CN101670360A - 蒲儿根在修复矿山土壤及污泥的重金属铜污染中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蒲儿根在修复矿山土壤及污泥的重金属铜污染中的应用，将蒲儿根种植于重金属铜污染的矿山土壤或污泥中即可。利用蒲儿根对重金属铜的富集特性，将其种植于矿山土壤或污泥中，可吸收积累重金属铜，并将其大部分转运到地上部分，以达到修复矿山土壤和污泥重金属铜污染的目的。在其生长过程中不需要进行特殊管理，因而成本较低、可操作性强；同时也为矿山土壤及污泥中重金属污染的植物修复开发了新的植物资源品种。

Description

蒲儿根在修复矿山土壤及污泥的重金属铜污染中的应用
技术领域
本发明涉及环境中重金属污染的修复技术领域，尤其是一种植物蒲儿根在修复矿山土壤及污泥的重金属铜污染中的应用。
背景技术
铜既是植物生长发育必需的微量营养元素，又是环境污染的重金属元素。当土壤中铜浓度提高到某一阈值时，普通植物的生长发育受阻，严重的可造成植物死亡。铜重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，其污染物在介质中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解，还可经食物链传递等途径最终将影响人类健康，造成不可估量的影响。
利用重金属超富集植物(hyperaccumulator)进行植物修复是当今环境科学的研究热点之一，它具有投资少、效率高，且不造成二次污染等多种特性，在修复矿山土壤和污泥等环境的重金属污染中显示了极大的潜力。而重金属超富集植物，特别是多金属超富集植物的筛选就显得尤为重要。富集植物或超积累植物大都以群落方式聚集于野外，主要在矿山区、成矿作用带、富含金属元素岩石风化而成土壤上。因此，对废弃的矿山或金属矿露头上自然生长的植物进行调查是寻找富集植物或超积累植物的有效途径之一。
目前已调查筛选出用于修复土壤重金属污染的植物主要包括小飞扬草、蜈蚣草、海州香薷、鸭跖草、酸模等多种超富集植物。尽管如此，已经找到的可用于土壤重金属污染的修复植物的品种仍然有限；而随着矿产资源的开采和冶炼，以及化肥和农药的施用，大量的重金属进入土壤，造成严重的污染。与此同时，目前可用于土壤重金属污染植物修复的品种资源更是难以满足实际需要，急待进一步研究和扩大可用资源。现阶段大量的研究主要集中在对重金属超量积累植物的寻找和对其富集机理的研究。而寻找重金属超量积累植物一件相当基础并且相当困难的工作。由于地球上植物资源相当丰富，要确定哪些植物是否对某些重金属具有相应的富集特性，需要花费大量人力、物力和财力，也未必就能筛选出符合需要的植物品种。由于重金属超量积累植物往往生长缓慢、生物量低、区域性分布较强，其严格的适生性使成功引种受到严重限制，从而制约了植物修复的效率及应用。
蒲儿根(拉丁名为Sinosenecio oldhamianus)为菊科蒲儿根属植物，分布于缅甸以及中国大陆的陕西、甘肃、湖北、四川、云南、西藏等地，生长于海拔2400米至4000米的地区，一般生于林缘、高山草甸或潮湿处，目前尚未由人工引种栽培。其全草具有清热解毒作用。
发明内容
在长期的重金属污染修复的专项研究中，继发现秃疮花、野茼蒿、锦葵等富集植物之后，发明人再次发现一种植物对铜重金属具有富集特性枛蒲儿根(拉丁名为Sinoseneciooldhamianus)属菊科蒲儿根属植物，对矿山土壤及污泥等环境中的铜这种重金属具有显著的富集特性。因此，本发明的目的就是针对上述可用于土壤重金属污染植物修复的植物品种资源不足的问题，提供一种新的植物品种蒲儿根在修复矿山土壤及污泥的重金属铜污染中的应用。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
