纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法，包括以下步骤：制备污染土壤；制备纳米改良剂修复土壤；将污染土壤和纳米改良剂修复土壤等份均匀分装至根箱中各区域作为对照组和实验组，并将同一种作物播种在各根箱中的根系生长室内培养成作物样品；取样检测：每隔一定时间破坏性采集中实验组和对照组根箱的作物样品及土壤样品；根据各样品的重金属总量的比较结果判定纳米改良剂对根际环境中重金属是否有钝化效果。本发明专利技术能够通过根箱将作物的根部限制在一定区域内，实现比较精确地分离距根室不同距离的土壤样品，并进行重金属含量的检测，从而准确的评估纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果，为实际生产提供理论指导。

Assessment method of the effect of nano modifier on the inactivation of heavy metals in Rhizosphere Environment

The present invention discloses assessment of the passivation effect of heavy metals in the rhizosphere environment in the method of nano modified agent, which comprises the following steps: preparing soil pollution; preparation of nano modified agent will repair the polluted soil and soil; remediation of soil improver nano equal to the uniform packing box in the root domain as the control group and the experimental group, and the cultivation of crops samples of the same crop root growth chamber in each seeding tank; sampling intervals: damage experimental group and control group were collected in crop root box and soil sample; according to the sample of the total heavy metal nano modifier on the results to determine heavy metals in Rhizosphere environment whether there is passivation effect. The invention can through the root box will limit the roots of crops in certain areas, to achieve more accurate separation from the root soil samples with different distance, and detect the contents of heavy metals, to assess the effect of nano modified agent and accurate on the passivation of heavy metals in the root environment, provide theoretical guidance for the actual production.

【技术实现步骤摘要】
纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法
本专利技术涉及土壤治理
，特别涉及一种纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法。
技术介绍
从2014年环境保护部公布的全国土壤污染调查公报明显看出土壤重金属污染还是相当的严重，给我们的生产以及生活带来了巨大的挑战。现阶段各国应用的土壤重金属污染修复技术主要有化学修复法、客土法以及植物修复法。化学修复法一般是向土壤中加入改良剂，改良剂可以在一定程度上钝化土壤中重金属，从而可以缓解重金属对植物的胁迫作用。根际即根系周围受根系生长影响的土体，自1904年由德国微生物学家LorenzHiltner首次提出以来，受到了研究者的广泛关注。根际为植物生态系统与土壤生态系统相交叉形成的特殊区域，由于受植物根系生理过程的影响，根际土壤与非根际土壤相比，在物理、化学及生物特性上都有较大差异，因此，同一种改良剂对不同作物的土壤的改良效果可能存在极大差异；因此，不同的改良剂是否能够真正缓解重金属对不同植物的胁迫作用，还有待对植株根际部分土壤中重金属的钝化情况进行进一步的研究，目前，现有的对根际环境的研究还不能比较精确地分离距根室不同距离的土壤样品，因此还没有出现对根际环境中重金属钝化效果的科学的评估方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法，其能够通过分区明确的根箱将作物的根部限制在一定区域内，实现比较精确地分离距根室不同距离的土壤样品，并进行重金属含量的检测，从而准确的评估纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果，为实际生产提供理论指导。