一種利用鉀肥強化葉用紅菾菜修復鎘汙染土壤的方法
2023-07-01 13:26:26 1
一種利用鉀肥強化葉用紅菾菜修復鎘汙染土壤的方法
【專利摘要】一種利用鉀肥強化葉用紅菾菜修復鎘汙染土壤的方法，涉及一種修復汙染土壤的方法，該方法是在待修復的鎘汙染土壤中施入鉀肥，然後種植葉用紅菾菜，葉用紅菾菜可以採用經消毒後的種子直接播種的方式，也可採用先育苗後移栽的方式種植。如採用先育苗後移栽的種植方式，需要待植物長出4-6片真葉時進行移栽。待葉用紅菾菜生長至一定時期時收穫，將植物整體從土壤中移除，進而達到修復鎘汙染土壤的目的。本發明通過施用鉀肥，可以提高修復植物的生物量，促進植物對鎘的吸收，提高葉用紅菾菜對鎘的富集量，從而強化葉用紅菾菜對鎘汙染土壤的修復效果。本發明具有操作性強、成本低、不引起二次汙染的優點，在治理汙染土壤的同時兼具美化環境的效果。
【專利說明】一種利用鉀肥強化葉用紅慕菜修復鎘汙染土壤的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種修復汙染土壤的方法，特別是涉及一種利用鉀肥強化葉用紅泰菜修復鎘汙染土壤的方法。
【背景技術】
[0002]由於工業發展、礦業開發、汙水灌溉和汙泥施用等人類活動所導致的土壤重金屬汙染及其生態安全問題日趨嚴重。在我國重金屬已引起大面積土壤汙染，土壤重金屬汙染不但導致糧食減產，且通過植物吸收進入食物鏈進而危害人類生命和健康，同時汙染土壤中的重金屬作為潛在的二次汙染源，很可能會通過徑流、淋濾而汙染地表水和地下水。由於重金屬在土壤生態系統中具有長期性、隱蔽性及不可逆性的特點，重金屬汙染土壤的修復與治理已成為迫切要解決的問題。
[0003]重金屬汙染土壤的修復技術不外乎物理、化學和生物等方法，這些方法可分為兩大類型:一類是客土、填埋、覆蓋新土。深耕翻土用於輕度汙染的土壤，而客土和換土則是用於重汙染區的常見方法。該工程措施是比較經典的土壤重金屬汙染治理措施，它具有徹底、穩定的優點，但實施工程量大、投資費用高，破壞土體結構，引起土壤肥力下降，並且還要對換出的汙土進行堆放或處理，因此不是一種理想的汙染土壤修複方法。還有一類是淋洗和植物修復等辦法，這些辦法可從根本上解決重金屬的去除問題，其中淋洗是用化學溶劑對受汙染土壤進行清洗，把重金屬洗去，但這種辦法除了耗資巨大和工程量大之外，還存在二次汙染問題，此外經淋洗後的土壤往往變成了砂礫，失去了土壤本身的功能，大大降低了利用價值。因此，目前國際上研究的熱點集中在具有安全、廉價、綠色等特點的植物修復技術研究。植物修復技術具有如下優點:①治理效果的永久性和治理過程的原位性；②治理成本的低廉性；③環境美學的兼容性後期處理的簡易性。但是用於植物修復的超積累或耐性植物通常生長緩慢，植株矮小，地上部分生物量小，限制了植物修復技術的大規模應用。施肥是農業生產中的常規措施，營養元素也是土壤-植物系統中不可缺少的因素之一，因此，從營養元素角度出發，通過施入適宜的營養元素形態或適合的施用方法來直接或間接影響重金屬在土壤-植物系統中運輸和在食物鏈中傳遞，促進植物的生長和吸收，增加重金屬的生物有效性，從而提高植物修復的綜合效率，這對於土壤質量改良和重金屬汙染土壤的修復、治理具有重要的現實意義。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種利用鉀肥強化葉用紅泰菜修復鎘汙染土壤的方法，該
方法通過施入鉀肥，不僅促進葉用紅泰菜生長，而且提高植物對鎘的吸收和累積，進而提高
植物對鎘的修復效率，在修復鎘汙染土壤的同時兼具美化環境的作用，具有良好的環境效.
