CN110972832A - 一种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环境保护领域，具体涉及种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法，其特征在于，按照以下步骤进行：(1)不同密度配置：采集盐地碱蓬种子，设置至少3个密度梯度，按照个密度梯度分别在各个对应花盆中差额播种，并在一定时间间苗，使得每盆达到一定株数，生长期浇水、控虫、喷施肥料；(2)不同污染情景模拟：盆栽土壤为清洁土壤，取12kg湿重的土装于花盆中，将花盆土配置成石油质量分数，石油质量分数为石油质量除以土壤质量，按比例准确称取定量石油溶于石油醚中；(3)生长特征监测：记录不同处理下盐地碱蓬的分枝数；(4)分析实验结果，确定密度配置方案。本发明提供一种配置优异、修复效果明显。

Description

一种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法
技术领域
本发明属于环境保护领域，具体涉及种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法。
背景技术
多环芳烃因其广泛性、难降解性、生物积累性和致癌活性，给自然界和人类社会带来很多不利影响，成为威胁环境的主要问题。传统的修复方法包括客土置换、客土覆盖、高温原位玻璃化、土壤淋洗等，虽然修复速度快，但投入费用高且容易造成二次污染；生物修复主要是利用生物的吸收、降解、转化等作用来降解环境中的污染物质，是目前被广泛接受的主要环境污染治理技术之一。
尽管已有研究表明碱蓬可以作为修复的植物，然而如何种植，什么样的密度配置下其发挥的修复效果更好，目前还缺少一套有效的碱蓬有效密度配置的筛选方法，因此针对该问题，本方法提供一种碱蓬最优种植密度的配置技术。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种配置优异、修复效果明显的盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法。
本发明的技术方案为：
一种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法，按照以下步骤进：
(1)不同密度配置：采集盐地碱蓬种子，设置4个密度梯度，按照4个密度梯度分别在 4个花盆中差额播种，并在一定时间间苗，使得每盆达到一定株数，生长期浇水、控虫、喷施肥料，保证盐地碱蓬正常生长，每个处理重复4次；
(2)不同污染情景模拟：盆栽土壤为清洁土壤，取12kg湿重的土装于花盆中，将花盆土配置成石油质量分数，石油质量分数为石油质量除以土壤质量，按比例准确称取定量石油溶于石油醚中，分别设置为4个污染梯度处理：2500mg/kg、5000mg/kg、7500mg/kg和10000 mg/kg，并以不添加石油芳烃污染物的土壤为对照；
(3)生长特征监测：记录不同处理下盐地碱蓬的分枝数，收获植物分为根、茎、叶、果 4部分，冲洗去除泥土杂质，称鲜重，同时测量根的长度；
(4)分析实验结果，确定密度配置方案：依据分支数和生物量在不同污染浓度特征，依据单因素方差分析计算P值，其中当P<0.01时差异极显著，0.01<P<0.05差异显著，P>0.05 差异不显著；据此筛选能容忍多环芳烃污染的密度配置。
进一步地，4个密度梯度分别为24株/盆，18株/盆，12株/盆，6株/盆。
进一步地，步骤(2)中，为保证石油与土壤充分混匀，同时使土壤中石油醚充分挥发，种植前15天每隔1天搅拌一次。
本发明的有益效果：
1.本发明筛选最佳密度配置方式，既可以避免高密度种植导致的种内竞争机制，从而降低对多环芳烃污染场地的修复效果，也可以避免大量种植碱蓬而带来的经济压力，不仅经济适用还可提高效率。碱蓬作为一种一年生真盐生植物，常被用来作为改良富营养化的滩涂湿地，已有研究发现碱蓬植株可以吸附多环芳烃，少量石油污染能促进碱蓬幼苗的生长，种植碱蓬能使多环芳烃降解率提高至少21.7％-37.9％。
2.本发明具有系统性。与以往的环境净化方法相比，本技术结合待修复区域的野外筛查，室内模拟种植，植物生长季节的生长特征监测，是一种从野外到室内模拟全链条的系统筛选。
3.本发明具有多情景模拟。盆栽模拟不同多环芳烃污染浓度不同栽种密度，在不同情境下测试供试盐地碱蓬的生长特征，从而筛选在不同污染浓度下生长状况都具有优势的密度配置，可提高修复效率。
4.本发明生态效应好。采用植物修复不仅可对多环芳烃进行修复，同时还可以对滨海湿地的其他污染比如重金属、氮磷等污染起到一定的消解作用，具有良好的生态效应。
附图说明
图1为不同多环芳烃不同密度配置下盐地碱蓬的分支数对比。
图2为不同多环芳烃不同密度配置下盐地碱蓬的根长对比。
图3为不同多环芳烃不同密度配置下盐地碱蓬的冠幅对比。
图4为不同多环芳烃污染浓度下单株翅碱蓬各部位(器官)鲜重。
图5为不同多环芳烃污染浓度下不同密度单株翅碱蓬根鲜重。
图6为不同多环芳烃污染浓度下不同密度单株翅碱蓬茎鲜重。
图7为不同多环芳烃污染浓度下不同密度单株翅碱蓬果鲜重。
具体实施方式
结合具体实例对本发明作详细的说明，实例的详细地点是在黄河三角洲滨海湿地，具体实验在滨州学院温室开展实施：
