专利名称：孔雀草、凤仙花和肾蕨在修复污染土壤中的新应用的制作方法
技术领域：
本发明属于污染土壤的植物修复技术领域，涉及孔雀草、凤仙花和肾蕨在修复污染土壤中的新应用。
背景技术：
随着铜的开采和冶炼、含Cu杀虫剂的长期使用和污水污泥灌溉的增多，土壤铜污染程度日益加剧，严重威胁生态系统的稳定和人类的安全。植物修复是解决铜污染土壤问题的有效途径之一，超积累植物或富集植物的筛选是植物修复技术得以实施的前提条件。国内外已有许多研究报道了海州香薷，酸模、小头寥、紫花香薷、鸭跖草和密毛蕨等植物对Cu具有不同程度的忍耐和积累能力。但没有关于Cu超积累花卉植物的相关报道。我国幅员辽阔，花卉植物资源丰富，如果能从不被重金属污染严重的矿区且物种繁多的 花卉资源中筛选出对铜污染土壤修复有重要意义和作用的超积累花卉植物，则将为植物修复开辟一条新的途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供孔雀草、凤仙花和肾蕨在修复污染土壤中的新应用。优选的，所述的土壤污染为铜污染土壤。本发明的有益效果是具有投资少、工程量小、技术要求不高等优点；而且作为一种绿色原位修复技术，所收获植株通过集中处理不会造成二次污染；同时修复进程不仅不会破坏土壤生态环境，还有助于改善因重金属污染而引起的土壤退化和生产力下降，恢复并提高其生物多样性。作为一种观赏花卉和经济植物，种植孔雀草、凤仙花和肾蕨在治理环境铜污染的同时还可起到美化环境的作用，所收获植株通过销售到异地或集中进行植物材料资源化利用而获得一定的经济效益。
图I :为本发明的Cu耐性较强但积累能力弱的花卉的地上部生物量(g/株)
图2 :表I为本发明的3种花卉的Cu积累特征
具体实施例方式本发明所用的孔雀草(7 )又名小万寿菊、杨梅菊、臭菊、红黄草,为一年生畏寒草本花卉。其植物分类学特征如下菊科万寿菊属，株高30至40厘米，羽状复叶，小叶披针形。花梗自叶腋抽出，头状花序顶生，单瓣或重瓣。花色有红褐、黄褐、淡黄、紫红色斑点等。花形与万寿菊相似，但较小朵而繁多。孔雀草喜温暖、阳光充足的环境，生长温度10°C 38°C，最适温度为15°C 30°C。对土壤要求不严，但忌PH值小于6的酸性土。撒落在地上的种子在合适的温、湿度条件中可自生自长，是一种适应性十分强的花卉。孔雀草有很好的观赏价值，适宜盆栽、地栽和做切花。除了作为一般的观赏花卉夕卜，孔雀草的花中含有多种色素类物质，因而有药用和保健作用。本发明所用的凤仙花(mPATIENS BALSMiINA )又名指甲花、染指甲花、小桃红等，是一年生草本花卉。其植物分类学特征如下凤仙花科凤仙花属，凤仙花茎高40-100厘米，肉质，粗壮，直立。上部分枝，有柔毛或近于光滑。叶互生，阔或狭披针形，长达10厘米左右，顶端渐尖，边缘有锐齿，基部楔形；叶柄附近有几对腺体。其花形似蝴蝶，花色有粉红、大红、紫、白黄、洒金等，善变异。凤仙花性喜阳光，怕湿，耐热不耐寒，适生于疏松肥沃微酸土壤中，但也耐瘠薄。凤仙花适应性较强，移植易成活，生长迅速。凤仙花有很好的观赏价值，除作花境和盆景装置外，也可作切花；凤仙花种子亦名急性子，茎亦名透骨草，均可入药，有活血化瘀、利尿解毒、通经透骨之功效。本发明所用的肾蕨cordifolia (L. )Presl),又名蜈蚁草、石黄皮等，一种常见的蕨类植物。其植物分类学特征如下肾蕨科肾蕨属，为中型地生或附生蕨，株高一般30 — 60厘米。地下具根状茎，包括短而直立的茎、匍匐匐茎和球形块茎三种。直立茎的主轴向四周伸长形成匍匐茎，从匍匐茎的短枝上又形成许多块茎，小叶便从块茎上长出，形成小苗。肾蕨没有真正的根系，只有从主轴和根状茎上长出的不定根。地部(即从根 茎上长的叶)呈簇生披针形，叶长30 - 70厘米、宽3 - 5厘米，一回羽状复叶，羽片40 -80对。肾蕨它栽培容易、生长健壮，粗放管理即能生长良好；喜欢温暖潮润和半阴的地方，宜用疏松、肥沃，透气的中性或微酸性土壤。