CN103495595B

CN103495595B - 一种利用功能植物群落修复226Ra污染土壤的方法

Info

Publication number: CN103495595B
Application number: CN201310477760.7A
Authority: CN
Inventors: 丁德馨; 胡南; 李广悦; 胡劲松; 彭国文; 郑青文; 王永东
Original assignee: University of South China
Current assignee: Nanhua University; University of South China
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2033-10-14
Also published as: CN103495595A

Abstract

本发明涉及一种利用功能植物群落修复²²⁶Ra污染土壤的方法。选用对土壤中的²²⁶Ra具有富集作用的乔木盐肤木、灌木大青和草本植物圆果雀稗、蕨、棒头草构建成具有原位修复²²⁶Ra污染土壤功能的稳定植物群落。植物群落中的各种植物从²²⁶Ra污染土壤中富集²²⁶Ra，同时将其输运到植物地上部分，从而达到修复²²⁶Ra污染土壤的目的。其具体步骤是：（1）种子处理及播撒；（2）修剪及施肥；（3）收割；（4）集中处理。该方法解决了现有的利用单一植物物种修复²²⁶Ra污染土壤，植物种类结构单调、植物群落不稳定、易退化、养护成本过高、病虫害猖獗、生态功能低的缺点，且五种植物之间存在协同作用，与采用单一植物物种修复²²⁶Ra污染土壤相比，修复效率显著提高。

Description

一种利用功能植物群落修复226Ra污染土壤的方法

技术领域

本发明属于²²⁶Ra污染土壤的植物修复技术领域，具体涉及一种利用功能植物群落修复²²⁶Ra污染土壤的技术。

背景技术

根据《三十年辐射环境质量评价》，铀矿冶系统放射性核素对周围公众照射的集体剂量约占核燃料系统总集体剂量的91.5 %，而铀废石和铀尾矿是铀矿冶系统最大的放射源。据统计，目前世界上积存的铀废石已超过400亿t，铀尾矿已过200亿t。我国约有180多处废矿石和铀尾矿等固体废物堆放场地，分布在全国的14个省区30多个县市，具有堆存量大、占地面积广、而且距离村镇近等特征，其中约80%的铀废石、90%的铀尾矿分布在湖南，江西和广州等地，这些地区雨量充沛，人口稠密。由于铀尾矿含铀矿石中99% 以上放射性核素²²⁶Ra，在各种水文生物地球化学因子的作用下，铀尾矿中的放射性核素²²⁶Ra转化成可迁移的形态和价态，通过地表径流和地下渗流，污染周边的土壤，并通过食物链进入人体，危害人们的健康。随着我国核电事业的快速发展，对天然铀的需求与日俱增，这使得铀矿开采和铀水冶的规模在不但扩大，也使得放射性核素²²⁶Ra污染土壤的规模呈扩大之势。因此，对²²⁶Ra污染土壤的修复势在必行。

²²⁶Ra污染土壤的修复是将土壤中的²²⁶Ra以转移、转化和提取的方式减少或降低其在土壤中的浓度，使其达到环境安全可允许的水平范围内，从而减少对周围环境的毒性作用。对²²⁶Ra污染土壤传统的修复方法有覆盖法、挖走异地掩埋法和加衬里法。这些方法往往只能减缓²²⁶Ra对周边的环境的辐射，而不能从根本上把²²⁶Ra从土壤中清除掉。而对放射性污染土壤中²²⁶Ra的清除的传统方法有物理法和土壤洗涤法。物理分离是指通过浮选和高强度磁分离，利用重力和密度差将放射性污染土壤中²²⁶Ra清除。土壤洗涤法是指利用无害浸提液从铀尾矿砂和放射性污染土壤中浸提²²⁶Ra，然后从溶液中加以回收。采用这些传统方法对放射性污染土壤中²²⁶Ra进行清除在实际运行过程中存在许多不足之处, 其共同缺点就是能耗高、试剂消耗过大、费用高昂、工艺流程冗长、后续处理烦琐、往往容易对环境造成二次污染，在实践中难以推行。

