适应性强、且对多种逆境胁迫具有较高耐受性的湿生植物可以将大量的铜吸收并固定在其体内，且主要将其控制在生物量庞大的发达根系内，这使得以芦苇为主的修复技术应向植物稳定化技术倾斜。

然而现有技术中采用芦苇修复铜污染存在植物耐受性差及吸收效率低的瓶颈。因此如何高效强化芦苇修复铜污染的效能是本领域不断探索的课题。

发明内容

本发明的目的是通过构建芦苇-AMF共生强化系统修复铜污染，克服以往常见的植物耐受性差及吸收效率低的瓶颈，并以生态友好的方式规避了传统物理化学强化方法及基因修饰所带来的环境风险。

本发明采用的技术方案是，芦苇-AMF共生强化系统修复铜污染的方法，包括如下步骤：将AMF扩繁菌剂与铜污染土壤混合均匀，然后在其上种植芦苇，构建芦苇-AMF共生强化系统。

优选的，所述AMF扩繁菌剂的制备方法是：在土壤-沙-蛭石的混合基质中种植白三叶草，接种AMF菌剂，扩繁3个月后，将白三叶草的根剪至小于等于1cm的小段，连同混合基质一起自然风干，过9目筛，取筛下物为AMF扩繁菌剂。

优选的，所述混合基质中，按体积比，土壤：沙：蛭石＝2：5：3。