蒲儿根在修复矿山土壤及污泥的重金属铜污染中的应用，将蒲儿根(Sinoseneciooldhamianus)种植于重金属铜污染的矿山土壤或污泥中即可。通过蒲儿根根系大量吸收污染矿山土壤及污泥中的Cu，并将其转移至茎和叶等地上部器官，从而实现除去矿山土壤及污泥中污染物重金属Cu的目的。
蒲儿根的生命力非常旺盛，易于成活，根系发达，可进行直接移栽或将种子直播生长；在自然条件下即可存活，在其整个生长过程中不需要进行特殊管理。
待地上部分形成一定生物量时可进行定期收割，重金属Cu随着地上部分的收割被大量除去；其种子随风扩散能力强，自然繁殖生长快速，不需每年栽种，能有效降低污染矿山土壤及污泥中的铜重金属的含量，从而修复污染土壤及污泥。
本发明中的蒲儿根，为菊科蒲儿根属两年生草本植物(拉丁名为Sinoseneciooldhamianus)，经试验研究，证明其主要对重金属铜具有富集特性。本发明充分利用了蒲儿根对重金属铜的富集特性，将其幼苗移栽或将其种子直播于被重金属铜污染的矿山土壤及污泥中，吸收累积矿山土壤及污泥中的重金属铜，并将其大部分转运到地上部分，降低矿山土壤和污泥中铜的含量，待地上部分形成一定生物量时，可留茬收割进行连续提取，从而达到减少污染土壤和污泥中铜含量的目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
发明人通过长期试验研究发现，蒲儿根对重金属铜具有显著的富集特性。本发明正是利用蒲儿根对重金属铜的这种富集特性，将其种植于矿山土壤或污泥中，可吸收积累重金属铜，并将其大部分转运到地上部分，以达到修复矿山土壤和污泥重金属铜污染的目的。并且，由于蒲儿根的生命力非常旺盛，根系发达，易于成活，在其整个生长过程中均不需要进行特殊管理，因而成本较低、可操作性强；同时也为矿山土壤及污泥中重金属污染的植物修复开发了新的植物资源品种。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
实施例1
本实施例为蒲儿根在修复矿山土壤的重金属铜污染中的应用，其具体作法为：
采用直接移栽方式，自然条件下，在四川省荥经县宝峰乡铜矿区重金属污染的土壤中种植菊科蒲儿根属植物蒲儿根(Sinosenecio oldhamianus)；根据植物生长情况不定期浇水，不进行特殊管理。
3个月后收割植物的地上部分，测得其中铜的重量百分含量分别为486.2mg kg-1。留茬部分继续生长、收割，如此连续提取，即可有效修复土壤中的重金属铜污染。
实施例2
本实施例为蒲儿根在修复污泥的重金属铜污染中的应用，其具体作法为：
采用自然条件下种子直播方式，在四川省雅安市宝贝凼铜矿区重金属污染的污泥中种植锦菊科蒲儿根属植物蒲儿根(Sinosenecio oldhamianus)；根据植物生长情况不定期浇水，不进行特殊管理。
85天后收割植物的地上部分，测得其中Cu重金属的重量百分含量分别为：513.8mgkg-1。留茬部分继续生长、收割，如此连续提取，即可有效修复土壤中的重金属铜污染。
上述实施例1和2可见，本发明通过在重金属污染的矿山土壤或污泥中种植蒲儿根，可明显地吸收土壤中的铜，由于其生物量较大，植物体中铜的累积量也相对较高，从而达到有效修复矿山土壤和污泥重金属污染的目的。

Claims (3)

1.蒲儿根在修复矿山土壤及污泥的重金属铜污染中的应用，其特征在于：将蒲儿根种植于重金属铜污染的矿山土壤或污泥中即可。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：将所述的蒲儿根进行直接移栽、或将蒲儿根种子直播种植于重金属铜污染的矿山土壤或污泥中。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：对栽种的蒲儿根进行定期收割植物的地上部分。
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