肾蕨是目前中国内外广泛应用的观赏蕨类，有很好的观赏装饰效果；此外，肾蕨的叶或全草还可入药，有清热、利湿、消肿和解毒的功效。盆栽实验地点设在山东省济宁市曲阜师范大学实验温室内，该实验场地周围没有污染源，是重金属未污染区，属暖温带季风性大陆气候气候。实验用土壤采自山东省济宁市曲阜师范大学(地理位置为东经116° 96'、北纬35° 59')西边的农地(为无污染区)表土(O-20 cm)，土壤类型为褐土，其基本理化性质为pH值7. 5，有机质含量O. 99%，全N量为 O. 0875%,总 Cu 含量 19. 73 mg · kg'2010年3月初进行花卉育苗，在育苗基质中点播孔雀草和凤仙花种子，保持土壤湿润，待苗高8cm左右，含5-6片真叶，挑选长势一致的孔雀草和凤仙花幼苗移栽入塑料盆(直径Φ=20 cm, H=15 cm)中；肾蕨则采用分株繁殖的方法，分株方法把母株从花盆内取出，抖掉多余的盆土，把盘结在一起的根系尽可能地分开，用锋利的小刀把它剖开成两株或两株以上，分出来的每一株都要带有相当的根系，并对其叶片进行适当地修剪，以利于成活；装盆消毒把分割下来的小株在百菌清1500倍液中浸泡五分钟后取出凉干，即可移植到铜污染土壤中；分株后的管理分株后灌根或浇一次透水，分株后的3 4周内要节制浇水，以免烂根。塑料盆此前已装土 Ikg/盆，并混入固态CuSO4. 5H20,且Cu污染处理浓度设为800 mg kg_S相当于国家土壤Cu环境质量三级标准的2倍，平衡一个月。孔雀草、凤仙花和肾蕨生长到开花期或成熟期后收获。将收获样品分为根、茎和叶3部分，分别用自来水充分冲洗以去除粘附于植物样品上的泥土和污物，然后再用去离子水冲洗，浙去水分，在105°C杀青30min;然后在70°C下烘至恒重，用电子分析天平称出每种植物各部分的干重，称重后的植物样品粉碎备用。植物样品中Cu元素含量的测定用其HNO3-HClO4混合液消煮，HCl溶解、定容，原子吸收分光光度计(AAS)测定Cu元素的含量。实验结果如下
实验表明孔雀草、凤仙花和肾蕨在铜污染浓度800 mg kg—1均能完成其生命周期，SP能到达开花期；图I表明孔雀草、凤仙花和肾蕨3种花卉作物的地上部生物量(干重)与对照之间都无明显(P>0. 05)差异，表现出较强的耐性。研究显示(表I)虽然孔雀草、凤仙花和肾蕨3种花卉植物的富集系数和转移系数均小于1，且地上部铜含量也没有超过超积累植物所要求的临界含量1000 mg kg—1的标准，即不符合超积累植物的标准，但植物吸收量系数(AC)(指在生长期内，植物地上部分吸收的污染元素总量与土壤中该元含量之比)分别为O. 744,0. 516和O. 496，如果算到根部的吸收量系数会更高，表明孔雀草、凤仙花和肾蕨这3种花卉植物对铜仍有比较大的富集能力，属 铜富集植物，从而说明它们对铜污染也存在较大的修复潜力，可以应用于修复铜污染的土壤。以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，SP凡依本发明所作的均等变化与修饰，皆为本发明权利要求范围所涵盖，这里不再一一举例。
权利要求
1.孔雀草、凤仙花和肾蕨在修复污染土壤中的新应用。
2.根据权利要求I所述的新应用，其特征在于所述的土壤污染为铜污染土壤。
全文摘要
本发明公开了孔雀草、凤仙花和肾蕨在修复污染土壤中的新应用，属于污染土壤的植物修复技术领域。本发明的有益效果是该方法具有技术工艺简单，成本低；不破坏土壤的理化性质，无二次污染；针对铜污染土壤修复效果好，适用于大面积铜污染的土壤，在治理环境铜污染的同时还可起到美化环境的作用，所收获植株通过销售到异地或集中进行植物材料资源化利用而获得一定的经济效益。
文档编号B09C1/00GK102886377SQ20121040062
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者荆延德 申请人:荆延德