本发明涉及铀污染土壤的植物修复技术领域，具体是一种利用木本植物-美国竹柳3号修复铀污染土壤的方法。
背景技术：
放射性核素铀主要通过与土壤中的矿物发生吸附作用、与土壤中的有机腐殖质发生络合作用以及与土壤中的阴离子发生沉淀反应三种方式进入土壤中。铀污染土壤的来源主要有核试验、核武器制造、核能生产和核事故、放射性同位素的生产和应用、含放射性核素化肥的使用、铀矿开采、铀矿加工等。据统计，全球由于铀矿开采和加工而产生的铀尾砂、铀尾渣、铀废石、铀矿化土壤和放射性污染土壤累计已达到1000亿吨左右。放射性污染土壤中的铀在生物地球化学过程的影响下，会发生形态和价态的转化成为可溶态，从而迁移到水体中，并通过食物链最终进入人体，蓄积于人的肝脏、肾脏和骨骼中，并依剂量大小，会引起急性或慢性中毒，诱发多种疾病，甚至引起肝脏损伤，诱发癌症，影响到周围的环境以及居民的人身安全。随着国防和核电事业的快速发展，对金属铀的需求量日益增加，这就要求我们加大铀资源的开发力度，因而产生的铀污染土壤的量也会随之增加。因此，对铀污染土壤进行修复是亟待研究解决的重大而紧迫的科技问题。
铀污染土壤的修复是将土壤中的铀以转移、转化和提取的方式减少或降低其在土壤中的浓度，使其达到环境安全可允许的水平范围内，从而减少对周围环境的毒性作用。铀污染土壤的修复方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
铀污染土壤修复的物理主要包括客土法、去表土法、深耕翻土法、原位覆盖法、隔离包埋法、玻璃化法、土壤固化法等；化学方法主要包括土壤稳定化法、电动修复法、土壤淋洗法、电热法和化学提取法等。采用传统的物理和化学方法在实际运行过程中存在许多不足之处,其共同缺点就是工程量大、能耗高、费用高昂、对环境有一定的破坏性、工艺流程冗长、后续处理烦琐、有的还需对二次废物进行再处理等。由于核设施的运行和退役在今后一段时间内将长期存在，因而，采用传统的化学和物理的修复铀污染土壤难以适应长期运行的需求。
植物修复是指通过植物对放射性核素的特殊富集或固定能力来去除土壤中的放射性核素以达到污染治理与生态修复的目的的方法。植物修复依靠的是植物在自然生长过程中对放射性核素的富集或固定作用，不需要耗费大量的人力和财力，无需消耗电力，节约了能源，对环境几乎没有破坏性。在放射性核素污染土壤中栽种植物，增加了土壤中有机质的含量，吸附了其他的有害物质，加快了生态循环，有助于恢复污染土壤原有的生态功能，提高土壤的质量。栽种的植物不仅美化了视觉环境，而且吸收了大气中大量的二氧化碳，减缓了温室效应。植物修复具有投入少、成本低的优点，尤其适合于大面积、低浓度放射性核素污染土壤的修复。植物修复技术作为一种新兴的环境污染治理技术，已引起国内外环境专家和政府环境保护部门的极大关注，成为世界各国铀污染土壤修复研究的热点。植物修复技术不仅可以修复铀污染土壤，而且还可以在修复过程中通过资源化再利用而取得一定经济效益，为铀污染土壤的长期性处理提供了一个很好的解决方法。
铀污染土壤的植物修复技术是以植物固定和超富集铀的理论为基础。目前，筛选出来的铀富集植物存在生物量小、生长速度慢、栽种成活率低、对不良环境适应性差、对铀富集量低、品种少、多集中在草本植物等缺点。这就要求我们去筛选新的生物量大、生长速度快、栽种成活率高、对不良环境适应性好、对铀富集量高的木本植物，对铀污染土壤进行原位植物修复。
技术实现要素：
针对上述情况，本发明旨在提供一种铀污染土壤的木本植物修复方法，该方法具有取材方便、植物成活率高、成本低廉、修复效率高、处理步骤简便、环境风险小等多重优点。
为了达到上述目的，本专利发明了一种利用木本植物修复铀污染土壤的方法，该方法直接将美国竹柳3号枝条扦插于铀污染土壤中，使其成活、生长，美国竹柳3号在生长过程中将土壤中的铀吸收到植物自身体内，并转运到地上部分，将地上部分收割并集中处理，减少铀污染土壤中的铀。同时美国竹柳3号根部还可固定大量的铀，减少铀的迁移和扩散。
其具体措施是：
(1)剪取枝条；
(2)扦插枝条到铀污染土壤中；
(3)生根存活后，成长一定的时间；
(4)收割地上部分，进行集中处理；
其进一步的措施是：
剪取枝条是剪取带有6节叶片的美国竹柳3号枝条一段，长约15cm，上面的3节叶片各保留两片叶子，下面的3节叶片从叶柄处剪去；
扦插枝条到铀污染土壤中是指将剪取的美国竹柳3号枝条插入铀污染土壤中约7cm，保留8cm的枝条在外面；
