專利名稱：寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境中重金屬污染的修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體為寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟全球化的迅速發(fā)展，全球土地重金屬污染越來越嚴重。工業(yè)“三廢”和機動車尾氣的排放，污水灌溉及農(nóng)藥和化肥的濫用，造成了嚴重的環(huán)境和重金屬污染。而環(huán)境中重金屬鎘(Cd)污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點，其污染物在介質(zhì)中移動性差、 滯留時間長、不能被微生物降解，還可經(jīng)食物鏈傳遞等途徑最終將影響人類健康，造成不可估量的影響。震驚世界的日本骨痛病事件就是由土壤中的鎘元素污染造成的。因此，鎘污染土壤急需治理。土壤中的重金屬具有生物不可降解性和相對的穩(wěn)定性，因此利用植物對金屬污染位點進行修復(fù)是解決環(huán)境中重金屬污染問題的一個很有前途的選擇。它具有投資少、效率高，且不造成二次污染等多種特性，在修復(fù)重金屬土壤污染中顯示了極大的潛力。富集植物大都以群落方式聚集于野外，主要在礦山區(qū)、成礦作用帶、富含金屬元素巖石風(fēng)化而成土壤上。因此，對廢棄的礦山或金屬礦露頭上自然生長的植物進行調(diào)查是尋找富集植物或超積累植物的有效方法。目前發(fā)現(xiàn)的富集重金屬植物絕大多數(shù)屬于鎳、銅、鋅、硒、錳、砷等的富集植物，而鎘的富集植物較少。鎘的超積累植物包括遏藍菜屬的少數(shù)幾種植物；鎘的富集植物已發(fā)現(xiàn)的有香根草、苧麻、龍葵、小白酒、狼把草等，它們對鎘單一及復(fù)合污染均有較強的耐性和積累能力。但是目前發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)鎘富集植物繁殖能力弱、生長緩慢、對土壤環(huán)境適應(yīng)能力差等，在實際應(yīng)用中受到限制。因此，尋找其他鎘富集植物以克服現(xiàn)有修復(fù)植物的缺點，培育出繁殖能力強、生長快速、能適應(yīng)極其貧瘠土地的品種，是鎘污染土壤植物修復(fù)技術(shù)亟待解決的問題。與此同時，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，土壤鎘污染呈加重的態(tài)勢，尤其是農(nóng)業(yè)土壤鎘污染狀況令人擔(dān)憂。而目前可用于鎘污染土壤修復(fù)的植物品種資源難以滿足實際需要，急待進一步研究和擴大可用資源。另外，地球上植物資源相當(dāng)豐富，要確定哪些植物是否對鎘具有相應(yīng)的富集特性，需要花費大量人力、物力和財力，也未必就能篩選出符合需要的植物品種，從而制約了植物修復(fù)的效率及應(yīng)用。寬葉山蒿(AU名為 Artemisia stolonifera (Maxim. ) Kom)為菊科蒿屬草本多年生植物，主產(chǎn)于分布于內(nèi)蒙古、四川等地。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人在從事重金屬污染修復(fù)的研究工作中，繼發(fā)現(xiàn)禿瘡花、野茼蒿等重金屬富集植物之后，再次發(fā)現(xiàn)菊科蒿屬植物寬葉山蒿(拉丁名為Jrteffli1Sia stolonifera (Maxim .)Kom)，對土壤環(huán)境中的鎘重金屬具有顯著的富集特性。因此，本發(fā)明的目的就是針對上述可用于土壤重金屬污染生物修復(fù)的植物品種資源不足的問題，提供一種新的植物品種寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，在重金屬鎘污染的土壤中種植寬葉山蒿，對重金屬鎘污染的土壤進行修復(fù)。所述的寬葉山蒿的種植方法為直接移栽，直接移栽于重金屬鎘污染的土壤中。所述的寬葉山蒿的種植方法為播種，將寬葉山蒿種子直播種植于重金屬鎘污染的土壤中。對栽種的寬葉山蒿進行定期收割植物的地上部分，并進行灰化處理，提取重金屬。寬葉山蒿在修復(fù)土壤鎘污染中的應(yīng)用，將寬葉山蒿(Artemisia stolonifera (Maxim. ) Kom)種植于重金屬鎘污染的土壤中即可。通過寬葉山蒿根系大量吸收污染土壤中的Cd，并將其轉(zhuǎn)移至莖和葉等地上部器官，從而實現(xiàn)除去土壤中污染物重金屬Cd的目的。寬葉山蒿的生命力非常旺盛，易于成活，可進行直接移栽或?qū)⒎N子直播生長；在自然條件下即可存活，在其整個生長過程中管理粗放。作為優(yōu)選寬葉山蒿的種植步驟為
1.幼苗準備(1)采用直接移栽方式，自然條件下，將采集到的菊科蒿屬植物寬葉山蒿 (MS名為Artemisia stolon if era (Maxim. ) Kom)幼苗直接移栽于有鎘重金屬污染的土壤當(dāng)中。(2)在自然條件下種子直播方式，將采集到的菊科蒿屬植物寬葉山蒿(拉丁名為 Artemisia stolon if era (Maxim. ) Kom)種子直接播種于有鎘重金屬污染的土壤當(dāng)中。2.日常管理植物栽培期，根據(jù)土壤水分實際情況不定期澆水確保土壤水分保持在田間持水量的80%左右。3.收割處理85天后留茬收割植物的地上部分，并對收割的地上部分進行灰化處