Mo [0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種利用鉀肥強化葉用紅泰菜修復鎘汙染土壤的方法，所述方法包括以下過程: 在待修復的鎘汙染土壤中施入鉀肥，其施用形式為氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀中的一種，鉀肥施用量為0.05 g/kg K20，以液體形式或固體形式將鉀肥均勻施入土壤中，然後種植葉用紅泰菜，葉用紅泰菜採用經消毒後的種子直接播種的方式，或採用先育苗後移栽的方式種植；如採用先育苗後移栽的種植方式，需要待植物長出4-6片真葉時進行移栽；待植物生長至一定時期後收穫植物，將植物從土壤中整體移除實現鎘汙染土壤修復；葉用紅泰菜採用室外栽培，定期澆水，維持土壤含水量在田間持水量的60-70%，待植物生長至一定時期，將植物從土壤中整體移除，再反覆多次種植該植物，直至土壤中的鎘濃度達到土壤環境的安全標準。
[0006]本發明的優點與效果是:
本發明通過施入鉀肥，施用形式為氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀中的一種，不僅促進葉用紅泰菜生長，而且提聞植物對鋪的吸收和累積，進而提聞植物對鋪的修復效率。與傳統的汙染土壤治理方法相比，具有操作性強、成本低、不引起二次汙染的優點，具有良好的經濟和社會效益。所採用修復植物葉用紅泰菜(Beta vulgaris var.cicla L.),對鎘的耐性和富集能力強，具有良好的觀賞價值，在修復鎘汙染土壤的同時兼具美化環境的作用，具有良好的環境效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明不同鉀肥處理下，葉用紅泰菜地上部、根部及總乾重(mg pot—1)示意圖；
圖2不同鉀肥處理下，葉用紅泰菜地上部及根部Cd濃度(mg kg—1)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖所示實施例，對本發明作進一步詳述。
[0009]在待修復的鎘汙染土壤中施入鉀肥，施用形式為氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀中的一種，施加量為0.05 g/kg K20，鉀肥以液體形式或固體形式均勻施入土壤中，接著種植葉用紅泰菜，葉用紅泰菜可以採用經消毒後的種子直接播種的方式，也可採用先育苗後移栽的方式種植。如採用先育苗後移栽的種植方式，需要待植物長出4-6片真葉時進行移栽。
[0010]所種植的葉用紅泰菜採用室外栽培，定期澆水，使其土壤含水量維持田間持水量的60-70%。待葉用紅泰菜生長至一定時期，將植物從土壤中整體移除，再多次反覆種植該植物，直至土壤中的鎘達到土壤環境安全標準。
[0011]實施例1:
供試土壤為中國科學院瀋陽生態站內無汙染區的表層(0-20cm) 土壤，草甸棕壤，基本理化性質為:pH值6.5,總Cd含量0.12 mg kg'有機質15.5 g kg_ S 土壤機械組成砂粒21.4%、粉粒46.5%、粘粒32.1%。採用上述土壤自製鎘的人工汙染土壤，土壤自然風乾後，過2mm篩，以CdCl2 X 2.5H20形式拌入汙染物,使得土壤中Cd濃度為20 mg kg〈。平衡2周後，混合均勻裝入塑料花盆中，每盆裝入土 1.0 kg。
[0012]鉀肥調控:每盆播種8粒葉用紅泰菜種子，種子發芽10天後，每盆保苗4株，鉀肥採用3種形式:氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀，分別記作:K1、Κ2和Κ3處理，鉀肥用量為0.05 g/kg K2O ;同時設置不施鉀肥的對照處理CK20。[0013]植物每日用去離子水澆灌並維持60-70%田間持水量，2個月後收穫植物。植物樣品用去離子水衝洗乾淨後分為地上部和根部兩部分，植物樣品在烘箱中70°C烘至恆重後稱量乾重並記錄。烘乾的植物研磨後儲存待用。植物樣品採用HNO3-HClO4法消煮後用原子吸收分光光度計測定鎘含量。
[0014]試驗結果如下:
①不同鉀肥對葉用紅泰菜生物量的影響
圖1是鉀肥對葉用紅泰菜根部、地上部及總乾重的影響。由圖1可知，與對照處理CK20相比較，不同鉀肥處理均不同程度的促進了葉用紅泰菜根部和地上部的生長、提高了葉用紅泰菜總生物量。K2、K3處理顯著(p〈0.05)提高了葉用紅泰菜根部生物量，Kl處理顯著(p〈0.05)提高了葉用紅泰菜地上部生物量；就總生物量而言，Kl處理對葉用紅泰菜總乾重的促進作用達到顯著水平(P〈0.05)。
[0015]②不同鉀肥對葉用紅泰菜富集特性的影響
圖2為鉀肥處理下葉用紅泰菜地上部和根部鎘的濃度。由圖2可知，不同鉀肥處理促進了葉用紅泰菜地上部和根部對鎘的吸收，與對照CK20相比，各處理均顯著(p〈0.05)提高了葉用紅泰菜地上部Cd濃度；而K1、K2這2種處理顯著(p〈0.05)提高了葉用紅泰菜根部Cd濃度。
[0016]表1為鉀肥處理下葉用紅泰菜Cd的總富集量及TF值。由表1可知，鉀肥處理均不同程度降低了葉用紅泰菜TF值(Kl處理除外)。氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀這3種不同形式的鉀肥均提高了葉用紅泰菜對鎘的總富集量，其中氯化鉀和硝酸鉀這2種處理達到了顯著水平(p〈0.05);這3種鉀肥的葉用紅泰菜總吸收量與對照處理相比，分別提高了 63.27%、30.10%和 36.73%。
[0017]表1不同鉀肥處理下，葉用紅泰菜Cd的總富集量及TF、BC值
【權利要求】
1.一種利用鉀肥強化葉用紅泰菜修復鎘汙染土壤的方法，其特徵在於，所述方法包括以下過程: 在待修復的鎘汙染土壤中施入鉀肥，其施用形式為氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀中的一種，鉀肥施用量為0.05 g/kg K20，以液體形式或固體形式將鉀肥均勻施入土壤中，然後種植葉用紅泰菜，葉用紅泰菜採用經消毒後的種子直接播種的方式，或採用先育苗後移栽的方式種植；如採用先育苗後移栽的種植方式，需要待植物長出4-6片真葉時進行移栽；待植物生長至一定時期後收穫植物，將植物從土壤中整體移除實現鎘汙染土壤修復；葉用紅泰菜採用室外栽培，定期澆水，維持土壤含水量在田間持水量的60-70%，待植物生長至一定時期，將植物從土壤中整體移除，再反覆多次種植該植物，直至土壤中的鎘濃度達到土壤環境的安全標準。
【文檔編號】B09C1/00GK103752595SQ201410030287
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】陳蘇, 陳寧, 晁雷, 孫麗娜, 張倩, 劉芹 申請人:瀋陽大學