本发明专利技术是一种用鬼针草修复农田镉污染土壤的方法，包括如下步骤：一、证明藿香蓟对镉的吸附；二、证明鬼针草在实际的镉污染农田土壤修复工程中的可操作性。本发明专利技术的优点：本发明专利技术通过试验数据表明：鬼针草对Cd的富集系数BF和转运系数TF都超过了1，且在田间试验中鬼针草修复Cd污染土壤每亩地种植三茬藿香蓟的去除率为12.9％～18.6％。由此说明鬼针草对农田土壤镉污染修复具有较好的应用前景；本发明专利技术具有修复彻底，适应性强，无二次污染等特点。
A method of remediation of cadmium-contaminated farmland soil by Bidens pilosa
The invention relates to a method for repairing cadmium-contaminated soil in farmland by Bidens pilosa, which includes the following steps: 1. proving the adsorption of cadmium by Ageratum pilosum; 2. proving the operability of Bidens pilosa in the actual cadmium-contaminated farmland soil remediation project. The advantages of the invention are as follows: The experimental data show that the enrichment factor BF and the transport coefficient TF of Bidens bipinnata for Cd exceed 1, and the removal rate of Bidens bipinnata for repairing Cd contaminated soil is 12.9%-18.6% per mu. Therefore, Bidens bipinnata has a good application prospect in remediation of Cadmium Contaminated Farmland soil, and the invention has the characteristics of complete remediation, strong adaptability and no secondary pollution.
【技术实现步骤摘要】
一种用鬼针草修复镉污染农田土壤的方法
本专利技术涉及的是一种用鬼针草修复镉污染农田土壤的方法，属于重金属土壤污染修复
技术介绍
近几年,由于工业“三废”和含Cd肥料大量施用,大量的重金属Cd进入土壤后导致土壤中Cd污染日趋严重，Cd作为重金属中毒性和迁移性最强的一种,通过食物链在人体内累积并造成危害。因此，对Cd污染农田土壤的修复变得十分重要。与传统重金属污染修复方法相比,重金属污染的植物修复技术以其无二次污染、低成本等优点成为各国重金属污染治理领域的热点，而修复植物的选择是植物修复最重要的内容。目前，已有文献报道的超富集植物有东南景天，宝山堇菜，印度芥菜等，但植物修复仍然不够成熟，大多植物仍停留在实验室的阶段。农田重金属污染的修复效率还与地域，气候，土壤等因素有关，因此在田间试验结果可以对实际的工程修复措施提供较好的科学依据。对于不同地区的Cd污染农田的修复，找到合适的修复植物较为关键。目前已经发现的景天属(东南景天、八宝景天)植物抵抗恶劣天气的能力较弱，本研究中在田间试验种植的八宝景天地上部Cd含量没有表现明显得优势，田间管理较为复杂。印度芥菜、宝山堇菜等具有很好的Cd富集能力，但其生物量较小，故在实际的工程应用中也无法推广。商路，龙葵，青葙等都还在实验室阶段，距离推广还有一段距离。杂草特别是农田杂草是一类人与自然选择双重压力下产生的高度进化的植物类群，与作物相比，杂草的抗逆境能力较强，经过长期的自然进化和人工选择，具有广泛的适应性和顽强的生命力，同时杂草也具有较强的争光，争水，争肥能力。鬼针草作为一种田间杂草，一年生草本，分布于中国的大部分地区，喜温暖湿润气候，路边，房屋旁和荒野均能生长，为民间常用草药。对修复农田土壤具有较好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术提出的是一种用鬼针草修复镉污染农田土壤的方法，其旨在修复农田土壤镉污染。本专利技术的技术方案是：一种用鬼针草修复镉污染农田土壤的方法，包括如下步骤：步骤一、证明鬼针草对镉胁迫的吸附；步骤二、证明鬼针草在实际的镉污染农田土壤修复工程中的可操作性。优选的，步骤一证明鬼针草对镉胁迫的吸附，具体包括：将鬼针草幼苗移栽入被镉污染农田土壤中，采用露天栽培的方式。优选的，步骤二证明鬼针草在实际的镉污染农田土壤修复工程中的可操作性，具体包括：将鬼针草种子按行距20cm，采用条播方式(1.5kg·亩-1)，田间栽培的方式，深耕土壤，均匀施加复合肥作为基肥，混施后旋耕，定期浇水，保持田间持水量为65～80％，成熟后60天收割地上部鬼针草，接着种植第二茬三茬，重复上述过程，直至修复污染农田土壤。本专利技术的优点：鬼针草在盆栽试验处理组T1和T2中鬼针草对镉的富集系数BF和迁移系数TF都超过了1，鬼针草对Cd的富集特性对镉具有较好的吸收和转运能力。