利用海滨雀稗草坪固定土壤中铅污染的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用海滨雀稗草坪固定土壤中铅污染的方法，属于环境治理领域。本发明专利技术在不同程度铅污染的土壤上种植海滨雀稗草坪，通过海滨雀稗密集的地下根系大量吸收并固定土壤中的铅，防止土壤中铅污染物的雨水淋失；海滨雀稗能够形成致密的地面草坪覆盖，避免铅污染土壤通过扬尘扩散；海滨雀稗草坪地上叶片中含铅量极少，只有土壤中铅含量的６－１３％，而且固定在叶片组织中，隔离了人们接触铅污染的风险。此外，海滨雀稗草坪还具有较好的景观效果和固土效果，兼有污染土壤的植物固定和环境绿化美化双重功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，利用海滨雀 稗(PaspalumvaginatumSwartz)草坪植物根系对土壤中铅污染高效的吸收能力 对重金属铅污染土壤进行原位固定，属于环境治理领域。
技术介绍
铅是环境中最普遍的重金属污染物之一。据不完全统计，我国10%以上的 城市儿童都存在血铅含量超标的现象，严重影响了我国儿童的智力发育，也给 我国人民的身体健康带来了巨大的威胁。铅蓄电池、含铅汽油、电缆外套、建筑材料、油漆、炸药、农药、化肥等 产品中都含有大量的铅，在这些产品的生产和使用过程中，都要排放出大量含 铅的废气、废水和废渣，空气、土壤和水中的铅含量呈现逐年上升的趋势。据 测定，现代人体中的铅含量己比古代人高出了一百多倍。含铅废渣、污水、污泥的堆放或使用会造成严重的土壤铅污染，城市是土 壤铅污染的重灾区，儿童在成长过程中会不可避免地接触到土壤、吸入含铅的 灰尘，而这些铅在人体中会逐渐累积，潜移默化地影响儿童的智力发育，损害 神经系统、造血器官和肾脏，并引起食欲不振、头痛失眠、肌肉酸痛、肠胃炎、 贫血等症状，严重者可发生休克甚至死亡。目前对重金属污染土壤进行修复的技术主要有客土技术、淋洗技术、电 解技术、热处理技术、固化技术、玻璃化技术等，但是这些物理化学技术都存 在工程量大、费用昂贵的缺点，在大规模污染土壤的修复改良上的经济可行性 较差。利用重金属超富集植物来进行污染土壤的修复是近年来发展的一项生物 修复技术，具有工程费用低、对环境安全等明显优点，同时也大大增加了大规 模污染土壤修复的可行性。重金属超富集植物是污染土壤植物修复技术成败的关键，杨月娥等专利技术了3一种用东南景天(&^wa伊"伤Hance)进行铅污染土壤修复的方法(中国专利技术 专利，申请号200410015651.4)，其涉及的是植物提取(Phytoextraction)，即 通过东南景天对土壤中铅污染的吸收与富集，收割地上茎叶带走茎叶中富集的 铅，从而达到减少土壤中铅污染含量的目的。但是由于东南景天植物地上部分 对土壤铅的富集能力仍低，在200 -6011 mg/kg的土壤铅污染水平下，东南景天 地上部分铅含量只有210 -230 mg/kg左右， 一次种植从土壤中带走的铅污染物只 有194 -480 g/ha。若以表土 10 cm含铅污染物1000 mg/kg的土壤铅污染水平来 计算，理论上需要收获2000-5000次才能带走土壤中的铅污染物，若每年收获4 次，土壤修复工作也需要持续500-1250年。因此，通过目前超富集植物对土壤 中铅污染的提取来达到铅污染土壤的完全修复还存在着较大的障碍，修复的效 率还难以满足实际的需要。植物固定(Phytostabilization)是污染土壤植物修复技术中的重要内容，是 利用植物根系对土壤中污染物的吸收或吸附能力将污染物进行固定，保护污染 土壤不受侵蚀，减少土壤中污染物的淋移和渗漏，从而达到相对无害化的一种 方法。植物固定土壤重金属污染的研究主要集中在杨树上，但在重金属污染土 壤上种植三年后的杨树存活率极低，不到18% (PierzynskiG. M.， 2002。 Poplar Trees for Phytostabilization of Abandoned Zinc-Lead Smelter )。但植物固定至今未 涉及草坪植物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用海滨雀稗草坪固定 土壤中铅污染的方法，通过海滨雀稗根系对土壤中铅污染的超强吸收能力来固 定土壤中的铅污染，减少人们接触土壤中铅污染的机率，同时还能起到美化环 境的效果。为了实现上述目的，本专利技术在不同程度铅污染的土壤上种植海滨雀稗草坪， 通过海滨雀稗发达的地下根系大量吸收土壤中的铅，将铅固定在海滨雀稗的根 组织中，减少土壤中可溶态的铅含量，避免土壤中铅污染的淋溶流失；同时利 用海滨雀稗草坪良好的匍匍茎网络覆盖，将污染土壤固定封闭在草坪下层，避4免土壤的扬尘污染和水土流失。