專利名稱：一種促進(jìn)汞污染土壤植物修復(fù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用植物修復(fù)污染土壤的方法，特別涉及一種汞污染土壤植物修復(fù)的方法。
背景技術(shù)：
目前，汞污染土壤一般都是采用物理和化學(xué)方法進(jìn)行修復(fù)，利用物理和化學(xué)方法 修復(fù)汞污染土壤不僅成本高、不易大面積推廣使用、對土壤性質(zhì)和結(jié)構(gòu)破壞很大。比如， 據(jù)"美國環(huán)保局網(wǎng)站，http: 〃clu-in. org/s. focus/c/pub/i/1464/"報道加利福尼亞環(huán) 境保護(hù)局對NewAlmaden汞礦區(qū)約10， 000 15， 000m3的土壤進(jìn)行轉(zhuǎn)移并處理，僅前期投 入每立方就達(dá)到460美元/m3。而目前世界汞污染土壤面積大，僅中國汞污染耕地就達(dá)到 3.2乂104公頃，利用物理和化學(xué)方法修復(fù)汞污染土壤其投資是非常巨大的。植物修復(fù)技術(shù) 由于其成本低、對土壤擾動小、環(huán)境擾動少等優(yōu)點(diǎn)成為代替物理和化學(xué)方法的最佳選擇。但 是到目前為止，利用植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)汞污染土壤不能解決如何促進(jìn)根系從土壤中吸收汞 并有效的轉(zhuǎn)運(yùn)到植物地上部分，從而限制了植物修復(fù)效率并限制了其應(yīng)用。2005年出版的 "Enviro歷entalpollution，，
報道了豌豆，春小麥，甜菜和三葉草等植物對汞的富集和轉(zhuǎn)運(yùn)能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然
所有植物根系都可以吸收汞但是轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部分僅占根系汞含量的0. 17%-2. 5%左右； 2007年出片反的"International journalofphytoremediation，，矛艮道了 Rodriguez等人禾U 用大麥，小扁豆和羽扇豆等作物對汞污染土壤的修復(fù)能力，但是修復(fù)效率都不高，僅羽扇 豆地上部分汞含量最高，達(dá)到lmg/kg左右。植物根系對汞的提取和轉(zhuǎn)運(yùn)能力很低。有人 嘗試增加植物根系對汞的吸收并轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部分，但是效果很差。比如，2006年出版的 "ScienceoftheTotalEnvironment"報道有學(xué)者發(fā)現(xiàn)KI能促進(jìn)柳樹根系對滎的吸收但是不 能有效的將汞轉(zhuǎn)運(yùn)到植物地上部分。2004年出版的"EnvironmentalPractice"報道Moreno 等人將硫代硫酸銨施用于礦渣來研究印度芥菜對汞的提取作用，雖然印度芥菜對汞的提取 能力增加但是沒有應(yīng)用于汞污染土壤，由于土壤和渣堆物理化學(xué)性質(zhì)差別巨大，因此，仍然 沒有解決這一問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種促進(jìn)汞污染土壤植物修復(fù)的方法，將硫代 硫酸銨溶液噴灑到種植有油菜的汞污染土壤中，能有效的促進(jìn)根系從土壤中吸收汞并轉(zhuǎn)運(yùn)到油菜地上部分，提高了植物修復(fù)效率并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
本發(fā)明的技術(shù)方案為
先將油菜種植于汞污染土壤，然后達(dá)到生長旺盛期；最后，將硫代硫酸銨溶于水中并將 其均勻噴灑到植物根系周圍土壤即可。
油菜生長旺盛期為2-3個月。 硫代硫酸銨((NH4)2S203)按每公斤土壤2-6g的劑量加入。
硫代硫酸銨加入后3-10天收割油菜。 本發(fā)明在油菜生長2-3個月后加入硫代硫酸銨并在加入后的第3-10天收割植物， 處理后并分析汞含量發(fā)現(xiàn)種植在沒有加硫代硫酸銨的土壤的油菜，其根系和地上部分總 汞含量分別為O. 29±0. 15和0. 12±0. 03mg/kg ;而每公斤土壤分別加入2、4和6g硫代硫酸 銨的油菜其根系和地上部分總汞含量分別是4. 48±0. 48和2. 14±0. 84mg/kg ;9. 25±4. 45 和20. 2±1. 02mg/kg ;11. 67 ±4. 55禾口 33. 25 ±0. 64mg/kg。隨著硫代硫酸銨的劑量增加，根 系和地上部分總汞含量也隨之增加；反映植物將某種元素從根系轉(zhuǎn)運(yùn)到其地上部分能力的 轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(定義為植物地上部分汞含量與根系汞含量比值)和反映植物地上部分對土壤中 汞的富集能力的富集系數(shù)(定義為植物地上部分汞含量與土壤汞含量比值)也隨硫代硫酸 銨用量增加而增加。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
