一种利用超富集植物牛筋草治理锑污染土壤和水体的方法技术

本发明专利技术涉及治理环境污染的植物修复技术，特别涉及利用超富集植物治理重金属污染土壤和水体的方法，具体的说是一种利用超富集植物牛筋草（Eleusineindica）治理锑污染土壤和水体的方法。本发明专利技术通过在含锑污染的土壤或水体中种植牛筋草，利用其在生长发育过程中对锑的超富集能力，将土壤或水体中的锑向其地上部分转移，当牛筋草植株长到成熟时期，将整个植株或其地上部分收割并从污染土壤或水体中移走，再在锑污染土壤或水体中重复上述种植及收割并移走牛筋草的操作过程，直至土壤或水体锑含量达到环境质量标准，从而达到去除土壤或水体中锑污染的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及治理环境污染的植物修复技术，特别涉及利用超富集植物治理重金属污染土壤和水体的方法，具体的说是一种利用超富集植物牛筋草（Eleusineindica）治理锑污染土壤和水体的方法。本专利技术通过在含锑污染的土壤或水体中种植牛筋草，利用其在生长发育过程中对锑的超富集能力，将土壤或水体中的锑向其地上部分转移，当牛筋草植株长到成熟时期，将整个植株或其地上部分收割并从污染土壤或水体中移走，再在锑污染土壤或水体中重复上述种植及收割并移走牛筋草的操作过程，直至土壤或水体锑含量达到环境质量标准，从而达到去除土壤或水体中锑污染的目的。【专利说明】
本专利技术涉及治理污染环境的植物修复技术，特别涉及利用超富集植物治理重金属污染土壤和水体的方法。
技术介绍
随着我国工业的迅速发展，重金属污染通过各种途径进入环境，使污染日益加剧。各种重金属污染进入水体和土壤环境后，被植物吸收，从而进入食物链，危害人体健康。重金属污染治理已成为了当前刻不容缓的任务。 锑是一种分布广泛的有毒有害重金属元素，巴塞尔公约将锑列为危险废物。锑对人体及生物的危害巨大，其毒性作用同砷相似，为巯基毒物，吸收后可与体内某些酶的巯基相结合，以致破坏组织新陈代谢，损害心、肝、肾及神经系统。锑的粉尘及烟雾对皮肤粘膜有刺激作用，临床上可以新奇皮炎及口腔、鼻粘膜的炎症。 锑的主要存在形式是三氧化二锑和三硫化二锑两种。锑及其化合物用途广泛，主要用于生产陶瓷，玻璃，电磁，油漆，烟火材料，合金，驱虫剂，阻燃剂等。中国式锑储量大国，据美国地址调查局2011年发布的世界矿产资源综述表面，全球探明储量约180万吨，而中国占95万吨，居全球首位。锑的广泛开采及使用，导致其污染问题日益严重，锑污染治理已逐级成为环境污染治理领域的重要研究方向。 经过近年来的不断探索，污染土壤的修复技术得到了较快的发展，现有技术主要包括物理修复技术，化学修复技术，生物修复技术。生物修复技术主要有职务修复技术和微生物修复技术。 植物修复技术就是利用植物来治理污染了的环境，即利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化及降解等作用机理来清除污染环境中的污染物质。广义的植物修复包括利用植物净化空气，利用植物及其根际圈微生物净化污水和治理污染土壤，主要包括重金属、放射性核素及有机污染物等。狭义的植物修复主要指利用植物及根际圈微生物体系清洁污染土壤，包括无机和有机污染物。而通常所说的植物修复主要指利用超富集植物的提取作用出去污染土壤中的重金属，即通过重复种植和收获超富集植物将污染土壤中的重金属浓度降到可接受水平。植物修复技术具有费用低、效果好、可操作性强、不破坏土壤和水体基本结构与功能、不引起二次污染、保持水体、美化环境等优点，是一种很有潜力的污染治理技术。 植物修复技术的前提是找到对某种或某些重金属具有特殊吸收富集能力的超富集植物。超富集植物也叫超积累植物，这一定义最初是由Books提出的，当时是用来命名茎中镍的含量大于1000 mg/kg的植物。现在超富集植物的概念已经扩大到植物多所有金属元素的超富集现象，即能超富集一种金属元素或同时能富集几种金属元素的植物，超富集通常指对重金属的吸收累积量超过一般植物的100倍。目前国际上有关衡量超富集植物的常用标准为:一是临界含量特征，即植物地上部分(主要指茎或叶)富集的重金属量是普通植物在同一生长条件下的100倍以上，锑的临界浓度为1000 mg/kg ;二是转移特征，即植物地上部分(主要指茎或叶)重金属含量大于其根部重金属含量。三是耐性特征，是指植物对重金属具有较强的耐性，植物能正常生长。