植物修复技术是采用超积累植物将土壤中²²⁶Ra大量地转移到植株体内(特别是地上部)从而修复土壤的原位治理技术。植物修复技术作为一种新兴的环境污染治理技术，与传统的修复技术相比，植物修复具有投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染等优点，已引起国内外环境专家和环境保护部门的极大关注，成为世界各国²²⁶Ra污染土壤修复研究的热点，并将发展为²²⁶Ra污染土壤的高效修复技术。植物修复技术不仅可以修复²²⁶Ra污染土壤，而且还可以修复过程中通过资源化再利用而取得一定经济效益，为²²⁶Ra污染土壤的长期性处理提供了一个很好的解决方法。

目前，国内外的植物修复技术均采用单一的富集或超富集植物对²²⁶Ra污染土壤进行修复，存在单一植物物种结构单调、植物群落不稳定、易退化，养护成本过高，病虫害猖獗，生态功能低的缺点。这就要求我们构建结构完整、物种多样性丰富、生物量高、趋于稳定状态、后期完全遵循自然规律的“少人工管理”，且具有修复²²⁶Ra污染土壤功能的植物群落，对²²⁶Ra污染土壤进行原位植物修复。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种利用功能植物群落修复²²⁶Ra污染土壤的方法。本发明根据生态学原理，以自然植被的群落演替的基本理论为依据，选择土著植物，即当地自然植被中对土壤中²²⁶Ra具有富集功能的乔木盐肤木（Rhus chinensis）、灌木大青（Clerodendrum cyrtophyllum）和草本植物圆果雀稗（Paspalum scrobiculatum）、蕨（Pteridium aquilinum）、棒头草(Polypogon fugax)，采用人工营造与植被自然生长相结合的方式，构建结构完整，且具有修复²²⁶Ra污染土壤功能的植物群落。功能植物群落中的各种植物从²²⁶Ra污染土壤中富集²²⁶Ra，同时向上运输到达植物地上部分，从而达到修复²²⁶Ra污染土壤的目的。并且这五种植物之间存在协同作用，能促进相互之间对土壤中²²⁶Ra的富集作用，从而提高对²²⁶Ra污染土壤的修复效率高。该方法既具有取材方便、成本低廉、修复效率高，又具有易管理、操作简便、环境风险小等多重优点。其具体步骤包括：

（1）种子处理及播撒

（2）修剪及施肥

（3）收割

（4）集中处理

其进一步的措施是：

所述的种子处理的具体方法为以下方法之一：(1)用浓硫酸浸种10-15 min，水洗除去硫酸后自然风干； (2)60℃水浸种2-3 h 后，自然风干；(3)浓度为25 mg/L 萘乙酸处理2-3 h 后，自然风干；(4)用HgCl₂浸种5-10 min, 水洗除去HgCl₂后，自然风干。

所述的种子播撒的具体方式是：

按每平方米圆果雀稗200-400 粒、蕨150-350 粒、棒头草80-120粒、大青30-60 粒、盐肤木20 -25 粒的比例将所有种子混合均匀，得到混合种子，按每平方米农家肥料3-5 kg、²²⁶Ra污染土壤120-250 kg 的比例拌合均匀，得到土壤基质混合物，将所得到的土壤基质混合物与混合种子拌合均匀，得到种子土壤基质混合物，将所得到的种子土壤基质混合物播撒到²²⁶Ra污染土壤上，厚度为5-10 cm，让其自然萌发、生长。

所述的修剪及施肥的具体实施方式是：

当盐肤木最低高度超过5cm 时，采用人工刈割的方式控制圆果雀稗、蕨和棒头草高度为4-7 cm；当盐肤木最低高度超过10 cm 时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小的盐肤木和大青，控制盐肤木密度为2-5株/m²，控制大青密度为7-10株/m²；当盐肤木最低高度超过25 cm 时，采用塑料袋将盐肤木和大青临时遮盖，并向草本植物圆果雀稗、蕨和棒头草叶层喷洒浓度为20-40 mg/L 的多效唑药液；实施一定时间后，向盐肤木和大青喷施抗逆性高营养叶面肥，根据植物生长状况，进行水分和养分的常规管理，直至植物群落稳定。

