CN102303040A - 一种酸性多金属污染土壤的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酸性多金属污染土壤的修复方法。本方法主要利用能源植物麻疯树对高浓度重金属残留、极端酸性、大量营养元素匮乏、土壤质地差等极端土壤环境具有突出的耐受性，室内育苗后将其移植至污染场地定植进行植物稳定修复。经麻疯树修复后，土壤pH提高，生物有效态重金属显著下降，对环境的危害得到明显缓解，具有显著的生态效益。同时，每亩地每年的生物能源产值至少在2850元，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种酸性多金属污染土壤的修复方法。
背景技术
矿山开采产生大量的含硫废弃物和尾矿，这些废物经化学与生物氧化产生硫酸，进而溶出大量毒性金属离子，造成矿区周边及流域的大范围环境污染与生态破坏。这不仅造成区域农业大量减产，更为严重的是，大量的毒性重金属由于其独特的生物富集效应，通过食物链严重威胁人类健康，形成更大范围的食品安全问题。目前，从源头控制乃至修复金属矿山污染土壤是最为根本的解决途径，其中，植物稳定技术被公认为具有独特的优势：它利用土壤改良剂辅助植物固定土壤重金属，从源头控制污染物对周边环境污染的同时，还可美化环境，改善区域生态环境。虽然植物稳定技术得到了国内外的广泛关注并得到了初步应用，但是目前仍然存在许多问题，主要集中于以下两个方面：一、理想中的植物复垦材料应该能适应矿山高污染的极端土壤环境如高浓度重金属残留、极端酸性、大量营养元素匮乏、土壤质地差等，但实践中极度缺乏能够满足这些苛刻条件的种质资源；二、大范围的场地植物稳定往往需要大量的前期工程和后续管理工作，且传统复垦植被没有显著经济价值，这导致该方法效费比偏低，限制了其推广应用。整体而言，寻找并实践能够耐受极端污染环境、对水肥管理需求较低并具有显著经济价值的植物复垦材料是决定矿区及周边酸性多金属污染土壤修复成败的关键，仍需开展大量工作。
发明内容
本发明的目的是针对现有酸性多金属污染土壤植物修复技术存在的不足，提供一种高收益、低成本的利用麻疯树修复酸性多金属污染土壤的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种酸性多金属污染土壤的修复方法，包括：在酸性多种金属污染的土壤上种植麻疯树。
本发明在前期大量筛选工作基础上，得到麻疯树这种优异的植物复垦材料：其对极端污染环境耐受性较强，可以在pH≥3.78的矿山多金属酸性污染土壤中良好定植；并且可以在土壤Al 、Cd、Pb、Cu和Zn的多金属交叉胁迫下良好定植，并无显著抑制。
本发明所用麻疯树种购自江苏东湖能源有限公司，在室内催芽后种子埋植于盛有营养土的育苗盘中生长，待长到30公分左右幼苗移入污染场地种植。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效益：
1. 该发明能够同步修复酸性多金属污染土壤并生产绿色生物质能源，低成本，高收益。
2. 本发明在获取生物能源的同时，并不占用粮食作物生产用土地。
3. 本发明使用的麻疯树对高浓度重金属残留、极端酸性、大量营养元素匮乏、土壤质地差等极端土壤环境具有突出的耐受性，根系发达，易于存活、定居和繁殖。
4. 本发明使用的麻疯树对水肥管理需求较低，可维护性高，成本低。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例并不对做本发明任何形式的限定。
实施例1 酸性多金属耐性能源植物筛选
根据文献报道和课题组前期试验并结合大宝山矿区的自然条件、污染程度和修复潜力选择麻疯树、油桐、蓖麻、向日葵和油茶5种能源植物为试验材料。人工添加金属进行培养，选择根长、根重、鲜重、生物量、光合速率等指标用于综合判断5种能源植物的耐性，结果发现：蓖麻和向日葵对Pb（2000 mg·kg-1）和Cd（400 mg·kg-1）耐性较强；油桐和油茶对Al（3000 mg·kg-1）、Cu（600 mg·kg-1）和Zn（2000 mg·kg-1）耐性较强；麻疯树Al 、Cd、Pb、Cu和Zn耐性均较强。
实施例2 室内盆栽验证
2009年3月从大宝山废弃地采集酸性多金属污染土运回实验室，在室内利用盆栽实验验证麻疯树的修复潜力。按照污染低、中和高三个污染梯度进行耐性验证。一年后结果表明，麻疯树在低、中和高污染程度的土壤中可以良好生长。
实施例3 大宝山场地修复
酸性多金属污染土壤平整后，移植30公分高的麻疯树幼苗，每亩种植280-300棵。栽种时浇水，后期不需特别管理。
试验结果主要为：
麻疯树可以在pH≥3.78的矿山多金属酸性污染土壤中良好定植。
麻疯树可以在Al 、Cd、Pb、Cu和Zn多金属酸性污染土壤中良好定植。
麻疯树种植2年后土壤理化性质得到提高具体表现在：1. 土壤生物有效态重金属浓度降低；2. 根际微生物群落活动增强，土壤生态系统恢复；3. 土壤pH上升，自3.8提高到4.6。
按年亩产500~600公斤干果计算，可生产生物柴油380~460L，其潜在经济价值为2850~3450元/亩/年。
Claims (3)
1.一种酸性多金属污染土壤的修复方法，其特征是：在酸性多种金属污染的土壤上种植麻疯树。
2.如权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述多种金属是指Al 、Cd、Pb、Cu和Zn。
3.如权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述种植麻疯树是先在室内催芽后种子埋植于盛有营养土的育苗盘中生长，待幼苗长到30公分再移入污染场地种植。
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2011
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