一种蕨类植物修复重金属污染土壤的方法技术

本发明专利技术公开了一种蕨类植物修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：蕨类植物栽培繁殖、准备不同浓度梯度的重金属污染土壤、移栽、日常管护、收割处理、检测植物体内和土壤中的重金属含量。本发明专利技术通过试验发现金鸡脚、井栏边草对Cd、Pb和As等重金属都具有耐性和吸收富集能力，其中金鸡脚是Pb重金属的超富集植物，井栏边草是As重金属的超富集植物，金鸡脚和井栏边草的地下部分富集的重金属大部分都转运到地上部分，经过收割、灰化处理后即可将重金属从土壤中去除，达到修复污染土壤的目的。蕨类植物自我繁殖能力强，能够在短时间内建立起植被生态系统，耐阴性强，具有重金属耐性和富集能力，易于存活，成本较低，且无二次污染。

A fern plant for remediation of heavy metal contaminated soil

The invention discloses a method for remediation of heavy metal contaminated soil ferns, which comprises the following steps: ferns, cultivation and breeding for different concentration gradient of soil heavy metal pollution, transplanting, daily management, harvesting and processing, the detection of heavy metals in plants and soils. The present invention found Rooster feet, multifida on Cd, Pb and As and other heavy metals have patience and bioconcentration ability through the experiment, the golden foot is Pb heavy metal hyperaccumulator, multifida is As heavy metal hyperaccumulator, rooster feet and wells bar underground enrichment of heavy metals in grass most are transported to the ground Part after harvesting, the ashing process can be removal of heavy metals from the soil, to achieve the purposes of remediation of contaminated soil. Ferns reproduce ability, can establish vegetation ecological system in a short period of time, shade tolerant, with heavy metal tolerance and accumulation ability, easy survival, low cost, and no pollution two.

