一種用井欄邊草修復砷-鉛汙染土壤的方法
2023-06-07 23:57:51 2
專利名稱：一種用井欄邊草修復砷-鉛汙染土壤的方法
技術領域：
本發明 涉及的是一種用井欄邊草修復砷-鉛汙染土壤的方法，屬於重金屬土壤汙染修復技術領域。
背景技術：
高度的工業化進程，加速了對自然資源的開採，隨之而產生的環境汙染對自然生態環境產生了巨大的壓力，礦區開採嚴重破壞生態系統，導致土壤質量的惡化和野生植物資源數量的減少，使土地失去利用價值。砷是廣泛分布於自然界的一種非金屬，主要以有機態和無機態兩種形式存在於土壤中，砷進入人體內被吸收後，破壞了細胞的氧化還原能力，影響細胞正常代謝，弓I起組織損害和機體障礙，可直接引起中毒死亡(謝正苗，廖敏，1997 ;李友，2001)。我國的鉛汙染形勢十分嚴峻，90年代以來，汽車消費量以平均每年25%的速度增長，汽車擁有量和燃料油消耗量劇增，鉛汙染的程度和空間分布有日趨嚴重之勢。在工業方面，我國鉛年產達90萬噸，年消費40多萬噸，是世界鉛生產大國和鉛消費大國(馬永剛，2001)。而且我國的鉛企業普遍存在生產工藝落後、設備現代化程度底、鉛資源浪費和環境汙染嚴重等現狀。儘管國家採取了一些相應措施，收效並不明顯。一些工業城鎮郊區農田土壤鉛含量高於背景值100多倍，生長的稻米鉛含量高於非汙染區18倍(馮福建，2001)。袖 邊育XPieristnultifida Poir.):鳳尾蕨科,多年生草本,高30 70釐米。適應性強，喜陽光充足和稍潮溼環境，也耐半陰，極耐乾旱，分布於山西、河北、山東、河南和長江流域以南各省區。其分布較廣，生物量較大，且價格便宜，汙染小，易種植，是治理砷-鉛複合汙染的有效方法。
發明內容
本發明提出的是一種用井欄邊草修復土壤砷-鉛汙染的方法，其目的旨在修復土壤中的砷-鉛對土壤的汙染。本發明的技術解決方案一種用井欄邊草修復砷-鉛汙染土壤的方法，包括如下步驟
一、證明井欄邊草對重金屬砷-鉛的吸附；
二、證明井欄邊草對重金屬砷-鉛脅迫的安全性。本發明的優點數據表明井蘭邊草對As的富集係數BF和遷移係數TF都超過了 1，由於Pb不是植物生長的必需元素，所以在井欄邊草體內的富集量較小，但實驗遷移係數顯示井欄邊草在中度砷汙染的土壤中有對鉛的吸附；由此可說明井欄邊草對土壤砷-鉛複合汙染是具有有效的修復意義；同時實驗數據顯示，在亞細胞水平，井欄邊草累積的砷主要集中在胞液和細胞壁裡，但隨濃度升高，液泡水平砷濃度開始降低，而細胞壁水平砷濃度積累增加；不同濃度的鉛對胞液和細胞器的積累量都不是很大，主要積累量集中在細胞壁。本發明具有價格低廉，生物量大；適應性較強，無二次汙染物等特點。
具體實施例方式一種用井欄邊草修復砷-鉛汙染土壤的方法，包括如下步驟
一、證明井欄邊草對重金屬砷-鉛的吸附；具體包括
1、實驗處理設計
1)取16株根際長度與株高相近，剛長出1-2片小羽葉的井欄邊草幼苗，根部用蒸餾水洗淨，後再用去離子水衝洗一遍，移入事先裝上500g培養基質的塑料盆，規格為25X 15cm，該培養基質由蛭石、珍珠巖混合均勻，其重量百分比為蛭石珍珠巖=2:1 ;
2)將藥品硝酸鉛(PbNO3,分析純級，國藥集團)和七水合砷酸氫二鈉(Na2HASO4· 7H20，分析純級，純度> 99. 7%, Alfa Aesar公司，美國)直接添加到培養基質中，用去離子水淋溶3天混合均勻；
