利用扫帚菜修复镉铅铜复合污染土壤的方法技术

本发明专利技术属于农业土壤领域中被污染土壤的再生和利用技术，特别涉及一种利用扫帚菜修复镉铅铜复合污染土壤的方法，在含镉铅铜复合污染土壤中种植具有较强吸收能力的扫帚菜，将成熟后的扫帚菜从污染土壤中移走从而达到除去污染土壤中的重金属的目的，本发明专利技术投资少，工程量小，管理技术要求不高，不破坏土壤理化性质，无二次污染，且可以保持水土，美化环境，解决了镉、铅、铜复合污染土壤的修复治理和利用的问题，具有良好的社会效益、经济效益和生态效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业土壤领域中被污染土壌的再生和利用技木，特别涉及ー种利用扫帚菜修复镉铅铜复合污染土壌的方法。
技术介绍
重金属是农业环境和农产品的ー个重要污染物质，镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)等重金属污染已成为世界范围内的环境问题，农田中重金属污 染主要来源于污水的灌溉、开矿和冶炼等三废排放，城市污泥和垃圾、有机肥料(尤其近年来饲料添加剂中含有高量的铜、神等)与磷肥(磷矿石中含镉等)等大量施用，以及大气污染颗粒的沉降等，由于重金属在土壤中的自然净化过程十分漫长，一般需要上千年时间，因此其污染具有隐蔽性、不可逆性和长期性，它在植物根、茎、叶及籽粒中的大量积累，不仅严重影响植物的生长和发育，而且通过食物链传递给人或动物，对人类健康带来了严重的危害。据2006年国家环保总局报道，目前全国受污染的耕地约有I. 5亿亩，污水灌溉污染耕地3250万亩，固体废弃物堆存占地和毁田200万亩，合计约占耕地总面积的1/10。据估算，全国毎年因重金属污染粮食达1200万吨，造成直接经济损失超过200亿元。因此，重金属污染土壌的治理已经成为当务之急。对重金属污染土壌的治理，除常规工程措施如淋滤法、客土法、吸附固定法等物理方法和生物还原法、络合物浸提法等化学方法外，利用重金属富集植物或超富集植物进行的植物修复方法由于其运作成本低、操作简便、不造成二次污染，有很大生态效益，已引起了世界各国政府、科技界和企业界的高度重视和青睐。自从20世纪80年代问世以来，植物修复已经成为了国际学术界研究的热点问题，1995年以来在NATURE和SCIENCE上共发表了 5篇论文，1999年CRC开始出版“国际植物修复杂志(Int. J. Phytoremediation)”，被美国环境保护署作为污染物原位修复的优先推荐方法之一。超积累植物是指那些能够超量累积重金属并将其运移到地上部的植物，也可称为超累积植物或超富集植物。作为超积累植物必须具备以下特征①植物体内重金属浓度超过一定临界值。②植物吸收的重金属大部分分布在地上部分。即有较高的地上部/根浓度比率。通常情况下，根内的重金属浓度往往比茎叶中的相应元素浓度高10倍以上，但在超积累植物中，茎叶内重金属浓度超过了根内的元素水平。③在重金属污染的土壤上这类植物能旺盛地生长，植物生物量大，一般不会发生毒害现象。④具有很强的抗虫、抗病能力。镉、铅、铜超积累植物种类总体比较少。目前已发现镉的超积累植物有天蓝遏蓝菜(Thlaspi caerulescens)、东南景天(Sedum alfredii Hance)、芥菜型油菜(Brassicajuncea)、宝山堇菜(Viola baoshanensis)、龙葵(Solanum nigrum L.)等；铅的超积累植物有同叶遏蓝菜(Thlaspi rotundifolium)、芒麻(Boehmeria nivea(L.)Gaud.)、东南景天(Sedum alfrediiHance)、娱虫公草(PterisvittataL.)、鬼针草(Bidens bipinnata)、木贼(Equisetum hiemale L.)和香附子(Cyperus rolundus L.)等；铜的超积累植物有高山甘薯(lpomoea alpina)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)、海州香薷(Elsholtziasplendens)、紫花香會(Elsholtzia argyi)、甲鸟妬卓(Commelina communis)等。目前在利用植物修复重金属污染土壤的应用面临以下三大难题首先，超积累植物是ー种在不良生长条件胁迫下诱导产生的，由于受不良环境、营养物质和生长因素的影响而生长缓慢。一般的超积累植物多数为草本，在十几厘米到几十厘米之间。生物量较低，修复效果有限。