美国竹柳3号枝条扦插到铀污染土壤中后，每天按时浇水，成长100-120天；
美国竹柳3号生长100-120天后，采用机械或人工收割的方式收割地上部分。集中处理是将收割的地上部分转移到固定地方集中进行干燥、粉碎，焚烧、最后进行填埋，实现有效阻控铀的扩散。
本发明以铀富集木本植物美国竹柳3号为材料，解决了现有的铀污染土壤造成环境危害的难题。相比现有的植物修复技术，具有以下技术优势；
(1)选用的木本植物美国竹柳3号成活率高、适应性强。其根系发达，萌芽力强，极易成活，扦插的成活率达95％以上，且能生长于水边和潜水中，对土壤适应性广。竹柳喜光、耐寒，在零下37℃的低温和40℃的高温、从平原到海拔4000米以内的高原，都可以正常生长；
(2)选用的木本植物美国竹柳3号生长快、生物量大。美国竹柳3号枝条扦插100天左右即可长成1.5-2.0m高，四至六年平均胸径可达25cm，高度可达22m，单株材积率可达0.4m3，每亩可种植500颗，即生长4-6年，1亩的平均生物量可达100吨；
(3)选用的木本植物美国竹柳3号抗性强。可在盐碱地上栽种，具有抗盐碱、抗旱涝、抗寒、抗病、抗压、抗弯、抗拉、抗剪等高抗性。并且自身还对竹柳吐锈病、茎杆溃疡病等病虫害有很强的抑制性；
(4)选用的木本植物美国竹柳3号可兼作套种。如每亩按500颗栽种，株距和和行距都在1米以上，第二年可正常套种其他修复铀污染土壤的草本植物；
(5)选用的木本植物美国竹柳3号不会被牛羊采食，因此铀不会通过食物链传递而增加环境风险。美国竹柳3号直接扦插于铀污染土壤中，具有操作管理简便，可大量减少铀进入地表水和地下水，减阻铀污染物的扩散，修复效率高，成本低，环境风险小，并能美化环境等多重优点；
(6)它适用于铀矿山、铀水冶厂、铀废石场以及铀尾矿库等场所周边铀污染土壤的修复。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：
ⅰ材料组成
美国竹柳3号枝条、铀污染土壤；
ⅱ材料配置及施用方法
剪取带有6节叶片的美国竹柳3号枝条一段，长约15cm，上面的3节叶片各保留两片叶子，下面的3节叶片从叶柄处剪去。然后将剪取的美国竹柳3号枝条插入铀污染土壤中约7cm，保留8cm带有叶子的枝条在外面。美国竹柳3号枝条扦插到铀污染土壤中后，每天按时浇水，3天后开始生根，14天后开始长出新叶，成长100-120天后，美国竹柳3号长成约1.5-2.0m高的小树。美国竹柳3号生长100-120天后，采用机械或人工收割的方式收割地上部分。集中处理，是将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎、焚烧、最后进行填埋，实现对铀扩散的有效阻控；
ⅲ原理
美国竹柳3号，杨柳科柳属植物。乔木，生长潜力大。叶狭长、有锯齿,托叶早落、互生，少数对生。辛荑花序直立，先叶或与叶同时开放，雄蕊2枚至多数，花丝分离或部分或全部合生，子房无柄或具柄，为多倍体，树皮幼时绿色，光滑。顶端优势明显，腋芽萌发力强，分枝较早，侧枝与主干夹角30～45度。树冠塔形，分枝均匀该品系树干通直，树冠窄，尖削度小，侧枝较细，深绿色，皮孔很小、光平，易繁殖，成活率高；
喜光喜温暖湿润气候，能生长于水边和浅水中，垂直生长从平原到海拔4600米，对土壤适应性广，且根系发达，萌芽力强。在我国湖南、湖北、安徽、贵州、广西、广东、浙江、江苏、河南、陕西、甘肃、福建、江西等广大地区均有分别；
通过大量试验，我们发现美国竹柳3号可直接生长在铀污染土壤中，具有极强的耐铀性，而且可以把铀富集到地上部分，从而降低土壤中的铀含量，实现对铀污染土壤的修复。
ⅳ具体实施方式
一种利用木本植物修复铀污染土壤的方法，它将美国竹柳3号枝条扦插到铀污染土壤中，使其成活、生长至收割地上部分并进行集中处理的步骤是：
(1)剪取枝条：每年2月，剪取带有6节叶片的美国竹柳3号枝条一段，长约15cm，上面的3节叶片各保留两片叶子，下面的3节叶片从叶柄处剪去；
(2)扦插枝条到铀污染土壤中：将剪取的美国竹柳3号枝条插入铀污染土壤中约7cm，保留8cm带有叶子的枝条在外面；
(3)生根存活后，成长一定的时间：将美国竹柳3号枝条扦插到铀污染土壤中后，每天按时浇水，3天后开始生根，14天后开始长出新叶，成长100-120天后，美国竹柳3号长成高1.5-2.0m的小树；
