CN107876553A - 一种重金属污染土壤植物加速修复方法 - Google Patents

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Abstract

一种重金属污染土壤植物加速修复方法，所述的加速修复方法是：a）根据现有重金属污染土壤中的重金属种类、含量，针对性地选择适合本地生长的超累积植物，并种植在重金属污染土壤中；b）在确定能够促使植物快速生长的窄带光谱基础上，利用频谱转移技术将太阳能光谱中的某些波长的光，尽可能多的转变为上述有用的窄带光谱中的波长，并对种植在重金属污染土壤中的超累积植物进行光照；c）将能够实现频谱转移的荧光材料添加到农用薄膜的制造过程中，生产出专用于重金属污染土壤中超累积植物用的农用薄膜；d）所述的农用薄膜通过大棚等方式覆盖于重金属超累计植物的生长过程，让植物在自然光照的环境下最大程度地接受有用光的照射。

Description

一种重金属污染土壤植物加速修复方法
技术领域
本发明涉及的是一种重金属污染土壤植物加速修复方法，属于生物光学应用于环保技术领域。
背景技术
现有重金属污染土壤的植物修复技术就是利用普通的植物种植方式，植物生长过程中吸收重金属，例如在中国发明专利申请201610708833.2中公开了一种“利用草本植物间作修复重金属污染土壤的方法”，该方法是将草本植物种植在重金属离子污染的土壤中，其特征在于：草本植物为空心菜、马芷苋、污泥蓼和苦菜四种以间作方式种植在重金属离子污染的土壤中，通过四种不同草本植物对重金属离子的超累积选择性吸收，土壤中的重金属离子转移到植物的地上部分，定期将植物地上部分移走，逐步降低污染土壤中重金属离子的含量，进而修复重金属污染的土壤。但是，能够用于重金属吸收的植物（通常称为重金属超累积植物、重金属富集植物）往往生长缓慢、植株较小（即生物量低），因此，土壤修复收效很慢。进一步的解决方法就是用植物补光灯进行补光照射，主要是在夜间或自然光不充足的情况下补光，但是这种方法经济上是不可行的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能够促使植物快速生长，提高植物的生物量，加快重金属被超累积植物吸收，提高土壤修复效率的重金属污染土壤植物加速修复方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种重金属污染土壤植物加速修复方法，所述的加速修复方法是：
a）根据现有重金属污染土壤中的重金属种类、含量，针对性地选择适合本地生长的超累积植物，并种植在重金属污染土壤中；
b）在确定能够促使植物快速生长的窄带光谱基础上，利用频谱转移技术将太阳能光谱中的某些波长的光，尽可能多的转变为上述有用的窄带光谱中的波长，并对种植在重金属污染土壤中的超累积植物进行光照；
c）将能够实现频谱转移的荧光材料添加到农用薄膜的制造过程中，生产出专用于重金属污染土壤中超累积植物用的农用薄膜；
d）所述的农用薄膜通过大棚等方式覆盖于重金属超累计植物的生长过程，让植物在自然光照的环境下最大程度地接受有用光的照射，以提高植物的生物量，加快重金属吸收，提高土壤修复的效率。
作为优选：所述的步骤b）中，确定能够促使植物快速生长的窄带光谱过程是：对照已有植物的光合作用中与叶绿素a、叶绿素b吸收光谱相对应的吸收光谱图，单独提供a系统光谱或者b系统光谱对所述超累积植物在正常生长过程中的发芽、生长、开花、结果等整个生理周期的影响；并在上述基础上，获得频带宽度约20nm 的窄带光谱对所述超累积植物光合作用所需光源的满足程度，尤其在缺乏紫外光来抑制植物茎伸长的情况下，植物的生长取向，最后确定超累积植物在几种波长为窄带光谱的光照射下能快速生长，且富集重金属特征保持不变；
所述步骤c）中，在透光农用塑料薄膜中加入几种荧光粉，利用自然光轰击荧光粉后产生光谱的频谱转移，将大部分光的波长转移为有用窄带光谱的光波长，即转移成对植物生长起到最大贡献的波长光，能让植物在自然光照的环境下最大程度地接受有用光的照射；