所述的收割的具体方式是：

对于草本植物圆果雀稗、蕨和棒头草，每年8月份收割第一次，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，每年11月份收割第二次；对于盐肤木和大青，每年11月份，剪去多余的枝条。

所述的集中处理的具体方式是：将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧、最后进行填埋或浸出回收²²⁶Ra，以有效控制铀的扩散。

本发明以对土壤中²²⁶Ra具有富集功能的乔木盐肤木（Rhus chinensis）、灌木大青（Clerodendrum cyrtophyllum）和草本植物圆果雀稗（Paspalum scrobiculatum）、蕨（Pteridium aquilinum）、棒头草(Polypogon fugax)，为材料，通过人工营造与植被自然生长结合的方式，构建结构完整，且具有修复²²⁶Ra污染土壤功能的植物群落。解决了现有采用单一富集或超富集植物修复²²⁶Ra污染土壤的植物修复技术所存在的植物物种结构单调、稳定性差、易退化，养护成本高，易遭病虫侵害，生态功能低等难题。

本专利发明的一种利用功能植物群落修复²²⁶Ra污染土壤的方法，与现有的技术方法相比，具有以下技术优势：

（1）所选用五种植物生长快，生物量大，能在短时间内形成较好的植物群落。这些植物均可通过种子或孢子繁殖，在第一次人工栽培后，就可以通过自身繁育维持植被的持续久存。

（2）所选用的五种植物均具有较强的抗旱性，且不会被牛羊采食，因此²²⁶Ra不会通过食物链传递而增加环境风险，易于管理。

（3）所选用的五种植物且均具有富集²²⁶Ra的能力，所形成的功能植物群落结构完整、生物量大、稳定性好、后期完全遵循自然规律的“少人工管理”，且五种植物之间存在协同作用，能促进相互之间对²²⁶Ra的富集作用，从而提高对²²⁶Ra污染土壤的修复效率高。

（4）草本植物的地上部分可通过人工或机械化收割，灌木和乔木的枝条也可每年进行修剪，收割的地上部分可集中转移到安全的地方进行处理或回收，并具有潜在的经济效益，操作管理简便。

（5）利用功能植物群落修复²²⁶Ra污染土壤，系绿色原位修复，不会造成二次污染，同时修复过程不会破坏原有的生态环境，并有助于改善因²²⁶Ra污染而引起的土壤退化和生产力下降，恢复并提高²²⁶Ra污染土壤的生物多样性，且能美化环境等多重优点。具有易于管理、成本低、修复效率高、环境友好、具有潜在经济效益等多重优点。

具体实施方式

Ⅰ材料组成

盐肤木（Rhus chinensis）种子、灌木-大青（Clerodendrum cyrtophyllum）种子和草本植物圆果雀稗种子（Paspalum scrobiculatum）、蕨（Pteridium aquilinum）种子、棒头草 (Polypogon fugax)种子、农家肥、²²⁶Ra污染土壤。

Ⅱ 种子处理及施用方法

种子处理的方法为以下方法之一：（1）用浓硫酸浸种10-15 min，水洗除去硫酸后自然风干；（2） 60℃水浸种2-3 h 后自然风干；（3）浓度为25 mg/L 萘乙酸处理2-3 h 后自然风干；（4）用HgCl₂浸种5-10 min, 水洗除去HgCl₂后自然风干。

当盐肤木最低高度超过5cm 时，采用人工刈割的方式控制圆果雀稗、蕨和棒头草高度为4-7 cm；当盐肤木最低高度超过10 cm 时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小盐肤木和大青，控制盐肤木密度为2-5株/m²，控制大青密度为7-10株/m²；当盐肤木最低高度超过25 cm 时，采用塑料袋将盐肤木和大青临时遮盖，并向草本植物圆果雀稗、蕨和棒头草叶层喷洒浓度为20-40 mg/L 的多效唑药液。实施一定时间后，向盐肤木和大青喷施抗逆性高营养叶面肥，根据植物生长状况，进行水分和养分的常规管理，直至植物群落稳定。