【技术实现步骤摘要】
一种蕨类植物修复重金属污染土壤的方法
本专利技术涉及土壤重金属修复
，具体是一种蕨类植物修复重金属污染土壤的方法。
技术介绍
土壤重金属污染主要是由于Zn、Cu、Cr、Cd、Pb、Ni、Hg、As等8种重金属元素引起的土壤污染。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤中有害重金属积累到一定程度，不仅会导致土壤退化，农作物产量和品质下降，而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康，因此，土壤重金属污染急需治理。植物修复技术作为一种新兴的、高效的生物修复途径现已被科学界和政府部门认可和选用。它具有投资少、效率高，且不造成二次污染等多种特性，在修复重金属土壤污染中显示了极大的潜力。现已公开用于修复土壤重金属污染的植物有短萼灰叶、长根菇、金福菇、双环蘑菇、皱环球盖菇、水麻、宽叶山蒿、蒲儿根、苔草、结缕草、狗尾草、野茼蒿、小白酒草、蒲公英、火炭母草、三叶鬼针草、小飞扬草、玉米、大豆等。如中国专利(申请号200610011078.9)授权公开了一种利用超富集植物短萼灰叶修复铅污染土壤的方法；中国专利(申请号200710049530.5)授权公开了一种长根菇与金福菇联合修复重金属污染土壤的方法；中国专利(申请号200710049531.X)授权公开了一种双环蘑菇和皱环盖菇联合修复重金属污染土壤的方法；中国专利(申请号201110025413.1)授权公开了水麻在修复土壤重金属镉污染中的应用；中国专利(申请号201110025443.2)公开了宽叶山蒿在修复土壤重金属镉污染中的应用；中国专利(申请号201110050461.6)公开了蒲儿根在修复土壤重金属镉污染中的应用；中国专利(申请号200510032683.X)授权公开了一种重金属污染土壤的植物修复方法；中国专利(申请号200610051958.9)授权公开了一种重金属污染土壤的修复方法；中国专利(申请号200710070622.1)授权公开了一种重金属中轻度污染菜地土壤的边生产边修复的方法；中国专利(申请号200810045743.5)授权公开了一种修复矿山土壤及污泥中重金属污染的方法；中国专利(申请号200710012922.4)公开了一种利用富集植物小白酒草修复重金属污染土壤的方法；中国专利(申请号200710157384.8)公开了一种利用富集植物蒲公英修复重金属污染土壤的方法；中国专利(申请号200910309123.2)授权公开了火炭母草在修复矿山土壤及污泥的重金属镉污染中的应用；中国专利(申请号200610047846.6)授权公开了一种利用菊科植物修复镉污染土壤的方法；中国专利(申请号200410027833.3)授权公开了一种土壤重金属污染的植物修复方法；中国专利(申请号200710047489.8)公开了一种植物-微生物联合定向修复重金属污染土壤的方法；中国专利(申请号200410015561.5)公开了一种重金属污染农用地的植物修复方法。蕨类植物种类多，分布广，是森林植被中草本层和层间植物的重要组成成分。我国蕨类植物约2600种，蕨类植物孢子数量大，生活史较短，具有很强的环境适应性。蕨类植物还是环境指示植物，研究表明蕨类植物在重金属吸附、水体净化、园林绿化等方面有潜在的应用价值，是一类优良的抗逆植物，在生态修复中具有广阔的应用前景。现有技术对于利用蕨类植物进行土壤重金属修复的研究较少，且尚未有一种完整有效的方法能够充分发挥蕨类植物在修复重金属污染方面的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提出一种蕨类植物修复土壤重金属污染的方法。为了达到上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种蕨类植物修复重金属污染土壤的方法，所述方法包括以下步骤：（1）蕨类植物栽培繁殖：将采集的蕨类植物进行孢子繁殖或分株繁殖；（2）准备不同浓度梯度的重金属污染土壤：将配制好的不同浓度的重金属污染试剂喷洒到土壤中，搅拌均匀，装填在种植盆中；（3）移栽：将生长状况良好、长势一致的蕨类植物小苗移栽到种植盆中；（4）日常管护：在蕨类植物生长期间，适时松土，每次用等量的水进行浇灌养护，并进行病虫害防治；（5）收割处理和检测：种植6个月后，将蕨类植物挖出，分别对地上部分和地下部分进行灰化处理，测定植物体内的重金属含量，同时检测土壤中的重金属含量。优选地，所述步骤（1）中蕨类植物为金鸡脚、井栏边草中的一种或2种。优选地，所述步骤（1）中孢子繁殖的步骤为：采摘孢子囊已经成熟的蕨类植物叶片，待阴干后将叶片背面的成熟孢子收集到牛皮纸袋中，将孢子均匀地撒在装有消毒基质的盆中，当新生的孢子体逐渐长大、配子体枯萎后，移栽到栽培基质中。优选地，所述步骤（1）中分枝繁殖适用于孢子囊少或不产生孢子的蕨类植物，步骤为：利用刀具将蕨类根茎分成独立植株，分株时勿损伤生长点，每个独立植株需带有根和叶，移栽到栽培基质中。优选地，所述步骤（2）中重金属为Cd、Pb、As中的一种或几种的混合物。本专利技术中，通过试验发现金鸡脚、井栏边草对Cd、Pb和As等重金属都具有耐性和吸收富集能力，其中金鸡脚是Pb重金属的超富集植物，井栏边草是As重金属的超富集植物，金鸡脚和井栏边草的地下部分富集的重金属大部分都转运到地上部分，经过收割、灰化处理后即可将重金属从土壤中去除，达到修复污染土壤的目的。蕨类植物可应用于重金属污染严重的边坡修复区域，能够在短时间内建立起植被生态系统，相比其他草本地被，其多为常绿种，在冬季仍能保持绿色景观，同时其自我繁殖能力强，耐阴性强，且具有一定的重金属耐性，吸收重金属能力较强，易于存活，成本较低，且无二次污染。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1：金鸡脚修复重金属污染土壤金鸡脚叶片背面产生大量孢子，因此通过孢子繁殖进行扩繁，在大棚中进行培养，然后选择生长状况一致的植株，分别移栽至不同浓度梯度Cd、Pb和As污染的土壤中，其中Cd污染不同浓度设为0、50、100、150mgkg-1，分别记为A0、A1、A2、A3；Pb污染不同浓度设为0、600、1200、1800mgkg-1，分别记为B0、B1、B2、B3；As污染不同浓度设为0、300、600、900mgkg-1，分别记为C0、C1、C2、C3，每个污染处理5盆，每盆种植2棵，3次重复，6个月后，将金鸡脚从污染土壤中移走，灰化处理，测定植株地上部分、地下部分重金属含量和土壤重金属含量。转移系数（TF）=植物地上部分重金属元素含量/地下部分同种重金属元素含量。转移系数越大，表明重金属从根系向地上器官转运能力越强。富集系数（BCF）=植物体内重金属含量/土壤重金属含量。富集系数能反映植物对重金属的富集和吸收能力。实验结果如下：表1金鸡脚对不同重金属污染处理下的修复作用根据表1可知，金鸡脚对Cd的富集系数为0.62~0.82，转移系数为0.87~1.19，表明金鸡脚对Cd有一定的富集作用，且富集的重金属大部分都向地上部分转移，但还未达到超富集植物的要求；金鸡脚对Pb的富集系数为0.52~1.10，转移系数为0.65~1.09，在B3处理时，达到超富本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蕨类植物修复重金属污染土壤的方法，所述方法包括以下步骤：（1）蕨类植物栽培繁殖：将采集的蕨类植物进行孢子繁殖或分株繁殖；（2）准备不同浓度梯度的重金属污染土壤：将配制好的不同浓度的重金属污染试剂喷洒到土壤中，搅拌均匀，装填在种植盆中；（3）移栽：将生长状况良好、长势一致的蕨类植物小苗移栽到种植盆中；（4）日常管护：在蕨类植物生长期间，适时松土，每次用等量的水进行浇灌养护，并进行病虫害防治；（5）收割处理和检测：种植6个月后，将蕨类植物挖出，分别对地上部分和地下部分进行灰化处理，测定植物体内的重金属含量，同时检测土壤中的重金属含量。

【技术特征摘要】
1.一种蕨类植物修复重金属污染土壤的方法，所述方法包括以下步骤：（1）蕨类植物栽培繁殖：将采集的蕨类植物进行孢子繁殖或分株繁殖；（2）准备不同浓度梯度的重金属污染土壤：将配制好的不同浓度的重金属污染试剂喷洒到土壤中，搅拌均匀，装填在种植盆中；（3）移栽：将生长状况良好、长势一致的蕨类植物小苗移栽到种植盆中；（4）日常管护：在蕨类植物生长期间，适时松土，每次用等量的水进行浇灌养护，并进行病虫害防治；（5）收割处理和检测：种植6个月后，将蕨类植物挖出，分别对地上部分和地下部分进行灰化处理，测定植物体内的重金属含量，同时检测土壤中的重金属含量。2.根据权利要求1所述的一种蕨类植物修复重金属污染土壤的方法，其特征在于：所述步骤（1）中蕨类植物为金鸡脚、井栏边草中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海虹，钟兴华，王紫艳，曹光，
申请(专利权)人：杭州绿风生态环境建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33