CN106903157A - 一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了污染土壤的植物修复技术领域的一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法，该重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法的具体步骤如下：S1：选取富集系数和转运系数符合标准的超积累植物在重金属镉污染的钙质土壤中种植；S2：添加螯合剂以提高重金属的生物有效性；S3：定期观察植株的生长状况；S4：对植株取样分析其不同位置的金属铬的含量，本发明属于原位修复技术，对环境的扰动小，不会破坏景观生态，能够绿化环境，操作简单，在环境保护中具有广阔的应用前景，本发明在土壤修复的过程中不会破坏土壤肥力和生态结构，无需进行二次处理即可种植其他农作物。

Description

一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法

技术领域

本发明涉及污染土壤的植物修复技术领域，具体为一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法。

背景技术

镉是一种危险的环境污染元素，当镉进入植物并积累到一定程度时，就会产生毒害症状，表现出生长受到抑制、植株矮小、失绿、产量下降等。其对植物的影响包括两个方面：其一影响其生长发育和产量，如使水稻在生理生化过程中的光合强度降低叶绿素含量下降导致失绿，返青分蘖推迟，根系短少；其二影响品质，表现在作物中的镉含量与土壤可溶态镉含量成极显著正相关，如稻米镉和土壤可溶态镉的相关系数达0.997，这不仅使稻米的有害成分增加，而且还影响稻米的氨基酸及淀粉中的支链淀粉和直链淀粉比例改变，使其品质变差。

如果人体内摄取过量的镉，就会干扰需要锌的酶***及依靠锌的化学反应，导致各种疾病的发生，人体内摄取过量的镉，则会和人体内的磷强烈的结合，从而将骨质磷酸钙中的钙排斥出来进入尿液，使其尿钙含量增大，人体内钙的过量排放会使骨质疏松软化、变形、疼痛和骨折。目前土壤的重金属污染主要工程治理和化学治理来进行改良，其中工程治理方法是指利用物理或物理化学的原理来治理土壤的重金属污染，物理的方法主要有客土、换土、去表土和深耕翻土等措施，客土法是指向污染土壤中加入大量的干净土壤，并覆盖在表层混合均匀，使污染物浓度降低到危害浓度以下或减少污染物与植物根系的接触，从而达到减轻危害的目的；换土法就是把被污染的土壤取走，换入新的、干净的土壤，此方法对较小面积、严重污染且污染物具有放射性或易扩散、难分解的土壤的治理效果比较明显；翻土法则是深翻土壤，使聚集在表层的污染物分散到更深层次，达到稀释污染物的目的，该法适用于土层比较深厚的土壤，且要配合增加施肥量，以弥补耕层土壤养分减少的损失；而化学治理方法就是向土壤中投入改良剂、抑制剂，增加土壤的有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，使其改变土壤的酸碱性、土壤氧化还原条件或土壤中离子的构成情况，进而对重金属的吸附作用、氧化还原作用、拮抗或沉淀作用产生影响，最终降低重金属的污染，但是这些治理方法前期治理费用较大，且治理的效果不明显，为此，我们提出了一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法解决农田土壤中镉的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法，该重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法的具体步骤如下：

S1：选取富集系数和转运系数符合标准的的超积累植物在重金属镉污染的钙质土壤中种植；

S2：在超积累植物种植好后，在其根部挖环形坑槽，并向环形坑槽内部添加螯合剂以提高重金属的生物有效性，促进超积累植物对镉的吸收；

S3：采用露天栽培，定期观察植株的生长状况，根据植株的缺水情况对其进行不定期的补充水分；

S4：待其植株生长期结束后，对植株取样分析其不同位置的金属铬的含量。

优选的，所述步骤S1中，富集系数＝植物体内重金属含量/土壤中重金属含量，转运系数＝茎叶中重金属含量/根部重金属含量。

优选的，所述步骤S1中，超积累植物为百日草或孔雀草或紫花苜蓿或茶花凤仙。

优选的，所述步骤S2中，螯合剂为乙二胺四乙酸、柠檬酸、乙基三胺五乙酸和乙二醇二***二胺四乙酸混合物，其中乙二胺四乙酸：柠檬酸：乙基三胺五乙酸：乙二醇二***二胺四乙酸混合物＝0.4:0.9:1:1.3。

优选的，所述步骤S4中，在对植株内部金属铬含量的分析方法为：

S41：在植株收获时，分取植株根、茎、叶三部分，用水冲洗去除表面的泥土和其他污染物后，用蒸馏水清洗，在烘箱中65～70℃恒温烘烤至完全干燥；

S42：将干燥后的植物样品分别至于研钵内并研磨成粉末状备用；

S43：取出样品，将其移至塑料烧杯中，并加入0.5ml的高氯酸，在电热板上加热消解，直至溶液接近无色透明且无油层时，取下样品，冷却并加入4ml6％的硝酸溶液溶解；