对草本对对草本植物圆果雀稗、蕨和棒头草进行第一次收割，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，每年11月份对草本植物圆果雀稗、蕨和棒头草进行第二次收割；同时对盐肤木和大青的枝条进行修剪。将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧、最后进行填埋或浸出回收²²⁶Ra，实现有效阻控²²⁶Ra的再扩散处理。

Ⅲ 原理

盐肤木（Rhus chinensis），落叶小乔木，生长高度达2-10米。小枝棕褐色，被锈色柔毛，具圆形小皮孔。奇数羽状复叶有小叶3-6对，纸质，边缘具粗钝锯齿，背面密被灰褐色毛，叶轴具宽的叶状翅，小叶自下而上逐渐增大，叶轴和叶柄密被锈色柔毛。小叶多形，卵形或椭圆状卵形或长圆形，长6-12cm，宽3-7cm，先端急尖，基部圆形，顶生小叶基部楔形，边缘具粗锯齿或圆齿，叶面暗绿色，叶背粉绿色，被白粉，叶面沿中脉疏被柔毛或近无毛，叶背被锈色柔毛，脉上较密，侧脉和细脉在叶面凹陷，在叶背突起，小叶无柄。大青（Clerodendrum cyrtophyllum），灌木，高1-8 m。幼枝黄褐色，被短柔毛，髓坚实，白色。单叶对生，叶柄长1.5-8 cm，叶片纸质，长圆状披针形、长圆形、卵状椭圆形或椭圆形，长6-20 cm，宽3-9 cm，先端渐尖或急尖，基部近圆形或宽楔形，全缘，两面无毛或沿叶脉疏生短柔毛，背面常有腺点，侧脉6-10对。圆果雀稗（Paspalum scrobiculatum），多年生草本，秆直立，丛生，高30-90 cm。叶鞘长于其节间，无毛，鞘口有少数长柔毛，基部者生有白色柔毛。叶舌长约1.5mm，叶片长披针形至线形，长10-20 cm，宽5-10 mm，大多无毛。总状花序长3-8 cm，2-10枚相互间距排列于长1-3cm的主轴上，分枝腋间有长柔毛，穗轴宽1.5-2 mm，边缘微粗糙。小穗椭圆形或倒卵形，长2-2.3 mm，单生于穗轴一侧，覆瓦状排列成二行。小穗柄微粗糙，长约0.5 mm，第二颖与第一外稃等长，具3脉，顶端稍尖，第二外稃等长于小穗，成熟后褐色，革质，有光泽，具细点状粗糙。蕨（Pteridium aquilinum），大型多年生草本。根状茎长而粗壮，横卧地下，表面被棕色茸毛。叶每年春季从根状茎上长出，幼时拳卷，成熟后展开，有长而粗壮的叶柄，叶片轮廓三角形至广披针形，为2-4回羽状复叶，长60-150 cm，宽30-60 cm，革质。孢子囊棕黄色，在小羽片或裂片背面边缘集生成线形孢子囊群，被囊群盖和叶缘背卷所形成的膜质假囊群盖双层遮盖。棒头草种子(Polypogon fugax)，一年生草本，成株秆丛生，光滑无毛，株高l5-75 cm。叶鞘光滑无毛，大都短于或下部长于节间，叶舌膜质，长圆形，常2裂或顶端呈不整齐的齿裂，叶片扁平，微粗糙或背部光滑。圆锥花序穗状，长圆形或兼卵形，较疏松，具缺刻或有间断，小穗灰绿色或部分带紫色，颖几乎相等，长圆形，全部粗糙，先端2浅裂，芒从裂口伸出，细直，微粗糙。

通过野外调查和室内实验，我们发现²²⁶Ra污染土壤中生长的盐肤木，为大青，圆果雀稗、蕨及棒头草，对²²⁶Ra表现出了极强的耐受性，而且可以将²²⁶Ra富集到地上部分。并且它们之间存在协同效应，从而提高了对²²⁶Ra污染土壤的修复效率。根据生态学原理，这五种植物在群落中的时空位置及功能关系不一致，它们具有不同的生态位，因而，它们组成的植物群落稳定性好、不易退化，易养护，生态功能高，植物群落一旦形成，不需人工管理。功能植物群落中各物种均能从²²⁶Ra污染土壤中富集²²⁶Ra到地上部分，然后，进行对地上部分进行收割和集中处理，从而达到修复²²⁶Ra污染土壤的目的。

