一種利用香附子修復Cr污染土壤的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于重金屬污染土壤修復技術領域，具體涉及一種利用香附子修復Cr污 染土壤的方法。
【背景技術】
[0002] 鉻（Cr)污染是一種較為常見的重金屬污染，鉻在土壤中的存在形態通常以三價和 六價為主，六價鉻很難被土壤膠體所吸附，具有很高的活性，因此常會對生物產生較強的毒 害作用；三價鉻極易被土壤膠體吸附而形成沉淀，存在形態穩定，活性較低，對生物的毒性 遠遠低于六價鉻。土壤受到鉻污染后，會導致土壤功能退化、農作物減產，嚴重者甚至寸草 不生，喪失生態功能等，因此，對鉻污染的土壤進行修復，恢復其生態功能勢在必行。
[0003] 超積累植物（Hyperaccumulator)也叫超富集植物，這一定義最初是由 Brooks等提出的，當時用以命名莖中Ni含量(干重）大于1000mg/kg的植物(參見 文獻：Brooks RR, Lee J, Reeves R D. 1977. Detection of nickliferous rocks by analysis of herbarium species of indicator plants. Journal of Geochemical Exploration，7:49-77)。現在超積累植物的概念已擴大到植物對所有重金屬元素的超量積 累現象，即是指能超量積累一種或同時積累幾種重金屬元素的植物。
[0004] 香附子，原名"莎草"，一種多年生草本植物，有匍匐根狀莖，細長，部分肥厚成紡錘 形有時數個相連，莖直立，三棱形，主要生長在生于荒地、路邊、溝邊或田間向陽處。現有報 道中，香附子對于部分重金屬污染物具有一定的富集作用，但是尚未見到利用香附子來修 復鉻（Cr)污染土壤的有關技術方案。
【發明內容】
[0005] 本發明目的在于提供一種利用香附子來修復鉻（Cr)污染土壤的植物修復方法，該 方法具有對環境擾動小、不會帶來二次污染、最大限度的保留和恢復了土壤的生態功能等 優點。
[0006] 本發明所采取的技術方案如下。
[0007] -種利用香附子來修復Cr污染土壤的方法，包括以下步驟： (1) 種植育苗，在Cr污染土壤中通過播種或移栽的方式培育香附子幼苗； (2) 生長富集，根據Cr污染土壤的肥力，定期追施肥料和澆水，優選施加含有根際菌 的生物有機肥效果最佳，從而保持香附子旺盛的生長態勢，直至一個生長周期結束；一般而 言，每年10月份左右香附子地上部分開始干枯，一個生長周期結束； (3) 收割，所述收割指收集香附子全株或僅收集香附子地上部；香附子全株以地面為標 準可分為地上部和地下部，收集香附子地上部具體是指割除香附子地上部分莖葉，地上部 分收割到與地面平齊為止，同時保留地下部分，以便繼續萌發生長； (4) 無害化處理，將步驟（3)中收割的香附子，集中進行無害化處理。
[0008] 步驟（1)中所述Cr污染土壤是指土壤中的Cr6+含量達到了 300mg/kg，或者土壤中 的Cr3+含量達到了 2000mg/kg。
[0009] 步驟（1)中所述播種是指將香附子種子進行地面播撒；所述移栽為移栽香附子幼 苗；香附子的種植時間一般為春季或夏季。
[0010] 步驟（2)中香附子生長期間，追加的肥料為化肥、農家肥、有機肥或生物有機肥等， 含根際菌的生物有機肥效果最佳；香附子生長期間土壤含水率保持在309^50%為宜。
[0011] 步驟（3)中切割香附子地上部分莖葉后，由于香附子具有再生長的特性，香附子可 以繼續生長，對重金屬鉻進行持續吸收、富集。
[0012] 步驟（4)中所述無害化處理是指將收割后的香附子進行焚燒，焚燒后的灰燼統一 進行重金屬冶煉提取或者無害化填埋處理。
[0013] 本發明是在首次發現香附子對Cr元素具有超富集作用基礎上做出的。通過實驗 確定，在含有達到300mg/kg的高濃度Cr 6+污染的土壤中和在含有達到2000mg/kg的高濃度 Cr3+污染的土壤中香附子表現出較強的耐Cr污染脅迫特征和積累特性，其生長過程未受到 顯著影響。而且香附子根部能夠將Cr 6+還原為Cr 3+，然后轉移和富集在植物體內。通過測 定，其地上部Cr積累量可達2874mg/kg，地下部積累量可達3041mg/kg，均高于1000mg/kg， 是普通植物在同一生長條件下的100倍，轉移系數大于1. 0,因而是較好的Cr超積累植物， 可以用于Cr污染土壤的植物修復。