(4)收割地上部分，进行集中处理：美国竹柳3号生长100-120天后，采用机械或人工收割的方式收割地上部分。集中处理是将收割的地上部分转移到其安全地方集中进行干燥、粉碎、焚烧、最后进行填埋，实现对铀扩散的有效阻控。
ⅴ实施例
实施例1，每年2月份，剪取带有6节叶片的美国竹柳3号枝条一段，长约15cm，上面的3节叶片各保留两片叶子，下面的3节叶片从叶柄处剪去。然后将剪取的美国竹柳3号枝条插入可溶性铀含量为2mg/kg的铀污染土壤中约7cm，保留8cm带有叶子的枝条在外面。美国竹柳3号枝条扦插到铀污染土壤中后，每天按时浇水，3天后开始生根，14天后开始长出新叶。此后精心管理，合理施肥。成长100天后，美国竹柳3号长成约1.6m高的小树。随后采用人工收割的方式收割地上部分，并移到其安全地方集中进行干燥、粉碎、焚烧、最后进行填埋。经分析，一株美国竹柳3号茎的铀含量为14.93mg/kg，质量为2.62g；叶的铀含量为2.52mg/kg，质量为1.16g；根的铀含量为179.49mg/kg，质量为0.84g；经计算，每株美国竹柳3号可从铀污染土壤中移除铀0.041mg，固定可溶性铀0.151mg，有效阻控了铀的扩散。
实施例2，每年2月份，剪取带有6节叶片的美国竹柳3号枝条一段，长约15cm，上面的3节叶片各保留两片叶子，下面的3节叶片从叶柄处剪去。然后将剪取的美国竹柳3号枝条插入可溶性铀含量为4mg/kg的铀污染土壤中约7cm，保留8cm带有叶子的枝条在外面。美国竹柳3号枝条扦插到铀污染土壤中后，每天按时浇水，3天后开始生根，14天后开始长出新叶。此后精心管理，合理施肥，成长120天后，美国竹柳3号长成约1.8m高的小树。随后采用人工收割的方式收割地上部分，并移到其安全地方集中进行干燥、粉碎、焚烧、最后进行填埋。经分析，一株美国竹柳3号茎的铀含量为43.34mg/kg，质量为2.65g；叶的铀含量为8.61mg/kg，质量为0.92g；根的铀含量为485.23mg/kg，质量为1.43g；经计算，每株美国竹柳3号可从铀污染土壤中移除铀0.123mg，固定可溶性铀0.694mg，有效阻控了铀的扩散。
实施例3，每年2月份，剪取带有6节叶片的美国竹柳3号枝条一段，长约15cm，上面的3节叶片各保留两片叶子，下面的3节叶片从叶柄处剪去。然后将剪取的美国竹柳3号枝条插入可溶性铀含量为2mg/kg的铀污染土壤中约7cm，保留8cm带有叶子的枝条在外面，同时在美国竹柳3号之间套种博落回。美国竹柳3号枝条扦插到铀污染土壤中后，每天按时浇水，3天后开始生根，14天后开始长出新叶。此后精心管理，合理施肥，成长100天后，美国竹柳3号长成约1.5m高的小树。随后，采用人工收割的方式收割地上部分，并移到其安全地方集中进行干燥、粉碎、焚烧、最后进行填埋。经分析，一株美国竹柳3号茎的铀含量为63.60mg/kg，质量为2.14g；叶的铀含量为8.45mg/kg，质量为1.14g；根的铀含量为313.74mg/kg，质量为0.76g；经计算，每株美国竹柳3号可从铀污染土壤中移除铀0.146mg，固定可溶性铀0.238mg，有效阻控了铀的扩散。
实施例4，每年2月份，剪取带有6节叶片的美国竹柳3号枝条一段，长约15cm，上面的3节叶片各保留两片叶子，下面的3节叶片从叶柄处剪去。然后将剪取的美国竹柳3号枝条插入可溶性铀含量为2mg/kg的铀污染土壤中约7cm，保留8cm带有叶子的枝条在外面，同时在美国竹柳3号之间套种向日葵。美国竹柳3号枝条扦插到铀污染土壤中后，每天按时浇水，3天后开始生根，14天后开始长出新叶。此后精心管理，合理施肥，成长100天后，美国竹柳3号长成约1.55m高的小树。随后，采用人工收割的方式收割地上部分，并移到其安全地方集中进行干燥、粉碎、焚烧、最后进行填埋。经分析，一株美国竹柳3号茎的铀含量为61.27mg/kg，质量为2.16g；叶的铀含量为28.31mg/kg，质量为1.61g；根的铀含量为385.40mg/kg，质量为0.73g；经计算，每株美国竹柳3号可从铀污染土壤中移除铀0.178mg，固定可溶性铀0.281mg，有效阻控了铀的扩散。
以上仅仅是本发明的较佳实施方式，根据本发明的上述构思，本领域的熟练人员还可以对此作出各种修改和变换。例如，将美国竹柳3号扦插在不同铀浓度的铀污染土壤中，对扦插的行距、株距及各种营养条件进行改良，采用不同的收割方式和时期，不同的培养和育苗方法，用来修复不同的放射性核素等等。然而，类似的这种变换和修改均属于本发明的实质。