让超累积植物尽可能地全天候接受光照，使超累积植物更加快速地成长。
作为优选：所述让超累积植物尽可能地全天候接受光照的具体方法是：白天，用大棚加盖有色塑料薄膜，过滤掉自然光中阻止植物生长的波长的光；夜间或者光照严重不足的阴雨天，用所述窄带光谱波长的LED光源给植物补光。
本发明主要就是在植物补光灯技术的基础上，确定能够促进植物快速生长的有用光谱，利用一种廉价的、含有特殊荧光材料的薄膜，覆盖在植物上，促使植物加速生长；较好地解决了常见的重金属超累积植物生长缓慢、生物量低，导致土地修复时间长，经济上不合理等问题，它具有能加快土壤修复，使土壤早日被重新利用，让土地资源产生非常可观的时间价值等特点。
附图说明
图1是本发明的叶绿素a、叶绿素b吸收光谱图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作详细的介绍：本发明所述的一种重金属污染土壤植物加速修复方法，所述的加速修复方法是：
a）根据现有重金属污染土壤中的重金属种类、含量，针对性地选择适合本地生长的超累积植物，并种植在重金属污染土壤中；
b）在确定能够促使植物快速生长的窄带光谱基础上，利用频谱转移技术将太阳能光谱中的某些波长的光，尽可能多的转变为上述有用的窄带光谱中的波长，并对种植在重金属污染土壤中的超累积植物进行光照；
c）将能够实现频谱转移的荧光材料添加到农用薄膜的制造过程中，生产出专用于重金属污染土壤中超累积植物用的农用薄膜；
d）所述的农用薄膜通过大棚等方式覆盖于重金属超累计植物的生长过程，让植物在自然光照的环境下最大程度地接受有用光的照射，以提高植物的生物量，加快重金属吸收，提高土壤修复的效率。
所述的步骤b）中，确定能够促使植物快速生长的窄带光谱过程是：对照已有植物的光合作用中与叶绿素a、叶绿素b吸收光谱相对应的吸收光谱图，见图1所示；单独提供a系统光谱或者b系统光谱对所述超累积植物在正常生长过程中的发芽、生长、开花、结果等整个生理周期的影响；并在上述基础上，获得频带宽度约20nm 的窄带光谱对所述超累积植物光合作用所需光源的满足程度，尤其在缺乏紫外光来抑制植物茎伸长的情况下，植物的生长取向，最后确定超累积植物在几种波长为窄带光谱的光照射下能快速生长，且富集重金属特征保持不变；
所述步骤c）中，在透光农用塑料薄膜中加入几种荧光粉，利用自然光轰击荧光粉后产生光谱的频谱转移，将大部分光的波长转移为有用窄带光谱的光波长，即转移成对植物生长起到最大贡献的波长光，能让植物在自然光照的环境下最大程度地接受有用光的照射；
让超累积植物尽可能地全天候接受光照，使超累积植物更加快速地成长。具体的方法是：白天，用大棚加盖有色塑料薄膜，过滤掉自然光中阻止植物生长的波长的光；夜间或者光照严重不足的阴雨天，用所述窄带光谱波长的LED光源给植物补光。
实施例
通过印度芥菜（一种常用的重金属超累积植物）的种植试验，与常规种植方式的对照组相比，在同一块污染土壤和相同种植基础条件情况下，单位土地面积、单位时间内采用本技术种植的植物生物量至少增加30%，且保持植物的超累积特性不变。
如果夜间或者光照严重不足的阴雨天，用LED光源给植物补光，增加额外的电能耗费是必然的。为了不给电网增加负担（客观上，有部分污染土地本身就缺乏常规电力供应），本发明可以利用光伏发电来提供这部分电力的需求；具体的方案是：采用“板上发电，板下种植”的光伏发电与超累积植物种植相结合的综合利用模式，即板上光伏发电，板下则种植喜阴性的超累积植物；
为了不与大棚上的光转移膜相互冲突，可在植物种植地上加高太阳能电池板支架，或劈出一块专用土地放置太阳能电池板；并且还可以结合太阳能发电系统的储电系统和智能控制技术（同时兼顾LED光源的控制），使之能够完全自动地在日间和夜间进行充、放电，并根据环境光照强度，控制LED光源的工作时间。

Claims (3)

