CN106180160B - 一种促进蓖麻修复镉锌复合污染土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进蓖麻修复镉锌复合污染土壤的方法，其特征在于：1该方法是指：首先在重金属镉锌复合污染的土壤，按照1.5×1.0 m的密度进行一年生的蓖麻播种；然后，在蓖麻生长90天时，每株的根部添加200g菌渣(200g/株)，按常规方法进行栽培；接着，在蓖麻生长120天成熟后将其收割，实现去除蓖麻中富集高浓度的重金属，所述镉锌复合污染土壤是指重金属污染指标为：Zn:141～1618mg/kg,Cd:0.50～2.37 mg/kg。该方法中添加菌渣可增加土壤有机质、提高土壤肥力，能促进蓖麻对受镉锌复合污染土壤的修复效率。
Description
技术领域
本发明涉及污染土壤的植物修复技术，尤其涉及一种促进蓖麻修复镉锌复合污染土壤的方法。
背景技术
近年来，随着工业化进程不断加快，矿产资源的不合理开采及其冶炼排放、污水灌溉、大气沉降、化肥农药的施用等造成土壤污染问题。中国土壤环境问题更是突出，数据表明，全国土壤污染超标率达16.1%，状况令人堪忧，造成巨大的损失。土壤中的污染物质主要包括重金属和有机物，其中重金属污染尤为严重。镉(Cd)是我国农田土壤重金属污染物中的优先污染物，其广泛分布在我国11个省份的25个地区，污染面积达1.3万hm2。同时，土壤中锌(Zn)由于其广泛存在也受到越来越多人的关注。
目前，对土壤中的污染物质去除主要是利用超富集植物根系吸收土壤中的污染物质，转移到地上部分，通过收割地上部分，使污染物质得以从土壤去除。但超富集植物具有很强的地域限制性，且植株生长缓慢和矮小等缺点。
蓖麻是一种重要的生物能源类作物，其是修复重金属污染土壤的理想植物，与植物修复作物相比，蓖麻具有以下几个方面的典型特点：(1)蓖麻生长快，生物量大，根系发达；(2)蓖麻具有很强的适应能力，耐干旱耐贫瘠耐盐碱，便于植株的推广及种植；(3)蓖麻对Cd的耐性较高，在Cd污染土壤中能正常生长，同时对Cd有很强的富集能力；(4)蓖麻有一定的经济价值，能带来经济效益，可保证污染土地修复的可持续性。
与此同时，随着食用菌栽培技术的普及，越来越多的蘑菇品种被驯化种植。近年来我国食用菌年生产总量达到257万吨，并且呈不断增长的趋势。食用菌集中规模化生产，而其生产后留下大量的菌渣作为废弃物被丢弃到环境中，极难降解。这不仅影响了环境美观，造成了资源浪费，更产生环境污染问题。将原本作为废弃物的菌渣添加到污染土壤中，观察其在植物修复受污染土壤过程中对植物生长的促进作用，使其变废为宝，既解决了环境污染问题，又实现了资源的再利用，同时提高经济效益，实现废物循环利用和资源的可持续发展。因此，研究菌渣对蓖麻修复受镉锌复合污染土壤的促进作用具有重要的科学价值和现实意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种促进蓖麻修复镉锌复合污染土壤的方法，该方法中添加菌渣，可增加土壤有机质、提高土壤肥力，能促进蓖麻对受镉锌复合污染土壤的修复效率。
为解决上述问题，本发明所述的一种促进蓖麻修复镉锌复合污染土壤的方法，其特征在于： 该方法是指：首先在重金属镉锌复合污染的土壤，按照1.5×1.0 m的密度进行一年生的蓖麻播种；然后，在蓖麻生长90天时，每株的根部添加200g菌渣(200g/株)，按常规方法进行栽培；接着，在蓖麻生长120天成熟后将其收割，实现去除蓖麻中富集的高浓度的重金属；添加菌渣作为一种肥料被应用于促进蓖麻的生长中，增加蓖麻产量，促进蓖麻镉锌污染土壤的修复效率。
所述重金属镉锌复合污染土壤污染情况为：Zn: 141～1618mg/kg ,Cd: 0.50～2.37 mg/kg。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1．本发明所采用的添加蘑菇菌渣修复方法投入成本低，容易被推广。
2．本发明所采用的添加蘑菇菌渣，不仅能增加土壤有机质、提高土壤肥力，还能提高蓖麻对镉锌污染的耐受性。
3．本发明的方法，在土壤中Cd含量为1.0 mg/kg时，添加菌渣能增加可交换态Cd和Zn，促进提高蓖麻对受镉锌复合污染土壤的修复效果。
附图说明
图1为本发明中添加菌渣种植组与未添加菌渣种植组中的土壤重金属形态比较图。
具体实施方式