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法，包括以下步骤：步骤一、制备污染土壤，将重金属配置成一定浓度溶液后添加入土壤中，平衡处理一个月，备用；步骤二、制备纳米改良剂修复土壤，将纳米改良剂按一定质量百分比添加入污染土壤中，平衡处理两个月，备用；步骤三、将污染土壤和纳米改良剂修复土壤等份均匀分装至根箱中各区域作为对照组和实验组，并将同一种作物播种在各根箱中的根系生长室内培养成作物样品；步骤四、取样检测：每隔一定时间破坏性采集步骤三中实验组和对照组根箱的作物样品、根系生长室内土壤样品Ⅰ以及左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ，并分别测定各作物样品的重金属总量和土壤样品的重金属总量；当实验组作物样品重金属总量＜对照组作物样品重金属总量，且实验组土壤样品Ⅰ中重金属总量＞对照组土壤样品Ⅰ中重金属总量，且实验组左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ重金属总量近等于对照组左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ重金属总量，计为有效；当实验组作物样品重金属总量近等于对照组作物样品重金属总量，且实验组土壤样品Ⅰ中重金属总量近等于对照组土壤样品Ⅰ中重金属总量时，计为无效；其中，根箱包括箱体，其为上部开口的矩形槽体；隔片组，其通过卡槽可滑动的设置在所述矩形槽体内，所述隔片组设置为2组，且2组隔片组沿所述箱体的长边沿滑动设置，以将所述箱体分隔为根系生长室及对称分布在所述根系生长室两侧的左土壤室及右土壤室；其中，任一组所述隔片组包括平行设置的2-4片隔片，所述隔片为带有边框的网片，所述网片的网目为200-500目，所述隔片可拆卸的插于所述卡槽内；爪夹，其夹设在所述隔片和所述卡槽的接触处。优选的是，所述步骤三中、设置实验组：将1800-2000g/根箱的纳米改良剂修复土壤均匀分装于n个根箱的根系生长室、隔片组内的近根区及左、右土壤室的远根际区域；设置对照组：按照1800-2000g/根箱的污染土壤均匀分装于n’个根箱的根系生长室、隔片组内的近根区及左、右土壤室的远根际区域内。优选的是，所述步骤三中，并将同一种作物播种在各根箱中的根系生长室内培养成作物样品的具体过程包括播种和管理，在实验组和对照组的根系生长室内播种10-15粒作物种子，出苗一周后间苗，置于人工温室培养；每周以称重法浇水补充土壤水分的蒸发损失；各根箱在温室内随机排位，并间歇轮换，培养期间视作物的生长状况定期追肥。优选的是，当实验组作物样品重金属总量近等于对照组作物样品重金属总量，且实验组土壤样品Ⅰ中重金属总量＞对照组土壤样品Ⅰ中重金属总量，计为无效。优选的是，所述步骤三中，在设置实验组和对照组之前，向污染土壤和纳米改良剂修复土壤中按照N/P/K＝1.5:1:1.5比例施入底肥，调节含水量至最大田间持水量的60％。优选的是，所述步骤四中，每隔10-15天取样一次；作物样品的取样方法具体为：将整株作物轻轻从土壤中取出，自来水冲洗干净，蒸馏水冲洗2-3次，用滤纸擦干，记录生物量及株高，然后置于已编号自封袋中，称量，记录其总鲜重，然后105℃下烘干1.5h，再65℃下烘干至恒重，记录其干重；采集根系生长室内土壤样品Ⅰ以及左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ的具体方法为：取样时开箱并逐一抽出纱网插片，用不锈钢称样勺分别采集根系生长室、左土壤室或右土壤室中作物根系的微型土壤剖面上的土壤各100g。优选的是，所述箱体的开口处的长边上设置有以长边中心为原点，分别向两侧延伸的刻度尺，且所述相邻隔片之间的距离设置为4-10毫米。优选的是，所述箱体的左侧板和右侧板为可拆卸设置；所述箱体的前面板和背板设置为透明板。优选的是，所述箱体的左侧板和右侧板的下部对称开设有多个通孔，且对称开设的两两通孔内分别穿设有软水管，所述软水管上均匀分布有出水口，且相邻两根软水管的水流方向相反。优选的是，所述软水管上铺设有海绵垫层。本专利技术至少包括以下有益效果：通过调节卡槽在箱体长边上的位置，然后插入隔片，可以将箱体分为试验需要的任意大小的隔室，从而可以满足不同试验对于隔室大小的需求，使得试验更加灵活；调节好插片的位置之后，既可以将制备好的污染土壤和纳米改良剂修复土壤均匀分装至根箱的各区域，之后将作物播种至各根箱中的根系盛行事内培养作物样品；由于根箱中插片为网片，且网片的目数决定了作物的根系不会穿过网片生长，但不影响土壤中各元素和水分的迁移，因此，可以保证实验检测过程中，能够精确的分离实验组和对照组中相同位置的根际土壤样品，以及距离根室相同的非根际土壤样品，保证纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估的科学性。综上所述，本专利技术方法通过分区明确的根箱将作物的根部限制在一定区域内，实现比较精确地分离距根室不同距离的土壤样品，并进行重金属含量的检测，从而准确的评估纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果，为实际生产提供理论指导。