1.一种重金属污染土壤植物加速修复方法，其特征在于所述的加速修复方法是：
a）根据现有重金属污染土壤中的重金属种类、含量，针对性地选择适合本地生长的超累积植物，并种植在重金属污染土壤中；
b）在确定能够促使植物快速生长的窄带光谱基础上，利用频谱转移技术将太阳能光谱中的某些波长的光，尽可能多的转变为上述有用的窄带光谱中的波长，并对种植在重金属污染土壤中的超累积植物进行光照；
c）将能够实现频谱转移的荧光材料添加到农用薄膜的制造过程中，生产出专用于重金属污染土壤中超累积植物用的农用薄膜；
d）所述的农用薄膜通过大棚等方式覆盖于重金属超累计植物的生长过程，让植物在自然光照的环境下最大程度地接受有用光的照射，以提高植物的生物量，加快重金属吸收，提高重金属污染土壤修复的效率。
2.根据权利要求1所述的重金属污染土壤植物加速修复方法，其特征在于：
所述的步骤b）中，确定能够促使植物快速生长的窄带光谱过程是：对照已有植物的光合作用中与叶绿素a、叶绿素b吸收光谱相对应的吸收光谱图，单独提供a系统光谱或者b系统光谱对所述超累积植物在正常生长过程中的发芽、生长、开花、结果等整个生理周期的影响；并在上述基础上，获得频带宽度约20nm 的窄带光谱对所述超累积植物光合作用所需光源的满足程度，尤其在缺乏紫外光来抑制植物茎伸长的情况下，植物的生长取向，最后确定超累积植物在几种波长为窄带光谱的光照射下能快速生长，且富集重金属特征保持不变；
所述步骤c）中，在透光农用塑料薄膜中加入几种荧光粉，利用自然光轰击荧光粉后产生光谱的频谱转移，将大部分光的波长转移为有用窄带光谱的光波长，即转移成对植物生长起到最大贡献的波长光，能让植物在自然光照的环境下最大程度地接受有用光的照射；
让超累积植物尽可能地全天候接受光照，使超累积植物更加快速地成长。
3.根据权利要求2所述的重金属污染土壤植物加速修复方法，其特征在于所述让超累积植物尽可能地全天候接受光照的具体方法是：白天，用大棚加盖有色塑料薄膜，过滤掉自然光中阻止植物生长的波长的光；夜间或者光照严重不足的阴雨天，用所述窄带光谱波长的LED光源给植物补光。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109047306A (zh) * 2018-07-31 2018-12-21 湖南省园林建设有限公司 一种土壤重金属污染的植物修复方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102415291A (zh) * 2011-08-16 2012-04-18 浙江晶日照明科技有限公司 一种用于植物光照的光谱调节方法
CN103071669A (zh) * 2013-01-08 2013-05-01 华东师范大学 用禾本科植物富集修复土壤重金属污染的方法
CN104174638A (zh) * 2013-05-27 2014-12-03 袁艺宁 一种利用超富集植物荩草治理锑、砷、铅及锌污染土壤或水体的方法
JP2015154783A (ja) * 2010-11-25 2015-08-27 シャープ株式会社 発光装置、植物栽培用ｌｅｄ光源及び植物工場
CN105405937A (zh) * 2015-12-15 2016-03-16 苏州东善微光光电技术有限公司 用于植物生长的光源及植物培养方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015154783A (ja) * 2010-11-25 2015-08-27 シャープ株式会社 発光装置、植物栽培用ｌｅｄ光源及び植物工場
CN102415291A (zh) * 2011-08-16 2012-04-18 浙江晶日照明科技有限公司 一种用于植物光照的光谱调节方法
CN103071669A (zh) * 2013-01-08 2013-05-01 华东师范大学 用禾本科植物富集修复土壤重金属污染的方法
CN104174638A (zh) * 2013-05-27 2014-12-03 袁艺宁 一种利用超富集植物荩草治理锑、砷、铅及锌污染土壤或水体的方法
CN105405937A (zh) * 2015-12-15 2016-03-16 苏州东善微光光电技术有限公司 用于植物生长的光源及植物培养方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄凌云主编: "《植物生长环境》", 30 September 2012, 浙江大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109047306A (zh) * 2018-07-31 2018-12-21 湖南省园林建设有限公司 一种土壤重金属污染的植物修复方法

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