Ⅳ实施例

实施例1

植物种子:盐肤木（Rhus chinensis）种子、大青（Clerodendrum cyrtophyllum）种子、圆果雀稗种子（Paspalum scrobiculatum）、蕨（Pteridium aquilinum）种子、棒头草 (Polypogon fugax)种子。

其他材料：农家肥、²²⁶Ra污染土壤。

用浓硫酸浸种10-15 min，水洗除去硫酸后自然风干。按每平方米圆果雀稗种子200 粒、蕨种子150 粒、棒头草种子80粒、大青种子30粒、盐肤木种子20 粒的比例将所有种子混合均匀，得到混合种子。按每平方米农家肥料5 kg、²²⁶Ra含量为0.5 Bq/g的²²⁶Ra污染土壤120 kg 的比例拌合均匀，得到土壤基质混合物。将所得到的土壤基质混合物与混合种子拌合均匀，得到种子土壤基质混合物。将所得到的种子土壤基质混合物播撒到我国南方某铀尾矿库周边²²⁶Ra浓度为0.5 Bq/g的²²⁶Ra污染土壤上，厚度为5-6 cm，面积为20 m²，让其自然萌发，生长。

当盐肤木最低高度超过5 cm 时，采用人工刈割的方式控制圆果雀稗、棒头草和蕨高度为4 cm。当盐肤木最低高度超过10 cm 时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小盐肤木和大青，控制盐肤木密度为2株/m²，控制大青密度为7株/m² 。当盐肤木最低高度超过25 cm 时，采用塑料袋将盐肤木和大青临时遮盖，并向草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗叶层喷洒浓度为30 mg/L 的多效唑药液。实施一定时间后，向盐肤木和大青喷施抗逆性高营养叶面肥。根据植物生长状况，进行水分和养分的常规管理，直至植物群落稳定。

当年8月份，对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第一次收割，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，当年11月份对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第二次收割，同时对盐肤木和大青的枝条进行修剪。将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧。焚烧后，得到蕨的灰分12 kg，其²²⁶Ra含量为10.6 Bq/g；得到棒头草灰分8 kg，其²²⁶Ra含量为5.2 Bq/g；圆果雀稗10 kg，其²²⁶Ra含量为2.25 Bq/g；得到盐肤木灰分2.5 kg，其²²⁶Ra含量为0.81 Bq/g；得到大青灰分3.6 kg，其²²⁶Ra含量为1.66 Bq/g，最后将灰分进行填埋。通过1年的栽种，功能植物群落从²²⁶Ra污染土壤中清除掉199300 Bq的²²⁶Ra。

第二年8月份，对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第一次收割，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，第二年11月份对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第二次收割，同时对盐肤木和大青的枝条进行修剪。将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧。焚烧后，得到蕨的灰分18 kg，其²²⁶Ra含量为11.8 Bq/g；得到棒头草灰分12 kg，其²²⁶Ra含量为5.8 Bq/g；圆果雀稗15 kg，其²²⁶Ra含量为2.6 Bq/g；得到盐肤木灰分4.8 kg，其²²⁶Ra含量为0.85 Bq/g；得到大青灰分5.6 kg，其²²⁶Ra含量为1.75 Bq/g，最后将灰分进行填埋。通过2年的栽种，功能植物群落从²²⁶Ra污染土壤中清除掉534181 Bq的²²⁶Ra。

实施例2

其他材料：农家肥、²²⁶Ra污染土壤。

用60℃水浸种上述五种植物种子3 h 后，自然风干。按每平方米圆果雀稗种子300 粒、蕨种子200 粒、棒头草种子90粒、大青种子40粒、盐肤木种子20 粒的比例将所有种子混合均匀，得到混合种子。按每平方米农家肥料5 kg、²²⁶Ra含量为1.0 Bq/g的²²⁶Ra污染土壤120 kg 的比例拌合均匀，得到土壤基质混合物。将所得到的土壤基质混合物与混合种子拌合均匀，得到种子土壤基质混合物。将所得到的种子土壤基质混合物播撒到我国南方某铀尾矿库周边²²⁶Ra浓度为1.0 Bq/g的²²⁶Ra污染土壤上，厚度为5-6 cm，面积为20 m²，让其自然萌发，生长。