目前在利用超积累植物修复时多因此导致修复的效果不很理想，且占用了很有限的土地资源。其次，超积累植物是在自然环境中发现的，有很强的区域性和地域性，有的物种对环境的要求很高，其特定的生长环境决定其使用的局限性。目前已发现的超积累植物种类远远不够，极大地限制这种重金属污染土壤修复方式的应用，筛选新的超积累植物种类迫在眉睫。最后，超积累植物一般只能对ー种或两种重金属元素有富集作用，但目前受重金属污染的土壌中一般都是含有多种元素，所以超积累植物对受重金属元素复合污染的情况修复能力有限。例如在绝大部分类似植物修复的专利申请中均无法克服这ー难题，申请号为 200910309138. 9,201110050461. 6,201110025413. 1,200910309141. 0，专利号200910309125. 1,200710029732. 3均仅涉及在修复镉污染土壤中的应用，在面对镉铅铜复合污染的土壤环境则显得カ不从心。另外，有的超积累植物不仅能用来修复重金属污染的土壌、复垦矿山以及回收化学排放物中的稀有、稀土元素和废矿石堆中的金属，而且超积累植物多数生命力顽强，适合做水土保持和美化环境之用。 扫帝菜(Kochiascoparia f. trichophila Schinz. et. Thell.)为一年生草本，属藜科地肤属，高50-150厘米。茎直立，分枝多而紧密；叶片条形；植株全形呈卵形或倒卵形。多生于宅旁隙地、园圃边和荒废田间，可作扫帚用。生物量大，适应性强，分布几遍全国；朝鲜，日本，蒙古，苏联西伯利亚和中亚地区，印度，欧洲也有。对于土壌条件要求不高，能适应多种质地土壌，极耐盐碱，对重金属也有很好的耐性，且盐碱度的増加有利于重金属的吸收。秋后砍下全株捆扎可用作扫帚，目前也大量种植用于园林緑化观赏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种投资少，无二次污染，且经济效益可观的利用扫帚菜修复镉铅铜复合污染土壌的方法。本专利技术是这样实现的利用扫帚菜修复镉铅铜复合污染土壌的方法，在含镉铅铜复合污染土壤中种植具有较强吸收能力的扫帚菜，将成熟后的扫帚菜从污染土壌中移走从而达到除去污染土壌中的重金属的目的。上述的扫帚菜在污染土壌中的具体种植步骤如下①选种或育苗选择对镉铅铜复合污染土壤中的重金属具有较强吸收能力的扫帚菜的种子，要选纯度较高、后发性强、分枝多、韧性大、丰产性好的扫帚菜的种子，或对优选的扫帚菜种子进行种苗的培育；②播种或移栽于四月上旬至五月上旬将步骤①选择的种子进行播种或培育的种苗移栽在污染土壌中，播种前或移栽前先整地施底肥；③田间管理在苗高12 —18厘米中耕除草一次，苗高25— 35厘米第二次除草，天旱时注意及时浇水，雨水多时，注意排水；④适期收获于十月下旬扫帚菜的种子成熟，收割成熟的扫帚菜，取扫帚菜的种子继续种植于污染土壤中，施肥及管理方法与步骤①至③相同；或取扫帚菜的茎杆另作它用(如做扫帚)，取扫帚菜的种子备用，或可直接种植于污染土壌中，长成后经修剪定型用于观赏。上述的步骤②中的整地施底肥是先拾净残茬草根，亩施农家肥2000±10公斤、磷肥50±5公斤、硫酸铵50±5公斤作底肥，耕后耙耪保墒。上述的步骤③中可增加在扫帚菜的开花期施追肥的步骤。上述的施追肥是在扫帚菜的开花期追施生理酸性肥。其中生理酸性肥是下列肥料之一或其组合氯化钾、硫酸钾、氯化铵、硫酸氨。上述的在扫帚菜的开花期追施生理酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用扫帚菜修复镉铅铜复合污染土壌的方法，其特征在于在含镉铅铜复合污染土壤中种植具有较强吸收能力的扫帚菜，将成熟后的扫帚菜从污染土壌中移走从而达到除去污染土壌中的重金属的目的。2.根据权利要求I所述的利用扫帚菜修复镉铅铜复合污染土壌的方法，其特征在于所述的扫帚菜在污染土壌中的具体种植步骤如下 ①选种或育苗选择纯度较高、后发性强、分枝多、韧性大、丰产性好的扫帚菜的种子，或对优选的扫帚菜种子进行种苗的培育； ②播种或移栽于四月上旬至五月上旬将步骤①选择的种子进行播种或培育的种苗移栽在污染土壤中，播种前或移栽前先整地施底肥； ③田间管理在苗高12-18厘米中耕除草一次，苗高25-35厘米第二次除草，天旱时注意及时浇水，雨水多时，注意排水； ④适期收获于十月下旬扫帚菜的种子成熟，收割成熟的扫帚菜，取扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨祥田，周翠，何贤彪，余山红，
申请(专利权)人：台州市农业科学研究院，
类型：发明
国别省市：