在田间试验中，地上部Cd含量平均值为10.94mg·kg-1，最大值为14.34mg·kg-1，富集系数平均值为4.16，最大值为5.94。每亩种植一茬带走土壤中重金属约为9.2～13.1g。每亩地每种一茬鬼针草可以带走污染区土壤中的4.3％～6.2％的Cd。研究区域为中亚热带季风区，热量高，雨量大，日照时间长，符合鬼针草的生长需求，因此每年可以种3茬鬼针草，在不添加活化剂的情况下，每亩种植3茬鬼针草的去除率为12.9％～18.6％。具体实施方式一种用鬼针草修复镉污染农田土壤的方法，包括如下步骤：一、证明证明鬼针草对镉胁迫的吸附；具体包括1实验处理设计：取两种实际镉污染程度的农田土壤(T1，T2组)和清洁土壤(CK)，过4mm筛，充分混匀后，称取3.5kg土壤于花盆中备用，每个处理分别设置四个平行。将鬼针草种子与沙1：1混合后播种在花盆中，浇水，播种后15间苗，每盆中留取长势相近的三株苗。供试土壤基本性质如下：表1供试土壤基本性质。指标pHCd(mg·kg-1)DTPA-Cd(mg·kg-1)有机质(g·kg-1)碱解氮(mg·kg-1)有效磷(mg·kg-1)速效钾(mg·kg-1)CK7.200.450.2521.298.522.45141.36T16.783.531.9924.5103.321.47131.31T26.5413.3710.5022.7102.221.32133.422、实验证明鬼针草对镉的吸附：鬼针草器官中镉浓度的测定，材料收割时，将植株分为根、地上部两部分，用去离子水冲洗3次后放入培养皿中，于80℃的烘箱中杀青15分钟，60℃下烘干至恒重后，用电子分析天平精确称取0.2g(精确到0.0001g)鬼针草样品于50mL锥形瓶中，加10mL混酸(浓HNO3：HCIO4＝9:1)，加一曲径小漏斗盖膜，浸泡两夜后于电热板上消解，开始时温度设为120℃，待瓶中棕黄色烟冒出后，逐渐升高温度至160℃(实际温度最好不要超过175℃)，每半小时左右观察一次，及时调整锥形瓶位置使样品加热均匀，若瓶中有结晶消解不完全物质，再加混合酸，直至消化液呈无色透明或略带黄色，煮至剩余2～4mL消煮液，取下放冷，用超纯水定容至25mL具塞比色管中，使用电感耦合等离子发射光谱仪和石墨炉-原子吸收光谱法测定镉含量，元素含量用相应器官的干重计；数据结果见表2；表2盆栽实验不同处理组鬼针草对镉的富集情况(mg·kg-1)注：含量＝Mean±SD，n＝4.研究植物对重金属污染土壤进行修复，不仅要看植物对重金属的耐性和系数累积能力，还应考虑其地上部转运重金属的能力；富集系数BF反映了重金属在土壤-植物体系中迁移的难易程度；迁移系数TF通常能够反映出重金属在体内的运输与分配情况，在数值特征上反映植物对重金属从地下部分向地上部分转运的能力；富集系数越大，表明植物的富集能力越强；迁移系数越大，表明植物对重金属的吸附转移能力越强，即对污染土壤的修复能力越强，鬼针草对镉的富集系数BF和迁移系数TF结果统计见表3：表3鬼针草对镉的富集系数BF和迁移系数TF处理组地上部富集系数转运系数CK1.66±0.75b1.31±0.67aT14.70±0.86a1.59±0.40aT23.51±0.63a0.73±0.29a数据表明：鬼针草在处理组T1和T2对镉的富集系数BF和迁移系数TF都超过了1，鬼针草对Cd的富集特性对镉具有较好的吸收和转运能力。二、证明鬼针草在实际的镉污染农田土壤修复工程中的可操作性，具体包括，1、实验设计选择某区域被Cd污染的农田1亩左右进行田间实验小区。考虑到试验地在田间试验过程中的重要性，选择阳光充足、四周空旷、便于管理，相对平坦的地进行试验。深耕土壤，均匀施加复合肥作为基肥，混施后旋耕，定期浇水，保持田间持水量为80％左右。上述土壤老化1周后，播种鬼针草，采用条播方式(1.5kg·亩-1)，由于鬼针草种子很小，播种时采用种子和沙子1:1混匀后再播，行距为20cm，按行距拉线踩印，开沟播种，播种时应尽量保证播种均匀，深浅一致，避免漏种，覆土0.5～1cm。植物定苗后约15天，适当间苗，保持每亩约6000株鬼针草。生长过程中，适当施用基肥，每亩追加尿素7～8kg，保持植物正常的营养需求，并适当除草，生长60天后，采集鬼针草地上部样品，并于取样后进行产量测定。2、田间实验证明鬼针草的修复镉污染农田土壤的修复效率对对田间试验小区中种植本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用鬼针草修复镉污染农田土壤的方法，其特征在于具体步骤为：步骤一、证明鬼针草对镉胁迫的吸附；步骤二、证明鬼针草在实际的镉污染农田土壤修复工程中的可操作性。
【技术特征摘要】
1.一种用鬼针草修复镉污染农田土壤的方法，其特征在于具体步骤为：步骤一、证明鬼针草对镉胁迫的吸附；步骤二、证明鬼针草在实际的镉污染农田土壤修复工程中的可操作性。2.根据权利要求1所述的一种鬼针草修复镉污染农田土壤的方法，其特征是所述的步骤一证明鬼针草对镉胁迫的吸附，具体包括：将鬼针草幼苗移栽入被镉污染农田土壤中，采用露天栽培的方式。3.根据权利要求1所述的一种用鬼...
【专利技术属性】
技术研发人员：张云霞，宋波，庞瑞，顿梦杰，周浪，吴勇，王佛鹏，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45
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