由于铅在海滨雀稗植株中基本不能向地上茎叶 转运，海滨雀稗草坪地上茎叶中含铅量极少，降低了人们在草坪上休闲活动时 接触铅污染的风险。本专利技术采用的海滨雀稗可以通过草茎繁殖法或草皮直铺法进行建植，具体 包括如下步骤-1、 将海滨雀稗的草茎切成5-8 cm长的茎段，直接均匀撒放在平整好的铅 污染土壤表面，草茎切段至少含有一个以上的侧芽，草茎密度为每平方米100 600个草茎段，在草茎上覆土l 2cm;或者将带l 2cm厚地下根系的海滨雀 稗草皮直接铺设在平整后的铅污染土壤上。2、 海滨雀稗草茎种植完成后或者海滨雀稗草皮铺好后压实，浇一次透水， 使土壤含水量达到田间最大持水量的90%以上。3、 待海滨雀稗草坪高度达到5 cm以上时，对草坪进行正常的修剪和养护 管理，在海滨雀稗草坪的正常生长中，海滨雀稗草坪根系从铅污染土壤中吸收 并固定大量的铅，防止土壤中铅污染物的淋失或扬尘扩散，而海滨雀稗草坪地 上叶片中含铅量极少，隔离了人们接触铅污染的风险。本专利技术中，采用草茎繁殖法时，在正常生长温度下，l周即能出苗，l个月 左右即能形成草坪覆盖。采用草皮直铺法时，2天内即可恢复正常生长， 一周内 即可达到正常的草坪质量。本专利技术采用的海滨雀稗为禾本科雀稗属的多年生草本植物，属暖季型草坪 草种，匍匐茎发达，茎节密集，每个节上均可发生密集的不定根，根系发达， 根系主要分布在0-30cm的土壤中，与铅沉积土壤中的铅污染分布相吻合。本发 明采用的海滨雀稗对土壤铅污染的耐受域值可高达4000 mg/kg，在高浓度的土 壤铅污染条件下仍能正常生长，草坪质量与品质没有显著影响。在4000 mg/kg 的土壤铅污染处理下，海滨雀稗根系组织中吸收的铅浓度可高达10700mg/kg， 而地上茎叶中的铅浓度极低，只有641mg/kg，极大地降低了人们接触铅污染的 风险。本专利技术采用海滨雀稗不仅能够通过其发达的根系高效吸收和固定土壤中的5铅污染，而且这种草坪植物具有良好的景观效果和固土效果，特别适合于公路两侧、含铅产品生产和使用企业、含铅废弃物等重点铅污染场所的土壤固定，兼有土壤污染固定和环境美化两重功效。附图说明图1不同土壤铅污染浓度下海滨雀稗根和叶组织中的铅含量。具体实施例方式以下结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述。如图1所示，图中土壤铅污染浓度4000mg/kg是海滨雀稗的耐受域值，在此耐受域值以内的铅污染对海滨雀稗的生长、草坪的质量与景观效果没有显著影响。海滨雀稗地下根组织中吸收的铅含量可达土壤中的2.2—3.4倍，而地上叶片组织中的铅含量极低，只有土壤中的0.06—0.13倍。实施例1在铅污染水平极高的土壤(铅浓度高达4000 mg/kg)上，采用草皮直铺法栽植海滨雀稗。1、 草皮取自生长二年的成熟海滨雀稗草坪，草皮含有lcm左右厚的原土，直接铺设在平整后的铅污染土壤上。2、 草皮铺好后用镇压器压实，使草皮与下层土壤紧密接触，浇一次透水，土壤含水量达到田间最大持水量的90%以上。2天后海滨雀稗草坪即可恢复正常生长，6天后草坪即达到正常质量。3、 在草坪高度达到5cm以上时，对草坪进行正常的修剪和养护管理。海滨雀稗草坪生长正常，景观质量与正常土壤的草坪没有明显的区别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用海滨雀稗草坪固定土壤中铅污染的方法，其特征在于包括如下步骤：　１）将海滨雀稗的草茎切成５－８ｃｍ长的茎段，直接均匀撒放在平整好的铅污染土壤表面，草茎切段至少含有一个以上的侧芽，草茎密度为每平方米１００～６００个草茎段，在草茎上 覆土１～２ｃｍ；或者将带１～２ｃｍ厚地下根系的海滨雀稗草皮直接铺设在平整后的铅污染土壤上；　２）海滨雀稗草茎种植完成后或者海滨雀稗草皮铺好后压实，浇一次透水，使土壤含水量达到田间最大持水量的９０％以上；　３）待海滨雀稗草坪高度达 到５ｃｍ以上时，对草坪进行修剪和养护管理，在海滨雀稗草坪的正常生长中，海滨雀稗草坪根系从铅污染土壤中吸收并固定大量的铅，防止土壤中铅污染物的淋失或扬尘扩散，而海滨雀稗草坪地上叶片中含铅量极少，隔离了人们接触铅污染的风险。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡玉咏，刘露，沈花，王恺，王兆龙，朱燕华，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]