各處理組藥品添加量如表I,各處理重複4次。處理具體方法如下表I As-Pb複合汙染對井欄邊草的處理濃度
權利要求
1.一種用井欄邊草修復砷-鉛汙染土壤的方法，其特徵是該方法包括如下步驟 一、證明井欄邊草對重金屬砷-鉛的吸附； 二、證明井欄邊草對重金屬砷-鉛脅迫的安全性。
2.根據權利要求I所述的一種用井欄邊草修復砷-鉛汙染土壤的方法，其特徵是所述的步驟一證明井欄邊草對重金屬砷_鉛的吸附；具體包括， 1、實驗處理設計 1)取16株根際長度與株高相近，剛長出1-2片小羽葉的井欄邊草幼苗，根部用蒸餾水洗淨，後再用去離子水衝洗一遍，移入事先裝上500g培養基質的塑料盆，規格為25X 15cm，該培養基質由蛭石、珍珠巖混合均勻，其重量百分比為蛭石珍珠巖=2:1 ; 2)將藥品硝酸鉛和七水合砷酸氫二鈉，直接添加到培養基質中，用去離子水淋溶3天並混合均勻； 各處理組藥品添加量如表I,各處理重複4次，處理具體方法如下表I As-Pb複合汙染對井欄邊草的處理濃度
3.根據權利要求I所述的一種用井欄邊草修復砷_鉛汙染土壤的方法，其特徵是所述的步驟二證明井欄邊草對重金屬砷_鉛脅迫的安全性，具體包括， I、實驗準備， 對井欄邊草亞細胞水平砷、鉛分布的測定，取井欄邊草的根、葉柄、羽葉鮮樣用去離子水衝洗2次；各個部分分別稱取0. 500g，用IOml的預冷的勻漿液，勻漿液組成為0. 25mmol/L 鹿糖、50mmol/L 順丁烯二酸鹽緩衝液，pH 為 7. 8, lmmol/L MgCl2 和10mmol/L半胱氨酸；勻漿液的pH為7. 8 ;所有勻漿過程和分離過程溫度均控制在4°C ；.2、具體實驗步驟如下 1)勻漿液及組織的體積為10ml，然後轉入兩支5ml離心管中； 2)將組織勻漿液在高速冷凍離心機中用300r/min轉速離心40s，下部沉澱、底層碎片為細胞壁組分； 3)上清液以20000r/min轉速離心45min,底層碎片為細胞器組分，上層清液為胞液組分，包括胞液及液泡內大分子有機物及無機離子； 4)將分離後的細胞壁、胞液和細胞器組分採用體積比為HN03:HC104=5:1的方法消煮後待測，元素含量用相應器官的乾重計；數據結果見表6、表7 : 表6砷在井欄邊草亞細胞水平的分布
全文摘要
本發明是一種用井欄邊草修復砷-鉛汙染土壤的方法，包括如下步驟一、證明井欄邊草對重金屬砷-鉛的吸附；二、證明井欄邊草對重金屬砷-鉛脅迫的安全性。本發明的優點本發明通過實驗數據表明井蘭邊草對As的富集係數BF和遷移係數TF都超過了1，由於Pb不是植物生長的必需元素，所以在井欄邊草體內的富集量較小，但實驗遷移係數顯示井欄邊草在中度砷汙染的土壤中有對鉛的吸附；由此可說明井欄邊草對土壤砷-鉛複合汙染是具有有效的修復意義；本發明具有價格低廉，生物量大；適應性較強，無二次汙染物等特點。
文檔編號B09C1/00GK102962248SQ20121055611
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者方炎明, 鄧滔, 沈羽, 張強, 張開梅 申請人:南京林業大學