沉积物中有毒有机污染物的植物去除方法技术

一种沉积物中有毒有机污染物的植物去除方法，其特征在于，选择对沉积物有毒有机污染物具有较强吸收能力的挺水植物水葱(S.validus?Vahl)，幼苗及成苗均可，以株高60cm的幼苗为佳；本发明专利技术的优点是：水葱对沉积物中的五氯酚和多溴联苯醚或/和十溴联苯醚污染具有良好的修复作用，90d内可清除污染沉积物中99％的五氯酚，180d可清除37.44％的十溴联苯醚。同时水葱对污染沉积物中的五氯酚和多溴联苯醚或/和十溴联苯醚具有较强的吸收富集能力，其根部对于五氯酚的富集量可达2090μg?kg-1dw，对于十溴联苯醚根部富集量达到200μgkg-1dw以上。水葱是一种水环境沉积物有毒有机污染物的优良修复植物，还是一种具有美学价值的湿地挺水植物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污染环境的植物修复技术，具体是一种利用水生植物水葱去除沉积物中有毒有机污染物的方法。
技术介绍
随着现代化工业的高速发展，产生了很多原来自然界没有的、难分解的有毒有机污染物，例如多环芳烃类化合物、合成洗涤剂、有机氯农药、溴代阻燃剂等。这些有毒有机污染物毒性大，化学性质稳定，残留时间长，且易溶于脂肪、蓄积性强而在水生生物体内富集， 其浓度可达水中的数十万倍，不仅影响水生生物的繁衍，而且会通过食物链危害人体健康。多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)是目前最主要的溴代阻燃剂之一，被广泛添加到纺织、家具、建材、交通工具、电子和电器产品中。目前PBDh在环境介质中普遍存在，包括大气、水、沉积物、土壤、污泥以及各种生物样品，分布范围几乎遍及全球，而且浓度迅速增长。PBDh可引起人体及生物体的甲状腺、内分泌、神经系统受损。 五氯酚(Pentachlorophenol，PCP)作为农药和木材防腐剂曾在世界范围内大量使用，因其对生物体的广谱毒性和诱突变性，被认为是环境的主要持久性有机污染物(POPs)及优先监测污染物之一，目前虽已基本停止使用，但仍存在较严重的PCP 土壤和沉积物污染，在地表水和地下水环境中亦检测到PCP的存在。水环境沉积物是各种有毒有机污染物的天然蓄积库，由于PBDh和PCP是高疏水性化合物，进入水环境后，更倾向于分配到沉积物中。因此世界各国对沉积物有毒有机污染物污染十分重视，沉积物有毒污染物的治理方法有生物降解法、活性炭吸附法、气体清洗法和焚烧法等。对于大面积污染的治理，活性炭吸附、气体清洗法、焚烧法等物化方法实施难度大、对现场环境破坏大、易产生二次污染、治理成本太高，极少被采用。而持久性有机化合物生物降解困难，因此实施效果不佳。植物修复是一种利用植物修复受有毒金属、有机物和放射性物质污染的土壤、沉积物、地表水和地下水的绿色技术，具有成本低、不破坏土壤和河流生态环境、不引起二次污染等优点。自20世纪90年代以来，已成为有毒污染治理技术研究的热点领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种费用低廉、可操作性强、不破坏沉积物理化性质、不引起二次污染的、绿色的原位修复受有毒物污染的沉积物的方法，即。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下—种利用水生植物去除沉积物中有毒有机污染物的方法，在含有有毒有机污染物五氯酚(PCP)和多溴联苯醚(PBDEs)或/和十溴联苯醚(BDE-209)污染的沉积物上种植水生植物水葱(S. validus Vahl)，利用水葱植株吸收富集有毒有机污染物，及水葱根系引起根际沉积物中微生物的增加而降解沉积物中有毒有机污染物，从而实现除去沉积物中有毒有机污染物的目的。本专利技术的方法中，所述的种植水生植物水葱是将其水葱幼苗移植在含有有毒有机污染物五氯酚和多溴联苯醚或/和十溴联苯醚的沉积物中。本专利技术的方法中，所述的在含有有毒污染物的沉积物上种植水生植物水葱，采用露天栽培，保持水层高于沉积物4cm以上。本专利技术的方法中，所述的在含有有毒污染物的沉积物上种植水生植物水葱，或者采用重复收获的方式，即在其水葱成长至成熟时，将部分水葱连根全部收获移走，剩余植株来年扩增，长大后重复此过程，直至彻底去除沉积物中的有毒污染物。本专利技术所具有的优点本专利技术利用水生植物水葱(S.validus Vahl)修复沉积物种有毒污染物(PCP、 PBDEs, BDE-209)，其费用低廉、可实施性强、不破坏沉积物理化性质、不引起二次污染、可实现原位绿色修复。