理，提取重金屬鎘。待地上部分形成一定生物量時可進行定期收割，重金屬Cd隨著地上部分的收割被大量除去。其種子自然繁殖生長快速，留茬部分也可繼續(xù)生長，不需每年栽種，能有效降低污染土壤中Cd的含量，從而修復(fù)污染土壤。本發(fā)明中的寬葉山蒿(Artemisia stolonifera (Maxim. ) Kom)，為菊科蒿屬多年生草本植物，經(jīng)試驗研究，證明其主要對鎘(Cd)重金屬具有耐性和富集特性。本發(fā)明充分利用了寬葉山蒿對Cd重金屬的富集特性，將其幼苗移栽或?qū)⑵浞N子直播至被重金屬鎘污染的土壤中，吸收積累污染土壤中的Cd重金屬，并將其大部分轉(zhuǎn)運到地上部分，降低土壤中 Cd的含量，待地上部分形成一定生物量時，可留茬收割并進行灰化處理，進行連續(xù)提取重金屬，從而達到減少污染土壤中Cd含量的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
發(fā)明人通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，寬葉山蒿對重金屬鎘具有顯著的耐性和富集特性。本發(fā)明正是利用寬葉山蒿對重金屬鎘的這種耐性和富集特性，將其種植于鎘污染土壤中，可吸收積累重金屬鎘，并將其大部分轉(zhuǎn)運到地上部分，以達到修復(fù)污染土壤的目的。并且，由于寬葉山蒿繁殖能力強，生長快速，能在極其貧瘠的土地上生長，在其生長過程中管理粗放，因而成本較低、可操作性強，為重金屬污染土壤的植物修復(fù)開發(fā)了新的植物資源品種。


圖1為實施例中不同Cd濃度處理條件下寬葉山蒿地上部生物量。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實施例。實施例1
本實施例為寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用 試驗地點設(shè)在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)科研農(nóng)場土壤肥料試驗站。本試驗采用盆栽模擬土壤重金屬污染的方法，于春天開始，移栽菊科蒿屬植物寬葉山蒿Mrteffli1Sia stolonifera (Maxim. ) Kom)幼苗為采自四川省漢源縣富泉聯(lián)合鉛鋅礦區(qū)的隔代遺傳種苗。將寬葉山蒿種植于投加梯度濃度重金屬鎘污染過的盆栽土壤中，每盆6棵，3次重復(fù)。于網(wǎng)室內(nèi)栽培，根據(jù)土壤水分實際情況不定期澆水確保土壤水分保持在田間持水量的80%左右，85天后待植株成熟后，進行留茬收割植物收割和灰化處理，測定其中的重金屬鎘含量。試驗共設(shè)4個處理，分別為CK (不投加重金屬)和4個不同投加重金屬濃度試驗， 投加濃度為 5 mg kg-1 (Tl),30 mg kg"1 (T2)、90 mg kg"1 (T3)、120 mg kg"1 (T4)，投加的重金屬形態(tài)分別為CdCl2 ·2. 5Η20為分析純試劑，以固態(tài)加入到土壤中，充分混勻，平衡四周后待用。試驗結(jié)果如下
圖1為不同Cd濃度處理條件下寬葉山蒿地上部生物量。經(jīng)統(tǒng)計分析表明，Cd投加濃度為5、30、90 mg kg—1的處理中，地上部生物量均比照相高，分別高出102. 55%、58. 20%和 55. 06%,表現(xiàn)出了極強的耐性。與此同時，在更高的Cd污染處理水平下，即投加濃度大于 120 mg kg"1以后，地上部生物量有所下降，與對照相比僅低了 1.32%，說明了寬葉山蒿具有很強的耐性。植物體內(nèi)Cd含量測定結(jié)果見下述表1
表1.不同處理濃度下寬葉山蒿對鎘的富集特征
權(quán)利要求
1.寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，其特征在于在重金屬鎘污染的土壤中種植寬葉山蒿，對重金屬鎘污染的土壤進行修復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，其特征在于 所述的寬葉山蒿的種植方法為直接移栽，直接移栽于重金屬鎘污染的土壤中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，其特征在于 所述的寬葉山蒿的種植方法為播種，將寬葉山蒿種子直播種植于重金屬鎘污染的土壤中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，其特征在于 對栽種的寬葉山蒿進行定期收割植物的地上部分，并進行灰化處理，提取重金屬。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種菊科植物寬葉山蒿，具體為寬葉山蒿在修復(fù)土壤重金屬鎘污染中的應(yīng)用，將寬葉山蒿種植于重金屬鎘污染的土壤中即可。利用寬葉山蒿對重金屬鎘的富集特性，將其種植于污染土壤中，可吸收積累重金屬鎘，并將其大部分轉(zhuǎn)運到地上部分；地上部分經(jīng)灰化處理，提取重金屬，以達到修復(fù)土壤重金屬鎘污染的目的。寬葉山蒿繁殖能力強，生長快速，能在極其貧瘠的土地上生長，在其生長過程中管理粗放，因而成本較低、可操作性強，開發(fā)了一種新的植物資源品種用于重金屬污染土壤的植物修復(fù)。
文檔編號B09C1/10GK102172608SQ20111002544
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者葉文, 季曉菲, 張世熔, 徐小遜, 李云, 李婷, 賈永霞, 陳強, 龔國淑 申請人:葉文, 四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 季曉菲, 張世熔, 徐小遜, 李云, 李婷, 賈永霞, 陳強, 龔國淑