CN106334709A - 一种美人蕉修复土壤重金属污染的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了环境保护技术领域的一种美人蕉修复土壤重金属污染的方法，其主要采用林植物美人蕉和EDTA、EGTA联合修复土壤重金属污染，降低重金属污染土壤中的镉离子和铅离子含量。具体的实现途径为：首先在温室内育苗美人蕉，待长到20cm～25cm时，移栽到镉离子和铅离子污染的土壤中。被污染的土壤提前深翻疏松土壤，翻耕深度为25cm～35cm，平整土壤，移栽美人蕉，行距60cm，株距50cm，待长到35cm左右时，在土壤中随水灌入一定浓度的EGTA，EGTA施入后1个月，第二次随水灌入EGTA，之后常规管理。采用本方法，经美人蕉两个生长周期可使土壤中的镉离子含量降低41％-58％，铅离子降低62％以上。

Description

一种美人蕉修复土壤重金属污染的方法

技术领域

本发明涉及一种美人蕉修复土壤重金属污染的方法，特别是对铅离子和镉离子污染的土壤进行生物化学联合修复的方法。

背景技术

最近十几年土壤污染已经引起了公众的广泛关注。不断增加的污染已经导致了大面积土地不能耕作，并且危害了野生动植物和人类。重金属不能被生物所降解，能通过食物链在生物体内不断富集，因此生态危险性高。

土壤重金属污染物主要是铅、镉、铬、汞、铜、锌、钴、锡以及类金属砷等。据不完全统计，我国受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积近2.0×10hm²，约占总耕地面积的1/5；其中工业“三废”污染耕地占1.0×10hm²，污水灌溉的农田面积占3.3×10hm²。重金属对土壤的污染虽日益严重，但由于土壤重金属污染的特异性及地域的复杂性，对土壤污染的治理不仅见效慢、费用高，而且还受到多种因素的制约。

目前，重金属污染土壤的修复主要采用物理、化学技术修复和生物修复。相对于传统的物理、化学修复技术，植物修复是一种新兴的、高效的生物修复途径j。植物修复因其具有效果好、投资省、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染等优点日益受到人们的重视，被国际学术界公认为生态友好型原位绿色修复技术，成为污染土壤修复研究的热点。因此，研发有效的植物修复法，清除土壤中的过量重金属已迫在眉睫。与非观赏性植物相比，用花卉植物进行土壤重金属污染的环境修复，不仅能降低环境土壤中重金属的含量，同时还可以达到美化环境的目的。

植物修复的修复过程长，吸附量少，于大多数植物能够吸收利用的重金属只有土壤溶液中的溶解态、与土壤颗粒微弱结合的交换态以及部分碳酸盐态，而土壤中的大部分重金属与土壤固相结合。

在过程中使用适当的螯合剂，能够将与土壤固相结合的重金属释放出来，这是因为螯合剂能够打破重金属在土壤液相和固相之间的平衡，减弱金属一土壤键合常数，使平衡关系向着利于重金属解吸的方向发展，使大量的重金属进入土壤溶液，同时以金属螯合物的形式保护金属不被土壤重新吸附，既增加土壤溶液中金属含量，又促进植物吸收和从根系向地上部运输金属，有效地提高了植物修复效率。

发明内容

解决的技术问题：本发明主要针对在生产实践中所遇到的问题，将化学修复和生物修复相结合对镉离子和铅离子污染土壤进行修复，主要采用EDTA和EGTA联合活化土体中的铅离子和镉离子，增加土体中铅离子和镉离子的浓度，再种植吸附重金属离子的耐性园林植物，通过植物的吸收，将土体中过多的铅离子和镉离子带出土体，从根本上解决土壤铅离子和镉离子污染的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术措施：

先将铅离子和镉离子污染的土壤进行深翻疏松，翻耕土壤，翻耕深度为25cm-35cm，翻耕后平整土壤，栽植经育苗的美人蕉幼苗，北方地区在4月上旬移栽美人蕉，行距60cm，株距50cm，间苗定植后，随灌溉水施入一定浓度的EDTA和EGTA，EDTA的使用浓度为0.2mol/L，EGTA的浓度为0.4mol/L，使用量均为54L/亩，使用方法为：将配置好的EDTA和EGTA用喷雾器喷于地表，然后马上灌溉，使EDTA和EGTA渗入土壤中。第一次施入EDTA和EGTA 1一个月后再随灌溉水施入EDTA和EGTA，使用浓度和使用量同第一次，常规管理，生长两个生活周期后整株拔出，应用到适宜的绿化工程中。

以下结合实施例对本发明做进一步阐述：

实施实例

选择天津市西减河旁污水灌5年的空地作为试验区，试验区面积500平米，无农作物种植，零星生长有禾本科草类。试验实施前首先对现场土壤进行重金属检测，经具有检测资质的权威机构谱尼测试测定，现场土壤镉离子平均含量为3.2mg/kg，铅离子含量71.8mg/kg，远超过国家标准。2012年3月中旬在温室进行美人蕉育苗，4月05日用旋耕机在耕翻试验区土壤，翻耕深度为30cm，随机耙平。4月10日在现场栽植育苗的美人蕉，行距60cm，株距50cm，常规管理20天后成活率98％，补苗后进行EDTA和EGTA施用。用装有0.2mol/LEDTA和EGTA的浓度为0.4mol/L的喷雾器在示范现场喷施，各喷施41L，用现场的井水灌溉，经检测井水中的镉离子和铅离子符合农田灌溉水标准。6月01日开始第二次施用EDTA和EGTA，施用方法和使用量同第一次，之后按照农田管理主要为除草、实时补水等。

2013年美人蕉返青，继续按照2012年的管理方式和施用EDTA、EGTA的施用方式进行第二年的修复，11月初，将美人蕉整株拔走，取部分植株检测美人蕉中的镉离子和铅离子含量，然后继续将美人蕉栽植应用到绿化工程中。取土样检测，试验区在经过美人蕉两季的生长后，土壤中的镉离子含量平均降至0.9mg/kg，铅离子降至25.2mg/kg，美人蕉植株经检测根部的铅离子和镉离子含量明显高于地上部的叶片和茎，证明美人蕉在修复铅离子和镉离子污染土壤中有显著的作用。

Claims (5)

1.一种美人蕉修复土壤重金属污染的方法，其特征在于主要采用美人蕉和EDTA、EGTA联合修复的方法，分批次施入EDTA和EGTA来降低污染土壤中的镉离子和铅离子。

2.根据权利要求1所述的一种美人蕉修复土壤重金属污染的方法，其特征在于先在温室对美人蕉进行育苗，待长到20cm～25cm时，移栽至铅离子和镉离子污染的土壤中。

3.根据权利要求1所述的一种美人蕉修复土壤重金属污染的方法，在育苗美人蕉的同时，对镉离子和铅离子污染的土壤进行翻耕，翻耕深度为25cm～35cm，平整土壤。

4.根据权利要求1所述的一种美人蕉修复土壤重金属污染的方法，其特征在于美人蕉移栽方式为行距60cm，株距50cm，待长到35cm左右时，间苗定植，在土壤中随水灌入0.2mol/L的EGTA和0.4mol/L的EDTA，第一次施入后1个月，第二次随水灌入同样浓度的EGTA和EDTA，之后常规管理。

5.根据权利要求1所述的一种美人蕉修复土壤重金属污染的方法，其特征在于美人蕉生长两个生活周期后进行整株收割，全株移走。