当盐肤木最低高度超过5 cm 时，采用人工刈割的方式控制圆果雀稗、棒头草和蕨高度为4 cm。当盐肤木最低高度超过10 cm 时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小盐肤木和大青，控制盐肤木密度为3株/m²，控制大青密度为8株/m² 。当盐肤木最低高度超过25 cm 时，采用塑料袋将盐肤木和大青临时遮盖，并向草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗叶层喷洒浓度为30 mg/L 的多效唑药液。实施一定时间后，向盐肤木和大青喷施抗逆性高营养叶面肥。根据植物生长状况，进行水分和养分的常规管理，直至植物群落稳定。

当年8月份，对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第一次收割，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，当年11月份对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第二次收割，同时对盐肤木和大青的枝条进行修剪。将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧。焚烧后，得到蕨的灰分12.5 kg，其²²⁶Ra含量为26.5 Bq/g；得到棒头草灰分9.5 kg，其²²⁶Ra含量为12.6 Bq/g；圆果雀稗12 kg，其²²⁶Ra含量为3.8 Bq/g；得到盐肤木灰分2.8 kg，其²²⁶Ra含量为0.95 Bq/g；得到大青灰分4.2kg，其²²⁶Ra含量为2.5 Bq/g，最后将灰分进行填埋。通过1年的栽种，功能植物群落从²²⁶Ra污染土壤中清除掉507050 Bq的²²⁶Ra。

第二年8月份，对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第一次收割，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，第二年11月份对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第二次收割，同时对盐肤木和大青的枝条进行修剪。将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧。焚烧后，得到蕨的灰分20 kg，其²²⁶Ra含量为28.6 Bq/g；得到棒头草灰分14 kg，其²²⁶Ra含量为13.2 Bq/g；圆果雀稗17 kg，其²²⁶Ra含量为4.1 Bq/g；得到盐肤木灰分5.0 kg，其²²⁶Ra含量为1.06 Bq/g；得到大青灰分6.4 kg，其²²⁶Ra含量为2.6 Bq/g，最后将灰分进行填埋。通过2年的栽种，功能植物群落从²²⁶Ra污染土壤中清除掉1355490 Bq的²²⁶Ra。

实施例3

其他材料：农家肥、²²⁶Ra污染土壤。

将种子用浓度为25 mg/L 萘乙酸处理2-3 h 后，自然风干。。按每平方米圆果雀稗种子350 粒、蕨种子300 粒、棒头草种子100粒、大青种子50粒、盐肤木种子25 粒的比例将所有种子混合均匀，得到混合种子。按每平方米农家肥料5 kg、²²⁶Ra含量为2.0 Bq/g的²²⁶Ra污染土壤150 kg 的比例拌合均匀，得到土壤基质混合物。将所得到的土壤基质混合物与混合种子拌合均匀，得到种子土壤基质混合物。将得到的种子土壤基质混合物播撒到我国南方某铀尾矿库周边²²⁶Ra浓度为2.0 Bq/g的²²⁶Ra污染土壤上，厚度为7-8 cm，面积为20 m²，让其自然萌发，生长。

当盐肤木最低高度超过5 cm 时，采用人工刈割的方式控制圆果雀稗、棒头草和蕨高度为4 cm。当盐肤木最低高度超过10 cm 时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小盐肤木和大青，控制盐肤木密度为4株/m²，控制大青密度为9株/m² 。当盐肤木最低高度超过25 cm 时，采用塑料袋将盐肤木和大青临时遮盖，并向草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗叶层喷洒浓度为30 mg/L 的多效唑药液。实施一定时间后，向盐肤木和大青喷施抗逆性高营养叶面肥。根据植物生长状况，进行水分和养分的常规管理，直至植物群落稳定。