S44：将样品分别定容至50ml的容量瓶中，，同时做空白对照，并在原子吸收分光光度计上，波长为228.8nm时测定植物体内的金属镉含量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明与传统的重金属污染土壤的治理方法相比具有处理成本低廉、操作简单、效果持久的优点，本发明属于原位修复技术，不需要挖掘、运输和巨大的处理场所，对环境的扰动小，不会破坏景观生态，能够绿化环境，操作简单，在环境保护中具有广阔的应用前景，本发明在土壤修复的过程中不会破坏土壤肥力和生态结构，无需进行二次处理即可种植其他农作物。

附图说明

图1为本发明工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法，该重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法的具体步骤如下：

S1：选取富集系数和转运系数符合标准的的超积累植物在重金属镉污染的钙质土壤中种植，富集系数＝植物体内重金属含量/土壤中重金属含量，转运系数＝茎叶中重金属含量/根部重金属含量，超积累植物为百日草或孔雀草或紫花苜蓿或茶花凤仙；

S2：在超积累植物种植好后，在其根部挖环形坑槽，并向环形坑槽内部添加螯合剂以提高重金属的生物有效性，促进超积累植物对镉的吸收，螯合剂为乙二胺四乙酸、柠檬酸、乙基三胺五乙酸和乙二醇二***二胺四乙酸混合物，其中乙二胺四乙酸：柠檬酸：乙基三胺五乙酸：乙二醇二***二胺四乙酸混合物＝0.4:0.9:1:1.3；

S3：采用露天栽培，定期观察植株的生长状况，根据植株的缺水情况对其进行不定期的补充水分；

S4：待其植株生长期结束后，对植株取样分析其不同位置的金属铬的含量，在对植株内部金属铬含量的分析方法为：

S41：在植株收获时，分取植株根、茎、叶三部分，用水冲洗去除表面的泥土和其他污染物后，用蒸馏水清洗，在烘箱中65～70℃恒温烘烤至完全干燥；

S42：将干燥后的植物样品分别至于研钵内并研磨成粉末状备用；

S43：取出样品，将其移至塑料烧杯中，并加入0.5ml的高氯酸，在电热板上加热消解，直至溶液接近无色透明且无油层时，取下样品，冷却并加入4ml6％的硝酸溶液溶解；

S44：将样品分别定容至50ml的容量瓶中，，同时做空白对照，并在原子吸收分光光度计上，波长为228.8nm时测定植物体内的金属镉含量。本发明可通过对百日草、孔雀草、紫花苜蓿和茶花凤仙重复上述步骤做对比试验，选取适合当地的超积累植物进行土壤的修复治理，以期达到良好的质量效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法，其特征在于：该重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法的具体步骤如下：

S1：选取富集系数和转运系数符合标准的的超积累植物在重金属镉污染的钙质土壤中种植；

S2：在超积累植物种植好后，在其根部挖环形坑槽，并向环形坑槽内部添加螯合剂以提高重金属的生物有效性，促进超积累植物对镉的吸收；

S3：采用露天栽培，定期观察植株的生长状况，根据植株的缺水情况对其进行不定期的补充水分；

S4：待其植株生长期结束后，对植株取样分析其不同位置的金属铬的含量。

2.根据权利要求1所述的一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法，其特征在于：所述步骤S1中，富集系数＝植物体内重金属含量/土壤中重金属含量，转运系数＝茎叶中重金属含量/根部重金属含量。

3.根据权利要求1所述的一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法，其特征在于：所述步骤S1中，超积累植物为百日草或孔雀草或紫花苜蓿或茶花凤仙。

4.根据权利要求1所述的一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法，其特征在于：所述步骤S2中，螯合剂为乙二胺四乙酸、柠檬酸、乙基三胺五乙酸和乙二醇二***二胺四乙酸混合物，其中乙二胺四乙酸：柠檬酸：乙基三胺五乙酸：乙二醇二***二胺四乙酸混合物＝0.4:0.9:1:1.3。

5.根据权利要求1所述的一种重金属镉污染钙质农田土壤的植物提取修复方法，其特征在于：所述步骤S4中，在对植株内部金属铬含量的分析方法为：

S41：在植株收获时，分取植株根、茎、叶三部分，用水冲洗去除表面的泥土和其他污染物后，用蒸馏水清洗，在烘箱中65～70℃恒温烘烤至完全干燥；

S42：将干燥后的植物样品分别至于研钵内并研磨成粉末状备用；

S43：取出样品，将其移至塑料烧杯中，并加入0.5ml的高氯酸，在电热板上加热消解，直至溶液接近无色透明且无油层时，取下样品，冷却并加入4ml6％的硝酸溶液溶解；

S44：将样品分别定容至50ml的容量瓶中，同时做空白对照，并在原子吸收分光光度计上，波长为228.8nm时测定植物体内的金属镉含量。