下面结合表和附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
一种蓖麻修复受镉锌复合污染土壤的方法，其具体步骤是：首先，在位于上海市浦东新区公共绿地选取一片草坪为一年生的蓖麻种植区域，去除杂草，并进行翻耕，将该区域进行样方划分，长为20m，宽为10m，，按照1.5×1.0 m的密度进行蓖麻播种，在播种7天后，对蓖麻进行间苗，剔除植株高大或矮小的苗，保留植株高矮、粗细相等的苗，浇水；然后，在蓖麻生长90天时，在每株的根部添加200g菌渣，浇水使其润湿，其它按常规方法进行栽培；接着，在生长至120天蓖麻成熟后将其收割即可。
其中：所述的上海市浦东新区公共绿地为重金属镉锌复合污染土壤，该公共绿地是上海某工厂搬迁遗址，其镉锌复合污染情况为：
Zn: 141～1618mg/kg , Cd: 0.50～2.37 mg/kg 。
种植地块位于上海市浦东新区公共绿地，该地块重金属镉锌污染情况为：Zn: 141～1618 mg/kg ,Cd: 0.50～2.37 mg/kg，pH 7.5、有机质13.62 g/kg，总磷0.58 g/kg，总氮0.67 g/kg。在蓖麻生长90天时，添加200g菌渣在蓖麻根部，该添加菌渣种植组记为（SMS），未添加菌渣种植组记为CK。
蓖麻在生长至120 天时收获，在样方内选取长势接近的 3 个播种点里的 9 株蓖麻，每个播种点采集一个样品，即每个样方采集三个样品，收获蓖麻清洗干净后，将其按根、茎、叶不同部分分开，分别烘干至恒量称重。同时采集适量 0～20 cm 的土壤后混合，装入袋备用。测试结果如下：
(1). 添加菌渣验组中蓖麻的地上部分和地下部分对Cd、Zn的耐受性（参见表一）其中，添加菌渣种植组记为（SMS），未添加菌渣种植组记为CK：
由表一可以看出，菌渣会减缓重金属对蓖麻生长的毒害和抑制作用，增加其生长量，使其在高浓度污染条件下也能正常生长，增加对重金属的耐受性；菌渣的添加，会增加蓖麻的生长量，但对蓖麻地下部分根的干重具有更为明显的促进效果，有利于蓖麻修复受镉锌复合污染的土壤。
（2）添加菌渣种植组蓖麻果实含油量受Cd、Zn的影响，其中，添加菌渣种植组记为（SMS），未添加菌渣种植组记为CK：
从表二可以看出，蓖麻果实含油量随着土壤中重金属浓度的增大而呈现略微减少的趋势，菌渣的添加，会减少土壤中重金属对蓖麻果实含油量的抑制作用，且对蓖麻果实含油量具有一定的促进作用，在同等污染程度下，其含油量可增加10%；菌渣的添加对蓖麻果实中含油量具有一定促进作用，带来更大的经济收益。
（3）添加菌渣种植组土壤中的重金属形态，该添加菌渣种植组记为（SMS），未添加菌渣种植组记为CK
如图1所示，比较两个种植组中土壤重金属形态，在相同程度的重金属污染条件下（Zn:300mg/kg，Cd:1.0mg/kg），由图中表明，菌渣的添加会促进Zn的有机物结合态向其他形态转变，Cd的铁锰氧化物结合态向其他形态转变。但菌渣的添加，都会增加两种金属在土壤中的可利用形态，以此促进蓖麻根对重金属的吸收，达到对蓖麻修复受重金属污染土壤的效果。
综上表明，在重金属镉锌复合污染土壤上，使用菌渣不仅能提高蓖麻对镉和锌污染耐受性，能提高蓖麻果实含油量，而且在土壤中Cd含量为1.0 mg/kg时，添加菌渣能增加可交换态Cd和Zn，促进提高蓖麻对受镉锌复合污染土壤的修复效率。
Claims (1)
1.一种促进蓖麻修复镉锌复合污染土壤的方法，其特征在于，该方法为：
首先，在重金属镉锌复合污染的土壤，按照1.5×1.0 m的密度进行一年生的蓖麻播种；
然后，在蓖麻生长90天时，每株的根部添加200g菌渣，按常规方法进行栽培；
接着，在蓖麻生长120天成熟后将其收割，去除蓖麻中富集高浓度的重金属；
所述重金属镉锌复合污染土壤污染情况为： Zn: 248～1618mg/kg，Cd: 0.58～1.62mg/kg；添加菌渣作为一种肥料被应用于促进蓖麻的生长中，增加蓖麻产量，促进蓖麻对 镉锌污染土壤的修复；
在Zn浓度为300mg/kg和Cd浓度为1.0mg/kg的重金属污染条件下，菌渣的添加促进了Zn的有机物结合态向其他形态转变，Cd的铁锰氧化物结合态向其他形态转变；菌渣的添加增加了Zn和Cd两种金属在土壤中的可利用形态。
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