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。该方法具有费用低、效果好、可操作性强、不破坏土壤或水体基本结构与功能、不引起二次污染、保持水体、美化环境等优点。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:本专利技术通过在含锑污染的土壤或水体中种植牛筋草，利用其在生长发育过程中对锑的超富集能力，将土壤或水体中的锑向植物地上部分转移，当牛筋草种植到植株成熟时期，将整个植株或其地上部分收割并从污染土壤或水体中移走，再在锑污染土壤或水体中重复上述种植及收割并移走牛筋草的操作过程，直至土壤或水体中锑含量达到环境质量标准，从而达到去除土壤或水体中的锑的目的。 本专利技术所用植物为禾本科糝属植物牛筋草,英文名为Eleusine indica。 牛筋草，一年生草本。根系极发达。杆丛生，基部倾斜，高10-90 cm。叶鞘两侧压扁而具脊，松弛，无毛或疏生抚毛；叶舌长约1mm，叶片平展，线形，长10-15cm,宽3-5 mm,无毛或上面被疣基柔毛。穗状花序2-7个，指状着生于杆顶，很少单生，长3-10 cm，宽3-5mm;小穗长4-7 mm,宽2-3 mm,含3-6小花；颖披针形,具脊,脊粗糙,第一颖长1.5-2 mm,第二颖长2-3 mm，第一外稃3-4 mm，卵形，膜质，脊上有狭翼，内稃短于外稃，具2脊，脊上具狭翼。囊果卵形，长约1.5 _，基部下凹，具有明显的波状皱纹。鳞被2，折叠，具5脉。染色体2n=18.花果期6-10月。 牛筋草对环境的适应能力强，容易种植，可广泛产于我国南北各省区，多生于荒芜之地及道路旁。分布于全世界温带和热带地区。 牛筋草生长范围广泛，其生态特点随生长环境不同而有所变化，在我国东南部的生态特点为:4月中下旬出苗，4月上中旬进入发生高峰，6-8月发生少，部分种子一年内可生两代，秋季成熟的种子在土壤中休眠3个多月，在0-1 cm 土壤中发芽率高，深3 cm以上不发芽。发芽需在5-40 °C变温条件下，且需有光照。恒温条件下发芽率低，无光照发芽率不良。 牛筋草作为超富集锑植物在我国尚属首次发现，在国际上亦未见过相关报道。采集于我国某锑污染区的牛筋草所含锑的量符合国际上有关超富集植物的衡量标准；其地上部分锑含量高达2120 mg/kg，超过其临界浓度；根部锑含量为430 mg/kg，小于其地上部分，转运系数大于I ;对锑有较强的耐性，植物能够正常生长。 本专利技术所述的种植牛筋草是指可采用土培和水培两种栽培方式。土培方式即采用土壤作为植物生长发育所需的环境介质的栽培方式，将植物种子直接播种或将植物幼苗直接栽培在土壤中，并在种植过程中提供植物正常生长发育所需的光照、温度、水分等条件及其生长发育所需的营养物质，以保证植物能正常生长发育；植物生长发育所需营养物质由土壤环境所含营养物质直接提供，或通过人工施肥添加外源营养物质的方式提供，氮、磷、钾等营养物质的添加量为0.01-0.5 g/kg ;植物生长发育所需水分由自然降水方式提供，或通过人工灌溉方式提供，水分在20%-100%田间持水量范围内；植物生长发育所需光照和温度由室外自然条件提供，温度在5-40 °C范围内。水培方式即采用水体作为植物生长发育所需的环境介质的栽培方式，将植物幼苗栽培于水体中，植物通过根部与水体接触，通过支撑介质稳固在水体上，并在种植过程中提供植物正常生长发育所需光照、温度、水分等条件及生长发育所需营养物质，以保证植物能正常生长发育；利用浮床作为植物固定在水体中的支撑介质，植物根部通过浮床上钻的小孔直接与水体接触；植物生长发育所需营养物质由水体环境所含营本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用超富集植物牛筋草治理锑污染土壤和水体的方法，其特征在于：在含锑污染的土壤或水体中种植牛筋草，利用其自然生长过程中对锑的超富集能力，将土壤或水体中的锑向植物地上部分转移，当牛筋草长到成熟时期，将整个植物或其地上部分收割并从污染土壤或水体中移走，再在锑污染土壤或水体中重复上述种植及收割并移走牛筋草的操作过程，直到土壤或水体中锑含量达到环境质量标准，从而达到去除土壤或水体中锑污染的目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁艺宁，卢明，
申请(专利权)人：袁艺宁，卢明，
类型：发明
国别省市：湖南;43