[0014] 本發明所提供的利用香附子來修復Cr污染土壤的方法，屬于一種植物修復重金 屬污染土壤的方法，其技術方案原理是通過香附子的根系大量吸收污染土壤中的Cr,并將 其轉移至植物體內；當植物長到成熟期時，將植物地上部分從污染土壤中移走，從而實現除 去土壤中污染物Cr的目的，本發明具有費用低廉、實用性強、不破壞土壤基本結構與功能 或水體理化性質、不引起二次污染等優點，針對Cr污染土壤修復是一種較好的、較佳的修 復方法。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合實施例對本發明做進一步的解釋說明。
[0016] 實施例1 本發明是在首次發現香附子對Cr元素具有超富集作用基礎上做出的，因而發明人首 先以某鉻污染場地的污染土壤為例進行了實驗室內的土壤盆栽試驗，具體介紹如下。
[0017] (1)種植育苗 本實驗采用移栽幼苗的方式將香附子幼苗種植在Cr污染土壤中，具體步驟如下： 將香附子種子播撒在裝有無污染土壤的育苗盤中，將育苗盤放入人工氣候培養箱中培 養； 待幼苗長至4~6片真葉時，取高度和長勢一致的幼苗向裝有鉻污染土壤的花盆中移 栽，花盆口徑為15cm，每盆各栽20株，移栽6盆，標號為A組、B組、C組、D組、E組、F組， 具體實驗設置情況參見后續實驗結果表格。
[0018] (2)生長吸附 將步驟（1)中的香附子幼苗移栽在總鉻含量為486. 5mg/kg的污染土壤中，土壤中混有 生物有機肥底肥，不定期澆水使土壤含水量保持在30~50%，同時花盆下放置有塑料托盤； 總鉻含量為486. 5mg/kg的污染土壤選自某鉻污染場地的污染土壤。
[0019] (3)收割 生長5個月后收割檢測，本實施例采取拔除香附子全株的收割方式，以便于檢測香附 子植物體各部分的Cr富集量。
[0020] 整個實驗過程中，通過每天記錄的香附子生長情況進行統計發現，香附子整個生 長過程穩定，對于Cr污染土壤未表現出明顯的生態不適性，因而適于用于修復此處的鉻污 染場地土壤。
[0021] 具體實驗設置情況及香附子地上、地下部的Cr富集結果如下表所示。
【主權項】
1. 一種利用香附子修復Cr污染土壤的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 種植育苗，在Cr污染土壤中通過播種或移栽的方式種植香附子； (2) 生長富集，根據Cr污染土壤的肥力，定期施肥、澆水，保持香附子旺盛的生長態勢， 直至一個生長周期結束； (3) 收割，所述收割指收集香附子全株或僅收集香附子地上部； (4) 無害化處理，將步驟（3)中收割的香附子，集中進行無害化處理。
2. 如權利要求1所述利用香附子修復Cr污染土壤的方法，其特征在于，步驟（1)中 所述Cr污染土壤是指土壤中的Cr6+含量達到了 300mg/kg，或者土壤中的Cr 3+含量達到了 2000mg/kg。
【專利摘要】本發明屬于重金屬污染土壤修復技術領域，具體涉及一種利用香附子修復Cr污染土壤的方法。該方法包括種植育苗、生長富集、收割、無害化處理等步驟。本發明所提供的利用香附子來修復Cr污染土壤的方法，屬于一種植物修復重金屬污染土壤的方法，其技術方案原理是通過香附子的根系大量吸收污染土壤中的Cr，并將其轉移至植物體內；當植物長到成熟期時，將植物地上部分從污染土壤中移走，從而實現除去土壤中污染物Cr的目的，本發明具有費用低廉、實用性強、不破壞土壤基本結構與功能或水體理化性質、不引起二次污染等優點，針對Cr污染土壤修復是一種較好的、較佳的修復方法。
【IPC分類】B09C1-00
【公開號】CN104607444
【申請號】CN201410726651
【發明人】潘志恒, 李順靈, 張凱光, 王濤, 齊水蓮, 李托, 王靜, 景倩慧
【申請人】河南金谷實業發展有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月4日