当年8月份，对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第一次收割，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，当年11月份对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第二次收割，同时对盐肤木和大青的枝条进行修剪。将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧。焚烧后，得到蕨的灰分13.0 kg，其²²⁶Ra含量为51.1 Bq/g；得到棒头草灰分9.8 kg，其²²⁶Ra含量为20.5 Bq/g；圆果雀稗12.5 kg，其²²⁶Ra含量为5.6 Bq/g；得到盐肤木灰分3.0 kg，其²²⁶Ra含量为2.5 Bq/g；得到大青灰分4.8kg，其²²⁶Ra含量为3.2 Bq/g，最后将灰分进行浸出回收²²⁶Ra。通过1年的栽种，功能植物群落从²²⁶Ra污染土壤中清除掉958560 Bq的²²⁶Ra。

第二年8月份，对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第一次收割，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，第二年11月份对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第二次收割，同时对盐肤木和大青的枝条进行修剪。将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧。焚烧后，得到蕨的灰分21.5kg，其²²⁶Ra含量为52.4 Bq/g；得到棒头草灰分15 kg，其²²⁶Ra含量为21 Bq/g；圆果雀稗19 kg，其²²⁶Ra含量为5.8 Bq/g；得到盐肤木灰分6.5 kg，其²²⁶Ra含量为2.8 Bq/g；得到大青灰分6.9 kg，其²²⁶Ra含量为3.5 Bq/g，最后将灰分进行浸出回收²²⁶Ra。通过2年的栽种，功能植物群落从²²⁶Ra污染土壤中清除掉2552710 Bq的²²⁶Ra。

实施例4

其他材料：农家肥、²²⁶Ra污染土壤。

用HgCl₂浸种5-10 min, 水洗除去HgCl₂后自然风干。。按每平方米圆果雀稗种子400 粒、蕨种子350 粒、棒头草种子120粒、大青种子60粒、盐肤木种子25 粒的比例将所有种子混合均匀，得到混合种子。按每平方米农家肥料5 kg、²²⁶Ra含量为4.0 Bq/g的²²⁶Ra污染土壤150 kg 的比例拌合均匀，得到土壤基质混合物。将所得到的土壤基质混合物与混合种子拌合均匀，得到种子土壤基质混合物。将得到的种子土壤基质混合物播撒到我国南方某铀尾矿库周边²²⁶Ra浓度为4.0 Bq/g的²²⁶Ra污染土壤上，厚度为7-8 cm，面积为20 m²，让其自然萌发，生长。

当盐肤木最低高度超过5 cm 时，采用人工刈割的方式控制圆果雀稗、棒头草和蕨高度为4 cm。当盐肤木最低高度超过10 cm 时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小盐肤木和大青，控制盐肤木密度为5株/m²，控制大青密度为10株/m² 。当盐肤木最低高度超过25 cm 时，采用塑料袋将盐肤木和大青临时遮盖，并向草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗叶层喷洒浓度为30 mg/L 的多效唑药液。实施一定时间后，向盐肤木和大青喷施抗逆性高营养叶面肥。根据植物生长状况，进行水分和养分的常规管理，直至植物群落稳定。

当年8月份，对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第一次收割，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，当年11月份对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第二次收割，同时对盐肤木和大青的枝条进行修剪。将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧。焚烧后，得到蕨的灰分13.5 kg，其²²⁶Ra含量为85.2 Bq/g；得到棒头草灰分10.2 kg，其²²⁶Ra含量为38.6 Bq/g；圆果雀稗13.0 kg，其²²⁶Ra含量为8.6 Bq/g；得到盐肤木灰分3.8 kg，其²²⁶Ra含量为5.6 Bq/g；得到大青灰分5.6 kg，其²²⁶Ra含量为4.8 Bq/g，最后将灰分进行浸出回收²²⁶Ra。通过1年的栽种，功能植物群落从²²⁶Ra污染土壤中清除掉1703880 Bq的²²⁶Ra。

