一种促进植物提取矿区红壤Cd的方法

一种促进植物提取矿区红壤cd的方法
技术领域
1.本发明涉及矿区重金属污染土壤修复领域，具体涉及一种促进植物提取矿区红壤cd的方法。


背景技术：

2.矿业“三废”中的重金属对环境有着严重的影响和危害。它们会在自然作用和人类活动的双重影响下，通过多种途径迁移、转化并富集于矿区周边的土壤中。这使得矿区周边土壤成为重金属的一个重要的“汇”。同时，矿区周边土壤中的这些重金属，又会在表生地球化学及生物等作用下，进入生物链，并通过生物放大作用影响生态系统及人类健康。在这些重金属之中，cd是被世界卫生组织列为重点研究的食品污染物之一。并且，国际癌症研究机构(iarc)也将其归为人类致癌物；美国毒物和疾病登记署(atsdr)将其列为第7位危害人体健康的物质。因此，矿区cd污染土壤的修复，具有极其重要的现实意义。
3.植物提取作为矿区cd污染土壤修复的一项重要技术，主要是通过利用植物的吸收、转运、富集作用降低土壤中cd含量而实现修复目的。其因可以彻底将cd从土壤中去除，并且操作便捷、价格相对低廉而极具发展潜力。但植物对cd吸收能力有限，清除效率低，一直难以应用于实际土壤改良。研究发现，某些促进剂不仅可以促进修复植物生长，而且可以增强植物提取土壤cd的能力和效率，然而廉价高效、绿色环保的促进剂研发、遴选，仍是技术瓶颈。同时，利用其促进特定植物提取特定类型土壤cd的方法，仍是值得研究和亟待解决的关键技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服上述技术不足，而提供一种促进植物提取矿区红壤cd的方法，本发明提供的技术方案包括以下步骤：
5.a对矿区cd污染红壤播种种植三叶鬼针草；
6.b制备用于促进植物提取矿区红壤cd的强化剂；
7.c对矿区cd污染红壤施用用于促进植物提取的强化剂；
8.d于果期收获并安全处置三叶鬼针草。
9.优选的，所述方法步骤a中所述的播种种植三叶鬼针草的行间距为20-30cm，播种量为0.6-0.9kg/亩。
10.优选的，所述方法b步骤中所述的用于促进植物提取矿区红壤cd的强化剂为0.1-0.2mol/l的海藻提取物-cacl2复配物。
11.优选的，所述方法c步骤中所述的施用用于促进植物提取的强化剂的方式是均匀注射施用，所述的注射施用的时机是旺盛生长期以后，施用量为5-6l/m2。
12.优选的，所述方法步骤c中所述的施用用于促进植物提取的强化剂的方式是对表层0-20cm土壤按5cm网格密度注射施用。
13.本发明所述促进植物提取矿区红壤cd的方法具有如下有益效果：
14.1、本发明所述方法可以促进三叶鬼针草对矿区红壤cd的吸收、富集能力；
15.2、本发明所述方法可以促进三叶鬼针草的生长；
16.3、本发明所述方法可以促进三叶鬼针草对矿区红壤cd的提取能力；
17.4、本发明所述方法操作简便、成本低廉、环境友好，可用于原位连续修复。
附图说明
18.图1是本发明所述促进植物提取矿区红壤cd的方法的流程图；
19.图2是本发明所述促进植物提取矿区红壤cd的方法对三叶鬼针草cd富集系数的影响，其中富集系数倍数是施加强化剂(海藻提取物-cacl2复配物)后的富集系数与未施加的富集系数的比值；
20.图3是本发明所述促进植物提取矿区红壤cd的方法对三叶鬼针草生物量的影响，其中生物量倍数是施加强化剂(海藻提取物-cacl2复配物)后的生物量与未施加的生物量的比值；
21.图4是本发明所述促进植物提取矿区红壤cd的方法对矿区红壤cd提取效率的影响，其中提取效率倍数是施加强化剂(海藻提取物-cacl2复配物)后的红壤cd提取率与未施加的提取率的比值。
22.具体实施方法
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.申请人发现了海藻提取物-cacl2复配物对三叶鬼针草提取矿区红壤cd的促进作用，提供了一种利用海藻提取物-cacl2复配物促进三叶鬼针草提取矿区红壤cd的方法，可以为植物修复重金属污染矿区土壤提供新参考、新思路、新方法、新技术。
25.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。其中，所述强化剂的制备方法为将脱盐晾干处理的绿潮海藻(主要为浒苔)，于-18至-25℃冷冻24h，研磨粉碎至0.15-0.125mm，经80倍重量的95℃热水浸提并自然冷却至室温，按0.1mol/l比例混入氯化钙，经60-80℃磁力搅拌反应60min，冷却至室温，制得海藻提取物-cacl2复配物，即为强化剂。
26.实施例1
27.按30cm的行间距和0.9kg/亩的播种量，条播种植三叶鬼针草，并正常田间管理；于三叶鬼针草进入旺盛生长期时，对表层0-20cm土壤按5cm网格密度均匀注射施用强化剂，强化剂浓度为0.05mol/l,强化剂的施用量控制在6l/m2；于果期收获三叶鬼针草，并安全处置三叶鬼针草。
28.实施例2
29.按30cm的行间距和0.9kg/亩的播种量，条播种植三叶鬼针草，并正常田间管理；于三叶鬼针草进入旺盛生长期时，对表层0-20cm土壤按5cm网格密度均匀注射施用强化剂，强化剂浓度为0.1mol/l,强化剂的施用量控制在6l/m2；于果期收获三叶鬼针草，并安全处置三叶鬼针草。
30.实施例3
31.按30cm的行间距和0.9kg/亩的播种量，条播种植三叶鬼针草，并正常田间管理；于三叶鬼针草进入旺盛生长期时，对表层0-20cm土壤按5cm网格密度均匀注射施用强化剂，强
化剂浓度为0.2mol/l,强化剂的施用量控制在6l/m2；于果期收获三叶鬼针草，并安全处置三叶鬼针草。
32.试验例
33.申请人选取某pb-zn矿区cd污染红壤为研究对象，设置空白对照组、实验组1、实验组2、实验组3，每组重复3次，其中，空白对照组不施用强化剂，实验组1、2、3处理如实施例1、2、3。
34.测试分析各组三叶鬼针草体内cd元素含量，同时采集表层(0-20cm)土壤样品并测试分析cd元素含量，计算富集系数倍数(植物体内cd元素含量与土壤cd元素含量的比值)、提取率倍数(施用强化剂前后土壤cd元素含量差值占施用强化剂前土壤cd元素含量的百分比)结果见图2-4，数据结果如下表：
35.强化剂浓度(mol/l)0.050.10.2富集系数倍数1.393.112.72生物量倍数1.131.281.28提取率倍数1.272.632.47
36.结果显示，对比三叶鬼针草cd富集系数、生物量及矿区红壤cd提取效率的变化可以看出，当强化剂浓度为0.1mol/l时样品富集系数倍数和生物量倍数以及提取率倍数达到最大，强化剂浓度为0.1mol/l和0.2mol/l时效果显著优于0.05mol/l，且显著高于空白对照组。
37.上面结合附图对本发明做了详细描述，但是本发明并不限于上述实施例，对本领域技术人员来说，还可以在不脱离本发明宗旨的情况下做出其他补充和修改。此外，本领域技术人员将会理解，前面的描述仅是示例的方式，并不旨在限制本发明。