(1)不同密度配置方案：实验开展前在黄河三角洲滨海湿地采集盐地碱蓬种子，结合野外碱蓬生长的密度以及实验所用花盆尺寸(上口内直径29cm，底部直径18cm，高23cm)共设置4个密度梯度，分别为M4：24株(相当于实际419株/㎡)，M3:18株(相当于实际209 株/平方米)，M2:12株(相当于实际105株/平方米)，M1:6株(相当于实际52株/平方米)。播种时为保证成活率，进行差额播种。挑选饱满一致、无破损的完整种子，M4密度每盆播种 40粒，M3密度每盆播种25粒，M2密度每盆播种15粒,M1密度每盆播种10粒。播种时间为5月中旬，待播种第51天进行间苗，使每盆达到预定株数。生长期浇水、控虫、喷施肥料，保证盐地碱蓬正常生长，每个处理重复4次。
(2)不同污染情景模拟：盆栽土壤为清洁土壤，剔除供试土壤中的石子和根等杂物，取 12kg湿重的土装于花盆中，将花盆土配置成石油质量分数(石油质量/土壤质量)，按比例准确称取定量石油溶于石油醚中，设置为4个污染梯度处理，2500mg/kg、5000mg/kg、7500mg/kg 和10000mg/kg，以不添加石油芳烃污染物的土壤为对照。为保证石油与土壤充分混匀，同时使土壤中石油醚充分挥发，种植前15天每隔1天搅拌一次。
(3)生长特征监测：记录不同处理下盐地碱蓬的分枝数，收获植物分为根、茎、叶、果 4部分，充分冲洗去除泥土等杂质，称鲜重，同时测量根的长度。
(4)分析实验结果，确定密度配置方案：依据分支数和生物量在不同污染浓度特征，依据单因素方差分析计算P值，当P<0.01时差异极显著，P<0.05差异显著，P>0.05差异不显著；依据此筛选能容忍多环芳烃污染的最佳密度配置，本测试中石油污染度对4个密度的碱蓬分枝数影响极显著(P＜0.01)，其中M4和M3种植密度盐地碱蓬的分枝数随石油浓度梯度的升高而呈现规律性梯度降低，T0～T2浓度梯度下，M1种植密度盐地碱蓬的分枝数高于其他密度。T3～T4浓度下，M3种植密度的盐地碱蓬的分枝数最高。在T0、T2、T3和T4浓度梯度下，不同种植密度盐地碱蓬的分枝数都差异不显著(P>0.05)。但在T1浓度梯度下，不同的种植密度对盐地碱蓬的分枝数影响极显著(P<0.01)，其中M1密度下分枝数最高，由此可见在低污染下低密度分枝数较高，在高污染下M3密度分支数最高。不同多环芳烃污染对盐地碱蓬的根长影响都很显著，仅M2密度下根长影响不显著，在低污染状况下低密度盐地碱蓬根长生长好，在高污染状况下高密度盐地碱蓬根长生长好。盐地碱蓬的冠长随多环芳烃浓度的增加而受到不同程度的抑制，浓度越高被抑制的越明显，同一多环芳烃污染浓度下，T1浓度下 M1密度冠幅最高，T2和T3浓度下M3和M4密度冠幅高，T4浓度下M3和M2密度下冠幅高。随着多环芳烃污染浓度增加，不同种植密度的盐地碱蓬其根、茎、叶和果鲜重都受到不同程度的抑制，其中M3密度盐地碱蓬抑制相对较小。
综合不同污染程度下盐地碱蓬的生长状况，M4和M3种植密度下盐地碱蓬的生长状况更好，在污染较小的情况下，M1密度种植的生长状况较好。
其中图4-7中，多环芳烃浓度0mg/kg(T0对照组)，2500mg/kg(T1)，5000mg/kg(T2)，7500mg/kg(T3)，10000mg/kg(T4)，盐地碱蓬种植密度分别为6株/盆(M1)、12株/盆(M2)、 18株/盆(M3)、24株/盆(M4)。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
(1)不同密度配置：采集盐地碱蓬种子，设置至少3个密度梯度，按照个密度梯度分别在各个对应花盆中差额播种，并在一定时间间苗，使得每盆达到一定株数，生长期浇水、控虫、喷施肥料，保证盐地碱蓬正常生长，每个处理重复一定次数；
(2)不同污染情景模拟：盆栽土壤为清洁土壤，取12kg湿重的土装于花盆中，将花盆土配置成石油质量分数，石油质量分数为石油质量除以土壤质量，按比例准确称取定量石油溶于石油醚中，分别设置为个数与密度梯度相等的污染梯度处理，并以不添加石油芳烃污染物的土壤为对照；
(3)生长特征监测：记录不同处理下盐地碱蓬的分枝数，收获植物分为根、茎、叶、果4部分，冲洗去除泥土杂质，称重，同时测量根的长度；
(4)分析实验结果，确定密度配置方案：依据分支数和生物量在不同污染浓度特征，依据单因素方差分析计算P值，其中当P<0.01时差异极显著，0.01<P<0.05差异显著，P>0.05差异不显著；据此筛选能容忍多环芳烃污染的密度配置。
2.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法，其特征在于：密度梯度分别为24株/盆，18株/盆，12株/盆。
3.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法，其特征在于：步骤(2)中，为保证石油与土壤充分混匀，同时使土壤中石油醚充分挥发，种植前15天每隔1天搅拌一次。
4.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法，其特征在于：有4个密度梯度。
5.根据权利要求4所述的一种盐地碱蓬净化滨海湿地多环芳烃污染的配置方法，其特征在于：4个密度梯度分别为24株/盆，18株/盆，12株/盆，6株/盆。
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