觀賞向日葵與有機(jī)膦酸聯(lián)合在修復(fù)鉛污染土壤中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鉛污染土壤植物修復(fù)技術(shù)，嚴(yán)格地說就是一種利用乙二胺四甲叉膦酸 強(qiáng)化富集植物觀賞向日葵在修復(fù)鉛污染土壤中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉛是環(huán)境中一種主要的重金屬污染物之一，我國及世界各地普遍存在土壤鉛污染 情況，尤其在礦山、冶煉廠和公路周圍，鉛污染情況更為嚴(yán)重。鉛一旦進(jìn)入人體后，將通過血 液干擾神經(jīng)細(xì)胞的正常工作，在血液中破壞血紅素的生存和腦微血管的滲透性，可導(dǎo)致大 腦發(fā)育遲緩、不健全，最終影響人的智力，因此對鉛污染土壤的治理和修復(fù)，是十分緊迫的 任務(wù)。
[0003] 污染土壤植物修復(fù)技術(shù)費(fèi)用低廉、不破壞場地結(jié)構(gòu)、不造成地下水環(huán)境二次污染、 美化環(huán)境，易于為社會(huì)所接受，成為當(dāng)前國內(nèi)外的熱點(diǎn)科學(xué)問題和前沿研究方向。如今，人 們對環(huán)境的要求較高，不僅要滿足人居要求，而且還要達(dá)到一定的美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，在降低污染水 平的同時(shí)，也希望看到污染環(huán)境的美化，而花卉植物當(dāng)然是美化環(huán)境的首選。我國花卉資源 豐富，特別是一、二年生草本花卉，種類繁多，分布廣泛，栽培歷史長，栽培條件明確，具有對 水、肥等要求不嚴(yán)及較好的抗逆性等特征。
[0004] 但是，已篩選到的具重金屬超積累特征的植物甚至超積累植物的修復(fù)效率還有待 于提高。人們發(fā)現(xiàn)植物螯合誘導(dǎo)修復(fù)技術(shù)可以增加土壤溶液中有效態(tài)重金屬的濃度，提高 植物對重金屬的吸收和富集能力，提高修復(fù)效率?，F(xiàn)有技術(shù)普遍使用的螯合劑是m)TA，雖然 EDTA螯合鉛的能力很強(qiáng)，但是它進(jìn)入環(huán)境后不易降解，會(huì)引起嚴(yán)重的重金屬滲濾，造成對地 表水和地下水等環(huán)境的二次污染。因此，現(xiàn)階段螯合誘導(dǎo)修復(fù)的重點(diǎn)之一是選擇較理想的 螯合劑，既保證修復(fù)效果，又能夠減少可能造成的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和健康危害。
[0005] 乙二胺四甲叉膦酸是分子中有一個(gè)或多個(gè)膦酸基團(tuán)的化合物，由于有機(jī)膦酸類化 合物能在較寬的pH范圍內(nèi)與多種重金屬離子生成穩(wěn)定的螯合物，且毒性小，合成方法簡單， 原料易得，價(jià)格低廉，生成的有機(jī)膦酸類螯合劑易于被生物降解，相繼得到了各國的重視。 但目前有機(jī)膦酸只是應(yīng)用于水處理等行業(yè)，缺少在土壤修復(fù)的相關(guān)研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種可操作性強(qiáng)且對防止污染土壤風(fēng)蝕、水蝕均有良好的效果的治理 鉛污染土壤的方法，，即觀賞向日葵與有機(jī)膦酸聯(lián)合在修復(fù)鉛污染土壤中的應(yīng)用。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0008] 在含污染物鉛的土壤上種植觀賞向日葵，當(dāng)植物長到成熟期時(shí)，向土壤中施加乙 二胺四甲叉膦酸，活化土壤中的鉛，通過觀賞向日葵根系大量吸收污染土壤中的鉛，并將其 轉(zhuǎn)移至地上部器官，當(dāng)植物長到地上部生物量最大時(shí)，將植物地上部器官從污染土壤上移 走，從而實(shí)現(xiàn)除去土壤中污染物鉛的目的。