a. 本發(fā)明利用硫代硫酸銨溶液加入到汞污染土壤中促進(jìn)了植物根系對土壤中汞的吸 收并轉(zhuǎn)運(yùn)到植物地上部分，提高了植物的修復(fù)效率，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍；
b. 本發(fā)明能適應(yīng)不同氣候條件下，不同汞污染土壤類型的修復(fù)；
c. 本發(fā)明實(shí)施簡單，成本低，對土壤無污染，適用于大面積推廣和應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例方式
a. 以汞含量為100-130mg/kg土壤為修復(fù)對象，每公斤土壤加入2g硫代硫酸銨為例 將油菜種植于所要修復(fù)的汞污染土壤，在油菜生長2-3個月后加入硫代硫酸銨，加入方案 如下
首先，將硫代硫酸銨溶于水中，并分別按每公斤土壤加入2g硫代硫酸銨的劑量向土壤 施入硫代硫酸銨溶液。為了提高硫代硫酸銨的利用效率，利用噴霧器將溶液均勻噴灑到植 物根系周圍土壤即得。 收獲植物處理后并分析汞含量發(fā)現(xiàn)，每公斤土壤加入2g硫代硫酸銨的油菜其根 系和地上部分的總滎含量分別是4. 48±0. 48和2. 14±0. 84mg/kg ;本發(fā)明中，未加硫代硫 酸銨的植物其地上部分轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)分別是0. 41和0. OOl，而向每公斤土壤中加入 2g硫代硫酸銨后，植物地上部分轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)分別增加為0. 48和0. 02。(與未加硫 代硫酸銨處理相比，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)分別增加了 1和20倍)
b. 以汞含量為100-130mg/kg 土壤為對象，每公斤土壤加入4g為例將油菜種植于所 要修復(fù)的汞污染土壤，在油菜生長2-3個月后加入硫代硫酸銨，加入方案同a。
4
收獲植物處理后并分析汞含量發(fā)現(xiàn)，每公斤土壤加入4g硫代硫酸銨的油菜其根 系和地上部分總汞含量是9. 25±4. 45和20. 2±1. 02mg/kg ;植物地上部分轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集 系數(shù)分別增加為2. 18和0. 185 (與未加硫代硫酸銨處理相比，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)分別增 加了 5和185倍)。 c.以汞含量為100-130mg/kg土壤為對象，每公斤土壤加入6g為例將油菜種植 于所要修復(fù)的汞污染土壤，在油菜生長2-3個月后加入硫代硫酸銨，加入方案同a。
收獲植物處理后并分析汞含量發(fā)現(xiàn)，每公斤土壤加入6g硫代硫酸銨的油菜其根 系和地上部分總汞含量分別是11. 67 ±4. 55和33. 25 ±0. 64mg/kg。植物地上部分轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù) 和富集系數(shù)分別增加為2. 85和0. 329 (與未加硫代硫酸銨處理相比，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù) 分別增加了 7和329倍)。
權(quán)利要求
一種促進(jìn)汞污染土壤植物修復(fù)的方法，其特征在于先將油菜種植于所要修復(fù)的汞污染土壤，然后在油菜生長旺盛期將硫代硫酸銨((NH4)2S2O3)溶于水中并將其均勻噴灑到油菜根系周圍土壤，最后收割油菜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種促進(jìn)汞污染土壤植物修復(fù)的方法，其特征在于油菜生長旺盛期為2-3個月。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種促進(jìn)汞污染土壤植物修復(fù)的方法，其特征在于硫代硫酸銨按每公斤土壤2-6g的劑量加入。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種促進(jìn)汞污染土壤植物修復(fù)的方法，其特征在于硫代硫酸銨加入后3-10天收割油菜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫代硫酸銨促進(jìn)汞污染土壤植物修復(fù)的方法。方法的步驟如下1)在汞污染土壤中種植油菜；2)待油菜生長2-3個月后，向土壤中添加硫代硫酸銨溶液，每公斤土壤中硫代硫酸銨施用量為2-6g；3)加入硫代硫酸銨后的3-10天收割植物，即可。本發(fā)明采用的硫代硫酸銨對土壤無污染；技術(shù)工藝簡單，成本低；對汞污染土壤修復(fù)效果好；適用于大面積汞污染土壤植物修復(fù)的應(yīng)用。
文檔編號B09C1/00GK101786098SQ20101014839
公開日2010年7月28日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者馮新斌, 商立海, 尹潤生, 王建旭 申請人:中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所