利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010347575.6 (22)申请日 2020.04.28 (71)申请人 贵州大学 地址 550025 贵州省贵阳市花溪区贵州大 学北校区科学技术处 (72)发明人 韩淑梅侯双双陈琳朱丽萍 马炳南安霜关萍 (74)专利代理机构 贵阳中新专利商标事务所 52100 代理人 李亮李龙 (51)Int.Cl. B09C 1/10(2006.01) (54)发明名称 一种利用超富集植物修复镉污染土壤的强 化修复方法 (57)摘要 本发明公开了一种利用超富集植物修复镉 污染土壤的。

2、强化修复方法。 本发明采用孔雀草幼 苗作为超富集植物， 利用水杨酸溶液作为强化 剂， 整个操作简单易行， 施加的强化剂成本较低， 强化剂对孔雀草幼苗具有极好的增效， 使其修复 效果好， 而且不会对土壤不会造成二次污染， 同 时还有美化环境的作用。 权利要求书1页 说明书4页 CN 111438182 A 2020.07.24 CN 111438182 A 1.一种利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方法， 其特征在于： 所述的方法包 括如下步骤： 1)根据镉终浓度为100mg/kg配置镉污染土壤， 平衡2个月以上待用； 2)将孔雀草幼苗移栽到平衡后的镉污染土壤中， 从移栽之日的第5天对移栽后。

3、的孔雀 草幼苗均匀的喷施水杨酸溶液， 之后每隔5天喷施一次水杨酸溶液； 3)待孔雀草成熟后进行整株收获， 完成对镉污染土壤的修复。 2.根据权利要求1所述的利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方法， 其特征在 于： 所述的孔雀草幼苗长至3-4片真叶时进行移栽。 3.根据权利要求1所述的利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方法， 其特征在 于： 所述的水杨酸溶液的浓度为0.1-0.4mmol/L。 4.根据权利要求3所述的利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方法， 其特征在 于： 所述的水杨酸溶液的浓度为0.4mmol/L。 5.根据权利要求1所述的利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方。

4、法， 其特征在 于： 所述的孔雀草成熟的周期是从移栽之日起45-60日。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111438182 A 2 一种利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方法 技术领域 0001 本发明属于土壤污染修复技术领域， 尤其涉及一种利用超富集植物修复镉污染土 壤的强化修复方法。 背景技术 0002 随着工业化进程加速、 矿产资源的不合理开发， 污水灌溉、 化肥农药的大量使用 等， 加速了重金属在土壤中的堆积。 我国农田重金属污染不容乐观， 以镉、 镍、 铜等重金属污 染最为突出(全国土壤污染状况调查公报)。 据赵其国等估计， 我国农田土壤重金属污染面 积约为2107hm2(赵。

5、其国， 2007,2015)， 以西南(云南、 贵州等地)， 华中(湖南、 江西等地)， 长 江三角洲及珠江三角洲等地区较为严重。 农田土壤污染重金属类型在增多， 面积在扩大， 如 何解决土壤污染尤其是大面积农田土壤污染， 是一个十分严峻的问题。 镉是植物非必需元 素， 毒性极强， 在植物组织中积累到一定水平时， 会造成植物生长迟缓、 植株矮小、 产量下降 甚至是死亡等毒害症状(Herbette S， 2006)。 镉会进入食物链而被动物和人体摄入， 在人体 内累积， 严重危害人类健康(Courbot M,2007， Chen F,2007， Grant C A,2008)。 目前应用于 土壤。

6、重金属污染修复技术包括物理修复、 化学修复、 生物修复及联合修复(污染土壤修复原 理与方法， 2004)。 生物修复中的植物修复技术被普遍认为具有其他三种修复方法无法比拟 的价格低廉、 无二次污染、 美化环境等优点， 是一项潜力巨大的修复技术(魏树和， 2004， Chaney R L,1997)。 重金属污染的植物修复主要利用超富集植物的提取作用来实现， 但是， 植物修复技术极易受环境条件及本身生物学特性影响， 所以需要采用一些强化措施来提高 植物的修复效率， 以期为该技术的推广应用提供参考。 发明内容 0003 本发明的目的是： 提供一种利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方法。 它 能。