[0009] 所述當(dāng)植物長到成熟期時(shí)，向土壤中施加乙二胺四甲叉膦酸，乙二胺四甲叉膦酸 與土壤鉛的摩爾濃度比為1:2。
[0010]所種植的觀賞向日葵是指在土壤上直接播種觀賞向日葵種子或?qū)⒂酌缙诘挠^賞 向日葵移植到鉛污染土壤中。
[0011]所述在鉛污染土壤中種植觀賞向日葵，采取復(fù)種的方式，即在第一茬觀賞向日葵 生長至生物量最大時(shí)，將植物地上部器官從污染土壤上移走，再重復(fù)上述過程，直至最終修 復(fù)鉛污染土壤。
[0012] 實(shí)驗(yàn)證明乙二胺四甲叉膦酸可有效強(qiáng)化觀賞向日葵修復(fù)鉛污染土壤。本發(fā)明通過 在鉛污染土壤上種植觀賞向日葵，利用乙二胺四甲叉膦酸作為外源強(qiáng)化劑，能夠在穩(wěn)定鉛 污染土壤，減少土壤侵蝕及不引起地下水二次污染的同時(shí)，使鉛污染土壤得到修復(fù)。與現(xiàn)有 技術(shù)相比，既不破壞現(xiàn)有鉛污染土地的土壤結(jié)構(gòu)，又大大提高修復(fù)效率。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 在含污染物鉛的土壤上種植觀賞向日葵，當(dāng)植物長到成熟期時(shí)，向土壤中施加乙 二胺四甲叉膦酸，活化土壤中的鉛，通過觀賞向日葵根系大量吸收污染土壤中的鉛，并將其 轉(zhuǎn)移至地上部器官，當(dāng)植物長到地上部生物量最大時(shí)，將植物地上部器官從污染土壤上移 走，從而實(shí)現(xiàn)除去土壤中污染物鉛的目的。
[0014] 所述當(dāng)植物長到成熟期時(shí)，向土壤中施加乙二胺四甲叉膦酸，乙二胺四甲叉膦酸 與土壤鉛的摩爾濃度比為1:2。
[0015] 所種植的觀賞向日葵是指在土壤上直接播種觀賞向日葵種子或?qū)⒂酌缙诘挠^賞 向日葵移植到鉛污染土壤中。
[0016] 所述在鉛污染土壤中種植觀賞向日葵，采取復(fù)種的方式，即在第一茬觀賞向日葵 生長至生物量最大時(shí)，將植物地上部器官從污染土壤上移走，再重復(fù)上述過程，直至最終修 復(fù)鉛污染土壤。
[0017] 實(shí)施例！
[0018] 實(shí)驗(yàn)土壤中Pb投加濃度為lOOOmg kg-1，為國家土壤環(huán)境質(zhì)量三級標(biāo)準(zhǔn)的2倍，投加 的重金屬形態(tài)為Pb(N03)2,為分析純試劑，以固態(tài)加入到土壤中，充分混勻，平衡一個(gè)月后待 用。
[0019] 盆栽花卉為觀賞向日葵，待幼苗長出5 - 6片葉子后移栽到上述處理土中。每盆3 棵，3次重復(fù)。根據(jù)土壤缺水情況澆水，使土壤含水量保持在田間持水量的70 %左右。
[0020] 待植物成熟后，收獲前1周向土壤中施加乙二胺四甲叉膦酸，與土壤Pb摩爾濃度比 分別為的1:4(E1)、1:2 (E2)、1:1 (E3)、2:1 (E4)，設(shè)置未添加螯合劑對照(E0)。
[0021] 將收獲的植物樣分成根和地上部，用自來水充分沖洗以去除粘附于植物樣品上的 泥土和污物，然后再用去離子水沖洗，瀝去水分，于105°C下殺青30min，然后在70°C下烘至 恒重，用電子分析天平稱出每種植物各部分的干重，稱重后的植物樣品粉碎備用。采用 HN03-HCl〇4法消化(二者體積比為87% : 13% )，用原子吸收分光光度計(jì)(AAS，Hitachi 180- 80)測定植物樣品中的重金屬含量。