一种植物、菌根、蚯蚓协同修复土壤重金属污染的方法技术

本发明专利技术涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种植物、菌根、蚯蚓协同修复土壤重金属污染的方法，该方法包括在重金属污染的土壤中接种菌根真菌，然后在所述土壤中种植特定植物，最后植物苗期时在土壤中接种蚯蚓，构成植物-菌根-蚯蚓体系，对土壤进行修复。本发明专利技术采用植物-菌根-蚯蚓体系，建立土壤重金属原位定点修复的技术，最终达到修复农田土壤重金属污染的目的。蚯蚓能够提高菌根的侵染率，从而增强菌根对重金属污染土壤的修复作用，减轻土壤污染，保护农作物不受其污染，从而保护人体健康；且该方法投资少，技术易掌握，产品的附加值高，投资回报快，非常适合我国的实际情况，并能够更好地促进土壤的可持续利用与发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种植物、菌根、蚯蚓协同修复土壤重金 属污染的方法。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的物质基础，是人类不可缺少、不可再生的自然资源，也是人 类环境的重要组成部分。土壤污染一直被称为"看不见的污染"。作为重金属的主要接纳场 所，土壤中所含的重金属被植物、动物大量富集，通过食物链进入人体当中。如果长期食用 被重金属污染的粮油及其制品，将会对人体产生一定的不良影响。全国每年仅因重金属污 染而减产粮食1000多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失 至少200亿元，足以每年多养活4000多万人。 重金属对环境的污染和危害是由于人类盲目和无节制的开发矿产资源所引起的， 环境污染方面所涉及的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包 括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。土壤重金属污染物在土壤中移动性差、 滞留时间长，不能被微生物降解，易于积累转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食 物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。上世纪中叶，重金属污染日趋严重，中 毒事件频繁发生，日本的水俣病、骨痛病事件和伊拉克的甲基汞小麦中毒等公害事件，增强 了人类对重金属污染的关注和重视，土壤的重金属污染问题是全球最为严重的环境问题之 一，有关重金属的污染因其潜伏性、长期性和后果的严重性，受到了很大的关注。许多人开 始致力于发展出各种方法对重金属污染进行监管、治理和预测以及对汞、镉、铅等重金属污 染的研宄。 土壤重金属的种类很多，但目前污染比较严重的主要有铜、镉、汞、铅、铬和砷。研 宄表明，农田重金属污染主要来自工业"三废"、农药和化肥。工业"三废"中以工业废水为 主，它已成为镉、汞、铅、铬、砷等重金属的共同污染来源。但是工业废气的污染也不容忽视， 砷大多存在于铜、锌、铅等金属矿中，这些金属冶炼时释放出的废气和烟灰中含有大量的砷 和镉；煤炭、石油等在燃烧过程中以废气方式释放出的砷和铅也对环境造成了极大的危害。 此外土壤重金属污染有较长的潜伏期，重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过 程，一旦受到重金属污染，其修复不仅见效慢，而且费用高。目前世界上常用的工程、物理和 化学方法等，见效较快，但是只能局限于小范围的应用，且往往改变了土壤的理化性质，降 低了土壤的肥力，并有可能造成二次污染。科学家们于是将目光投向自然界，寻找生物消除 重金属以修复污染土壤的的方法和技术。 植物修复技术是一种以植物忍耐、分解或超量积累某些化学元素的生理功能为基 础，利用植物及其共存微生物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的治理技术。与 传统修复方法相比，该技术具有成本低、过程简单，且环境友好的特点。根据其作用过程和 机理，植物修复技术可分为植物稳定、植物提取、植物挥发和根系过滤等类型。植物修复的 关键是选择超累积植物，要求这些植物具有发达的根系，可以从土壤中提取有毒的重金属 并能承受一般植物所不能承受的重金属成分和分量。超累积植物是在重金属胁迫条件下的 一种适应性突变体，往往生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很强的富集专一性。 因此，人们寄托于利用分子生物学和基因工程技术筛选、培育吸收能力强、能同时吸收多种 重金属元素且生物量大的超累积植物或者把经济价值低的超累积植物和微生物基因，导入 生物量大、生长速度快、适应性强的作物和经济植物中。但是目前，利用分子生物技术提高 植物修复的实用性方面并没有取得突破性进展。 微生物通过带电荷的细胞表面吸附重金属离子，或通过摄取必要的营养元素主动 吸收重金属离子，将重金属离子富集在细胞表面或内部。微生物可以直接依靠生物量吸持 重金属，主要过程有微生物直接吸附固定金属离子，例如微生物多糖、多肽、糖蛋白上的官 能团-C00H、-NH 2、-SH、-OH、-PO4对重金属离子的固定，主要过程有胞外沉积、胞外络合及 随后的积聚、结合；其次是代谢产物（如微生物分泌磷酸根、腐植酸、富里酸，产硫细菌产生 H2S)，与此同时重金属能够在土壤中产生不溶性的化合物，使其对植物的可利用度减小。微 生物也可以直接将重金属吸收，在细胞内积聚，使重金属的移动性降低，但是功能微生物的 筛选和分离是微生物修复重金属技术的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，该方 法通过植物一菌根一蚯蚓微生态系统建立土壤重金属原位钝化和定点修复的技术，最终达 到修复农田土壤重金属污染的目的。 为了实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案： ，所述方法包括在重金属污 染的土壤中接种菌根真菌，然后在所述土壤中种植特定植物，最后植物苗期时在土壤中接 种蚯蚓，构成植物-菌根-蚯蚓体系，对土壤进行修复。 所述特定植物为菌根真菌易侵染的植物，所述菌根真菌易侵染的植物为除十字花 科以外的重金属超累积植物。 所述特定植物为玉米或三叶草。 所述菌根真菌为地表球囊霉。 所述接种菌根真菌为将含有菌根真菌的繁殖体与土壤混合，所述繁殖体中还包含 有宿主植株根段、菌根孢子、根外菌丝和砂土。 所述接种菌根真菌采用局部接种的方式，接种量为3-8% (W/W为菌根真菌/ 土壤， 所述接种量为菌根真菌相对于土壤的量）。 所述蚯蚓采用赤子爱胜蚓。 所述接种蚯蚓在菌根真菌侵染植物根系27-33天之后。 接种蚯蚓前先将蚯蚓的肠内物清除掉。 所述清除方法为：将蚯蚓洗净，放于一底部铺有吸水纸并有少量水分的周转箱内 培养24h，然后取出洗净擦干。 蚯蚓属于寡毛纲后孔寡毛目，通过掘穴、取食、排泄、分泌等活动对生态系统中生 物、化学和物理过程产生影响，被称为"生态系统工程师"。并且蚯蚓占据土壤生物量的 80%，在维持土壤生态系统健康和肥力起着不可替代的作用，研宄表明蚯蚓本身对重金属 有很强的富集能力，并且蚯蚓的前肠、中肠及后肠内含有丰富的微生物区系，可以起到钝化 重金属的作用。此外蚯蚓粪含有丰富的有机质、腐殖质和微生物区系，对污染土壤的重金属 也可以起到钝化作用；Abdul et 当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物、菌根、蚯蚓协同修复土壤重金属污染的方法，其特征在于，所述方法包括在重金属污染的土壤中接种菌根真菌，然后在所述土壤中种植特定植物，最后植物苗期时在土壤中接种蚯蚓，构成植物‑菌根‑蚯蚓体系，对土壤进行修复。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付举玺，曹平，
申请(专利权)人：北京中禾葆蓝环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11