7、通过强化剂对植物的富集能力进行加强， 使超富集植物能有效转移土壤中的镉， 达到修 复镉污染土壤的目的。 0004 本发明是这样实现的： 利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方法， 所述的 方法包括如下步骤： 0005 1)根据镉终浓度为100mg/kg配置镉污染土壤， 平衡2个月以上待用； 超积累植物应 能够超量积累一种或同时积累几种重金属的植物， 其临界含量特征为植物地上部重金属含 量是普通同一植物在同一生长条件下的100倍， 临界含量值分别为Zn、 Mn10000mgkg-1， Cd100mgkg-1， AU1mgkg-1， Pb,Cu,Ni,Co,As均为1000mgkg-1， 因此选。

8、择镉浓度为 100mgkg-1进行处理。 0006 2)将孔雀草幼苗移栽到平衡后的镉污染土壤中， 从移栽之日的第5天对移栽后的 孔雀草幼苗均匀的喷施水杨酸溶液， 之后每隔5天喷施一次水杨酸溶液； 0007 3)待孔雀草成熟后进行整株收获， 完成对镉污染土壤的修复。 0008 所述的孔雀草幼苗长至3-4片真叶时进行移栽。 说明书 1/4 页 3 CN 111438182 A 3 0009 所述的水杨酸溶液的浓度为0.1-0.4mmol/L。 0010 所述的水杨酸溶液的浓度为0.4mmol/L。 0011 所述的孔雀草成熟的周期是从移栽之日起45-60日。 0012 本发明采用孔雀草幼苗作为超富。

9、集植物， 利用水杨酸溶液作为强化剂， 整个操作 简单易行， 施加的强化剂成本较低， 强化剂对孔雀草幼苗具有极好的增效， 使其修复效果 好， 而且不会对土壤不会造成二次污染， 同时还有美化环境的作用。 具体实施方式 0013 本发明通过下面的实施例予以进一步说明， 但实施例并不限定本发明的范围。 0014 实施例： 利用超富集植物修复镉污染土壤的强化修复方法， 0015 供试植物孔雀草种子为贵州大学生命科学学院植物标本园当年结实健壮、 饱满 粒， 播种前先用75乙醇对种子进行表面消毒2-3min， 去离子水清洗干净， 将处理过的孔雀 草种子在蒸馏水中浸泡12h， 播种于穴盘中， 供试土壤为有机营。

10、养土， 主要理化性质见表1。 待孔雀草种子长出3-4片真叶， 选取长势一致的幼苗备用。 0016 表1土壤基本理化性质 0017 土壤pH有机质全氮全磷速效钾 营养土6.2211.670.730.32193.13 0018 1)实验盆为容量1kg土的塑料花盆， 加入氯化镉， 使镉浓度达到100mgkg， 每日搅 动， 平衡两个月待用。 所用试剂均为分析纯。 0019 2)将孔雀草幼苗移栽到平衡后的镉污染土壤中， 采用叶面喷湿法用水杨酸； 同时， 为了验证不同浓度的水杨酸溶液对本发明的效果影响， 将水杨酸浓度配置成0.1、 0.2、 0.3、 0.4mmolL-1水溶液， 共设6个处理： TCK。

11、(清洁土壤+蒸馏水)； T0(100mgkg-1Cd+蒸馏水)； T1 (100mgkg-1Cd+0.1mmolL-1SA)； T2(100mgkg-1Cd+0.2mmolL-1SA)； T3(100mgkg-1Cd+ 0.3mmolL-1SA)； T4(100mgkg-1Cd+0.4mmolL-1SA)， 每个处理设5个重复， 每盆保苗2株， 在孔雀草植株移栽后的第5天， 用喷雾器进行叶面喷施水杨酸溶液， 以后每隔5天喷施一次。 0020 3)移栽50天后， 将成熟的孔雀草整株收获用于后续研究。 0021 结果检测及分析： 0022 收获成熟的孔雀草植株， 对不同浓度水杨酸处理的孔雀草植株进。