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术所述的纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法的流程图；图2为本专利技术所述根箱的立体结构示意图；图3为本专利技术所述根箱的剖视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如图1、2和3所示，本专利技术提供一种纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法，包括以下步骤：步骤一、制备污染土壤，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、制备污染土壤，将重金属配置成一定浓度溶液后添加入土壤中，平衡处理一个月，备用；步骤二、制备纳米改良剂修复土壤，将纳米改良剂按一定质量百分比添加入污染土壤中，平衡处理两个月，备用；步骤三、将污染土壤和纳米改良剂修复土壤等份均匀分装至根箱中各区域作为对照组和实验组，并将同一种作物播种在各根箱中的根系生长室内培养成作物样品；步骤四、取样检测：每隔一定时间破坏性采集步骤三中实验组和对照组根箱的作物样品、根系生长室内土壤样品Ⅰ以及左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ，并分别测定各作物样品的重金属总量和土壤样品的重金属总量；当实验组作物样品重金属总量＜对照组作物样品重金属总量，且实验组土壤样品Ⅰ中重金属总量＞对照组土壤样品Ⅰ中重金属总量，且实验组左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ重金属总量近等于对照组左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ重金属总量，计为有效；当实验组作物样品重金属总量近等于对照组作物样品重金属总量，且实验组土壤样品Ⅰ中重金属总量近等于对照组土壤样品Ⅰ中重金属总量时，计为无效；其中，根箱包括箱体，其为上部开口的矩形槽体；隔片组，其通过卡槽可滑动的设置在所述矩形槽体内，所述隔片组设置为2组，且2组隔片组沿所述箱体的长边沿滑动设置，以将所述箱体分隔为根系生长室及对称分布在所述根系生长室两侧的左土壤室及右土壤室；其中，任一组所述隔片组包括平行设置的2‑4片隔片，所述隔片为带有边框的网片，所述网片的网目为200‑500目，所述隔片可拆卸的插于所述卡槽内；爪夹，其夹设在所述隔片和所述卡槽的接触处。...

【技术特征摘要】
1.一种纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、制备污染土壤，将重金属配置成一定浓度溶液后添加入土壤中，平衡处理一个月，备用；步骤二、制备纳米改良剂修复土壤，将纳米改良剂按一定质量百分比添加入污染土壤中，平衡处理两个月，备用；步骤三、将污染土壤和纳米改良剂修复土壤等份均匀分装至根箱中各区域作为对照组和实验组，并将同一种作物播种在各根箱中的根系生长室内培养成作物样品；步骤四、取样检测：每隔一定时间破坏性采集步骤三中实验组和对照组根箱的作物样品、根系生长室内土壤样品Ⅰ以及左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ，并分别测定各作物样品的重金属总量和土壤样品的重金属总量；当实验组作物样品重金属总量＜对照组作物样品重金属总量，且实验组土壤样品Ⅰ中重金属总量＞对照组土壤样品Ⅰ中重金属总量，且实验组左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ重金属总量近等于对照组左土壤室或右土壤室中土壤样品Ⅱ重金属总量，计为有效；当实验组作物样品重金属总量近等于对照组作物样品重金属总量，且实验组土壤样品Ⅰ中重金属总量近等于对照组土壤样品Ⅰ中重金属总量时，计为无效；其中，根箱包括箱体，其为上部开口的矩形槽体；隔片组，其通过卡槽可滑动的设置在所述矩形槽体内，所述隔片组设置为2组，且2组隔片组沿所述箱体的长边沿滑动设置，以将所述箱体分隔为根系生长室及对称分布在所述根系生长室两侧的左土壤室及右土壤室；其中，任一组所述隔片组包括平行设置的2-4片隔片，所述隔片为带有边框的网片，所述网片的网目为200-500目，所述隔片可拆卸的插于所述卡槽内；爪夹，其夹设在所述隔片和所述卡槽的接触处。2.如权利要求1所述的纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法，其特征在于，所述步骤三中、设置实验组：将1800-2000g/根箱的纳米改良剂修复土壤均匀分装于n个根箱的根系生长室、隔片组内的近根区及左、右土壤室的远根际区域；设置对照组：按照1800-2000g/根箱的污染土壤均匀分装于n，个根箱的根系生长室、隔片组内的近根区及左、右土壤室的远根际区域内。3.如权利要求1所述的纳米改良剂对根际环境中重金属钝化效果的评估方法，其特征在于，所述步骤三中，并将同一种作物播种在各根箱中的根系生长室内培养成作物样品的具体过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘微，赵陈晨，左清青，梁淑轩，牛琳，安泽宇，刘红梅，赵春霞，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：河北,13