第二年8月份，对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第一次收割，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，第二年11月份对草本植物蕨、棒头草、圆果雀稗进行第二次收割，同时对盐肤木和大青的枝条进行修剪。将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎、焚烧。焚烧后，得到蕨的灰分22.8 kg，其²²⁶Ra含量为90.6 Bq/g；得到棒头草灰分18 kg，其²²⁶Ra含量为45.5 Bq/g；圆果雀稗20 kg，其²²⁶Ra含量为10.4 Bq/g；得到盐肤木灰分8.7 kg，其²²⁶Ra含量为8.1 Bq/g；得到大青灰分7.8 kg，其²²⁶Ra含量为5.8 Bq/g，最后将灰分进行浸出回收²²⁶Ra。通过2年的栽种，功能植物群落从²²⁶Ra污染土壤中清除掉4912270 Bq的²²⁶Ra。

以上仅仅是本发明的较佳实施方式，根据本发明的上述构思，本领域的熟练人员还可以对此作出各种修改和变换。例如，种植在不同²²⁶Ra浓度的²²⁶Ra污染土壤中，采用不同的植物种子，对各种子的比例、栽种的行距、株距及各种营养条件进行调整，采用不同的收割方式和时期，不同的种子萌发、培养和育苗方法，用来修复不同的放射性核素和重金属污染土壤等等。然而，类似的这些变换和修改均属于本发明的实质。

Claims

1.一种利用功能植物群落修复²²⁶Ra污染土壤的方法，其特征在于，利用对土壤中²²⁶Ra具有富集功能的一种乔木、一种灌木、三种草本植物构建具有原位修复²²⁶Ra污染土壤功能的植物群落；植物群落中的各种植物从²²⁶Ra污染土壤中富集²²⁶Ra，同时将其输运到植物地上部分，从而达到修复²²⁶Ra污染土壤的目的，

所述乔木为盐肤木，灌木为大青，草本植物为圆果雀稗、蕨及棒头草；

其具体步骤是：

（1）种子处理及播撒：

所述种子处理的具体方法为以下方法之一：（1）用浓硫酸浸种10-15 min，水洗除去硫酸后自然风干；（2） 60℃水浸种2-3 h 后自然风干；（3）浓度为25 mg/L 萘乙酸处理2-3 h 后自然风干；（4）用HgCl₂浸种5-10 min, 水洗除去HgCl₂后自然风干；

所述种子播撒的具体方式是：按每平方米圆果雀稗200-400 粒、蕨150-350 粒、棒头草80-120粒、大青30-60 粒、盐肤木20 -25 粒的比例将所有种子混合均匀，得到混合种子，按每平方米农家肥料3-5 kg、²²⁶Ra污染土壤120-250 kg 的比例拌合均匀，得到土壤基质混合物，将所到得的土壤基质混合物与混合种子拌合均匀，得到种子土壤基质混合物，将所得到的种子土壤基质混合物播撒到²²⁶Ra污染土壤上，厚度为5-10 cm，让其自然萌发，生长；

（2）修剪及施肥：

所述修剪具体为：当盐肤木最低高度超过5cm 时，采用人工刈割的方式控制圆果雀稗、蕨和棒头草高度为4-7 cm；当盐肤木最低高度超过10 cm 时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小盐肤木和大青，控制盐肤木密度为2-5株/m²，控制大青密度为7-10株/m²；当盐肤木最低高度超过25 cm 时，采用塑料袋将盐肤木和大青临时遮盖，并向草本植物圆果雀稗、蕨和棒头草叶层喷洒浓度为20-40 mg/L 的多效唑药液；

所述施肥具体为：实施一定时间后，向盐肤木和大青喷施抗逆性高营养叶面肥，根据植物生长状况，进行水分和养分的常规管理，直至植物群落稳定；

（3）收割：

对于草本植物圆果雀稗、蕨和棒头草，每年8月份收割第一次，收割时保留地上茎3-5 cm作基茬，每年11月份收割第二次；对于盐肤木和大青，每年11月份，剪去多余的枝条；

（4）集中处理：

将收割的地上部分转移到安全地方集中进行干燥、粉碎，焚烧、最后进行填埋或浸出回收²²⁶Ra，实现阻控²²⁶Ra的扩散处理。