氨三乙酸增強豨薟修復鎘汙染土壤能力的應用的製作方法
2023-04-27 05:50:31
專利名稱：氨三乙酸增強豨薟修復鎘汙染土壤能力的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及環境中重金屬汙染的修復技術領域，具體為氨三乙酸在豨薟修復土壤重金屬鎘汙染中的應用。
背景技術：
隨著冶煉、電鍍、皮革、肥料、養殖等工農業生產的發展，土壤鎘汙染日趨嚴重。環境中鎘重金屬汙染具有長期性、隱蔽性和不可逆性等特點，其汙染物在介質中移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解，還可經食物鏈傳遞等途徑最終將影響環境質量，危害人體健康。因此，研究新的鎘汙染土壤修復技術具有重要的現實意義。利用對重金屬具有修復潛力的植物(包括富集植物或超富集植物)進行重金屬汙染土壤的修復是當今環境科學的研究熱點之一，但是從超累積植物種類的局限性看，鎘富集植物部分生長緩慢、植株矮小或地上部生物量小在實際應用中受到限制；部分植物因受 土壤類型、汙染類型、氣候等環境條件的影響無法生長，加之一些金屬在土壤中的生物活性低，因而植物修復的時間較長。為了縮短修復時間，可以通過向土壤中加入螯合劑來絡合重金屬鎘，增加土壤溶液中的重金屬鎘濃度供植物吸收並轉運到地上部器官，達到提高植物修復效率的目的。螯合劑氨三乙酸，又叫氮川三乙酸、氨基三乙酸、次氮基三乙酸、次氨基三乙酸、特裡隆A,英文名稱Nitrilotriacetic acid,簡稱NTA。分子式為N(CH2COOH)3，分子量為191. 14，氨三乙酸具有兩性，酸性和鹼性，但是明顯偏酸性，是一種三元中強酸(3Na0H+H3NTa=Na3[NTa]+3H20)也可以鹼性(HCl+H3NTa= [H4NTa]Cl)，若用作金屬絡合劑，多用其鈉鹽。氨基三乙酸根是良好的螯合劑。發明人在從事重金屬汙染修復的研究工作中，已經發現豨薟為重金屬富集植物(中國專利申請200910309125)，但是其修復潛力還沒有完全的發揮，為了使豨薟植物在重金屬富集上發揮更大的作用，因此申請人進行了更進一步的研究。
發明內容
為了縮短修復時間，發揮該植物的修復潛力，增加豨薟對重金屬的吸收和富集，提高豨薟的修復效率，提供一種採用螯合劑運用於植物來達到修復重金屬土壤的方法，具體為氨三乙酸在豨薟修復土壤重金屬鎘汙染中的應用。為了實現上述發明目的，本發明採用的技術方案如下
氨三乙酸在豨薟修復土壤重金屬鎘汙染中的應用，將豨薟直接移栽於鎘汙染的土壤中，在豨薟移栽8(Γ90天後，將f 2mmol/kg的氨三乙酸加入到重金屬鎘汙染的土壤中，提高其修復鎘汙染土壤的效率，在豨薟栽種105天後，對其收割地上部分。所述的氨三乙酸作為螯合劑使用，施用方式為噴施，將噴霧器的噴頭伸入栽種植物根部，並噴施在植物生長的土壤表面。將豨薟直接移栽於鎘汙染的土壤中，其具體步驟包括①幼苗準備每年四月中旬將用育好的菊科屬植物豨薟幼苗，高6-8cm，直接移栽於重金屬鎘汙染的土壤當中，株距23cm，行距35cm，為了提高修復鎘汙染土壤的修復效率，移栽前每畝土壤可按如下用量作為底肥純氮8 9kg，磷(P2O5) 6. 5 7kg，鉀(K2O) 5飛kg;
②曰常管理植物栽培期，根據土壤水分實際情況每畝灌溉水2(Γ40方，並在移栽後8(Γ90天向植物生長的土壤表面噴施f2mmol/kg溶解於水的螯合劑氨三乙酸N(CH2C00H)3 ；
③收割處理待植物生長105天後進行對地上部分進行收割、烘乾打碎，然後對其進行灰化處理，提取重金屬鎘。將豨薟種植於重金屬鎘汙染的土壤中，通過在移栽後8(Γ90天施加f 2mmol/kg的NTA，利用氨三乙酸根這種良好的螯合劑，此螯合劑具有多齒狀的配位基，能與單一金屬離子形成雜環化學複合物，所以能將土壤固定的鎘離子解析出來，增加土壤溶液中鎘可溶態的濃度，促進其從根系向地上部運輸，進而提高豨薟對鎘的吸收和縮短修復時間，並將其大 部分轉運到植株地上部分，提高豨薟修復效率；最後收割植物地上部分進行灰化處理，提取重金屬鎘，以達到修復鎘汙染土壤的目的。螯合劑氨三乙酸本身其實也是一種汙染物，如果他在土壤當中分解的慢的話，其實是在加重土壤的汙染，即第二次汙染。而我們選用的螯合劑NTA，它的半衰期在半個月左右，即它不會對土壤造成汙染，利用了這個特點，在移栽後8(Γ90天施加，既保證了它的螯合作用，同時也不會對土壤造成汙染。先添加螯合劑ΝΤΑ，然後種植植物豨薟，螯合劑的使用會影響其生物量，影響植物生長，如果一開始就加入，植物都還很小，不易長大，即使長大了，而NTA都分解了，失去螯合效果。與現有技術相比，本發明的有益效果是