实验证明水生植物水葱(S.validus Vahl)可在PCP、PB腿s、BDE-209污染沉积物中正常生长，且其根部对于PCP、PBDEs, BDE-209具有良好的吸收富集作用，对沉积物中的PCP、PBDEs、BDE-209具有较好的去除效果，水葱生物量大、环境适应性强、具有一定的美学价值，绿色原位修复的同时不破坏污染现场的沉积物结构，大大降低修复费用。附图说明图1水葱对沉积物中的PCP的去除效率曲线。图2五氯酚在水生植物水葱体内的富集情况。图3挺水植物水葱对三种沉积物中的十溴联苯醚的去除情况。图4水葱对沉积物中的十溴联苯醚的吸收富集情况。具体实施例方式实施例1针对目前沉积物PCP污染缺乏水生植物修复(去除)的研究，采用水池栽培的试验方法，对水生植物水葱对沉积物中的PCP的修复效率及吸收富集能力进行了研究。试验地点设在华中师范大学校区生物园试验区(30° 30 ‘ 40. 79 〃 N， 114° 21' 15.14〃 E).试验所用的土壤为校区生物园种植区PCP未污染土壤，土样采集后，去除石块和大的杂物，土样待完全干后称重、碾碎、过筛。取上述处理后的土样65kg，分批按质量比定量均勻喷洒五氯酚母液OOOmg -Γ1,以少量乙醇溶解)，使土壤中的原始质量浓度为2000 μ g · kg-J(以风干土壤计)，待溶剂挥发后，加大量水用搅拌机多次搅拌、混勻成稀泥状，再转入6m X ImX 0. 6m的试验水池中(水池内铺上双层塑料薄膜以防止五氯酚和水分的渗漏)。另外对照的土壤也使用同样的方式处理。待土壤凝固有一定的硬度后再移栽水葱。试验所用水葱均采自武汉汤逊湖(30° 25' 17.17〃 N, 114° 21' 51.24" E)。本试验共设计3种处理(1)种植水葱，土壤中未添加PCP(对照1) ； (2)未种植水葱，土壤中添加有PCP(对照幻；(3)种植水葱，土壤中PCP的添加起始浓度为 2000 μ g · kg-1 (实验组)。每种处理每次取样4个。试验期间维持水池中水分(水层高于土壤层4cm)。在试验过程的0、30、60和90d分别取土壤和水葱样品进行五氯酚的残留量及植物生理生化指标的测定。土壤和植物样品中PCP含量经预处理后采用气相色谱法测定。试验结果如下实验结果表明，PCP添加浓度为2000μ g · kg—1时，水葱的生长较好，无植株死亡， 其地上部分生物量(株高)与对照相比，均为下降(P>0. 05)，说明水葱对PCP具有一定的抗性。图1给出了水葱对沉积物中的PCP的去除(修复)效率。沉积物水葱修复实验 30d后，沉积物PCP的残留率为28. 3%，对照组为96% ；第二个月后，实验组PCP的残余率约为1%，对照组为80%。第三个月后，实验组残留率0.66%，对照组为70%。由此可见， 水生植物水葱对土壤中的PCP有较好的修复作用。图2显示了 PCP在水生植物水葱体内的富集。从图2可以看出，随着试验时间的推移，水葱根部所积累的PCP含量均在30d达到最高为2090 μ g · kg-1 ；达到峰值之后开始下降，60d后基本达到稳定，此时沉积物中PCP水平也趋于稳定，二者是同步的。说明在30d 内植物的累积速度大于代谢速度，30 60d代谢速度大于累积速度。实施例2针对目前沉积物PBDhS染缺乏水生植物修复(去除)的研究，采用植物培养箱栽培的试验方法，对水生植物水葱对沉积物中的BDE-209的修复效率及吸收富集能力进行了研究。试验地点设在华中师范大学校区温室内，三种沉积物(淤泥、黄泥、砂质沉积物) 采自武汉南湖，试验所用沉积物均未检出PBDEs.沉积物采集后，去除杂物后风干本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种利用水生植物去除沉积物中有毒有机污染物的方法，其特征在于：在含有有毒有机污染物五氯酚和多溴联苯醚或／和十溴联苯醚污染的沉积物上种植水生植物水葱，利用水葱植株吸收富集有毒有机污染物，及水葱根系引起根际沉积物中微生物的增加而降解沉积物中有毒有机污染物，从而实现除去沉积物中有毒有机污染物的目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨劭，赵良元，杨娇艳，蒋金辉，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：83