12、行生长指标、 根 含水量、 地上部含水量、 根冠比指标的测定。 0023 叶长： 用游标卡尺测量叶片长度， 以最大值为基准， 单位为毫米(mm)。 0024 叶宽： 用游标卡尺测量叶片宽度， 以最大值为基准， 单位为毫米(mm)。 0025 叶面积： 采用公式叶长叶宽0.66计算 0026 茎粗： 用游标卡尺测量茎粗， 即子叶展开方向的子叶节的直径， 单位为毫米(mm)。 0027 根长： 用卷尺测量植株根长， 单位为厘米(cm)。 0028 株高： 用卷尺量取子叶节至生长点的距离， 单位为厘米(cm)。 0029 鲜重： 是指生物体在自然状态下测得的重量， 单位为克(g)。 0030 干重：。

13、 是指生物体除去水以后测得的重量， 用电子天平称重， 单位为克(g)。 0031 根含水量： 根据公式计算， 即(根鲜重-根干重)/根鲜重*100。 0032 地上部含水量： 根据公式计算， 即(地上部鲜重-地上部干重)/地上部鲜重*100。 说明书 2/4 页 4 CN 111438182 A 4 0033 根冠比： 根据公式计算， 即根干重/地上部干重。 0034 所获数据用Microsoft Excel和SPSS16.0进行统计分析， 利用Duncan新复极差检 验进行差异显著性检验(p0.05) 0035 表2外源SA对镉胁迫下孔雀草植株生长的影响 0036 0037 0038 由表2。

14、可知， 单一Cd处理(T0)， 孔雀草植株的叶面积、 茎粗、 根长和株高均高于对照 组(Tck)， 叶面积、 茎粗、 根长和株高分别比对照升高了132.14、 69.21、 23.89、 44.42， 与Cd处理相比， T1处理使孔雀草植株的叶面积、 茎粗、 株高降低了18.16、 3.23、 13.89， 根长升高了3.84， 差异不显著， T2处理使孔雀草植株的叶面积、 根长、 株 高降低了33.36、 0.44、 29.81， 茎粗升高了3.23， 差异不显著； T3处理使孔雀草植株 的叶面积、 茎粗、 株高降低了10.20、 5.26、 17.45， 根长升高了47.64， 差异不显著。

15、； T4处理使孔雀草植株的叶面积、 茎粗、 株高降低了11.89、 4.11、 28.05， 根长升高了 100.00， 差异显著。 0039 表3外源SA对镉胁迫下孔雀草植株根含水量、 地上部含水量、 根冠比的影响 说明书 3/4 页 5 CN 111438182 A 5 0040 0041 由表3可知， 单一Cd处理(T0)， 孔雀草植株的地上部含水量、 根冠比比对照组(Tck) 降低了2.78， 28.25， 根含水量升高了8.41； 与Cd处理相比， T1处理使孔雀草植株根含 水量、 地上部含水量、 根冠比升高了1.88、 0.24、 29.24； ， T2处理使孔雀草植株根含水 量、。

16、 地上部含水量、 根冠比升高了0.06、 4.47、 26.05； T3处理使孔雀草植株根含水量、 地上部含水量、 根冠比升高了4.07、 3.23、 17.31； T4处理使孔雀草植株根含水量、 地 上部含水量、 根冠比升高了3.42、 1.66、 76.41。 0042 孔雀草镉积累分析 0043 将孔雀草各处理组植株从盆中取出， 根系用蒸馏水清洗干净， 再在20mmolL-1乙 二胺四乙酸二钠溶液中交换20min， 以去除根系黏附的金属离子， 再用去离子水清洗干净， 用吸水纸吸干表面水分， 105下杀青30min， 然后在60下烘干至恒重。 土壤样品自然风干 后充分研磨， 过100目筛， 准确称取0.1g， 采用HF-HNO3-HCLO4消煮， 准确称取孔雀草根、 叶样 品0.2g， 采用HNO3-HCLO3(3:2， v/v,分析纯)消煮， 原子吸收法测定镉含量(Thermo原子吸收 光谱仪)。 测定结果如表4。 0044 表4 0045 0046 由表4可以看出， T0处理组、 T2处理组、 T4处理组孔雀草植株地上部镉含量大于根 部镉含量， 转移系数TF1， T4处理组能够促进土壤中的镉向孔雀草地上部转移。 说明书 4/4 页 6 CN 111438182 A 6 。