目前已知的修復植物的地上部分重金屬積累量還未能滿足提取重金屬的需要，並且重金屬元素在土壤中一般呈難溶態，生物活性低。而通過試驗研究發現，螯合劑NTA能夠活化土壤中的重金屬鎘，可增強豨薟吸收鎘的能力，並將吸收的大部分鎘轉運到地上部分，以達到提高修復效率的目的。因此，本發明為重金屬鎘汙染土壤的植物修復開發了新的方向，為植物修復技術的發展帶來了新的進步和發展空間。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於下述實施例。盆栽試驗
試驗地點設在四川農業大學教學科研農場。採用盆栽模擬土壤重金屬汙染的方法，將菊科屬植物豨薟iSiegesbeckiaoriental is Z)幼苗移栽於投加10mg/kg鎘汙染過的盆栽土壤中。本試驗於4月20日開始，移栽的豨薟為採自四川農業大學大棚內重金屬土壤中的幼苗，每盆2棵3次重複。每盆土壤重8kg,每盆施入純氮O. 48g,磷(P2O5) O. 36g,鉀(K2O) O. 36g。試驗共設5個處理,見表I
權利要求
1.氨三こ酸在豨薟修復土壤重金屬鎘汙染中的應用，其特徵在於將豨薟直接移栽於鎘汙染的土壌中，在豨薟栽種8(Γ90天後，將f 2mmol/kg的氨三こ酸加入到重金屬鎘汙染的土壌中，提高其修復鎘汙染土壤的效率，在豨薟栽種105天後，對其收割地上部分。
2.根據權利要求I所述的氨三こ酸在豨薟修復土壤重金屬鎘汙染中的應用，其特徵在幹所述的氨三こ酸作為螯合劑使用，施用方式為噴施，將噴霧器的噴頭伸入栽種植物根部，並噴施在植物生長的土壌表面。
3.根據權利要求I所述的氨三こ酸在豨薟修復土壤重金屬鎘汙染中的應用，其特徵在於將豨薟直接移栽於鎘汙染的土壌中，其具體步驟包括 ①幼苗準備毎年四月中旬將用育好的菊科屬植物豨薟幼苗，高6-8cm，直接移栽於重金屬鎘汙染的土壌當中，株距23cm，行距35cm，為了提高修復鎘汙染土壌的修復效率，移栽前每畝土壤可按如下用量作為底肥純氮8 9kg，磷(P2O5) 6. 5 7kg，鉀(K2O) 5飛kg; ②日常管理植物栽培期，根據土壤水分實際情況每畝灌溉水2(Γ40方，並在移栽後8(Γ90天向植物生長的土壌表面噴施f2mmol/kg溶解於水的螯合劑氨三こ酸N(CH2C00H)3 ； ③收割處理待植物生長105天後進行對地上部分進行收割、烘乾打碎，然後對其進行灰化處理，提取重金屬鎘。
全文摘要
本發明涉及環境中重金屬汙染的修復技術領域，具體為氨三乙酸在豨薟修復土壤重金屬鎘汙染中的應用。該技術是將豨薟直接移栽於鎘汙染的土壤中，在豨薟栽種80~90天後，將1~2mmol/kg的氨三乙酸加入到重金屬鎘汙染的土壤中，提高其修復鎘汙染土壤的效率，氨三乙酸液體噴施形式加入到土壤中，氨三乙酸具有多齒狀的配位基，能與單一金屬離子形成雜環化學複合物，能將土壤固定的鎘離子解析出來，增加土壤溶液中鎘可溶態的濃度，促進其從根系向地上部運輸，進而提高豨薟對鎘的吸收和縮短修復時間，並將其大部分轉運到植株地上部分；待植物生長105天後進行收割，並對收割的地上部分進行灰化處理，提取重金屬，以達到提高修復效率的目的。
文檔編號B09C1/00GK102814319SQ201210051268
公開日2012年12月12日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者張世熔, 蘭吉川, 陳強, 李雲, 賈永霞, 徐小遜, 李婷 申請人:四川農業大學, 張世熔, 蘭吉川, 陳強, 李雲, 賈永霞, 徐小遜, 李婷