灯笼草在修复重金属铅污染土壤中的应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了灯笼草在修复重金属铅污染土壤中的应用，其方法具体为在重金属铅污染土壤中种植灯笼草，待灯笼草成熟后进行收获，将灯笼草地上部分或者带地下部分的整株从重金属铅污染土壤中移走，对收获的灯笼草进行灰化处理，提取重金属铅，从而对重金属铅污染土壤进行修复。本发明具有费用低廉、可操作性强、不破坏土壤理化性质、不引起二次污染、能够高效修复被重金属铅污染的土壤等优点。
【专利说明】灯笼草在修复重金属铅污染土壤中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境中重金属污染土壤的修复【技术领域】，具体涉及灯笼草(.Clerodendrum for tuna turn)在修复重金属铅污染土壤中的应用。
【背景技术】
[0002]土壤重金属污染是国内外普遍关注的环境问题，是一个全球性的棘手问题，所产生的污染效应具有隐蔽性、长期性和不可逆性。污染物在土壤中不能够被微生物等降解而被作物吸收。重金属在作物的可食部位过量积累后通过食物链传递给人或动物，对人类健康带来严重危害。如世界闻名的日本水俣病，骨痛病就是典型的例证。如何控制和减轻重金属对环境的污染和危害已成为一个日益突出的问题，目前修复重金属污染的土壤方法有物理、化学和植物修复等方法。但物理、化学方法修复污染土壤具有投资昂贵、需要用复杂的设备条件和存在二次污染的问题，不可能实现大面积修复。然而植物修复具有成本低、易操作、无二次污染的特点成为当前最受欢迎的修复手段。植物修复主要是应用超富集植物清除土壤中的重金属，目前发现的超富集植物500多种，主要是镍超富集植物，但是铅超富集植物却报道较少，国内对重金属铅的植物修复研究较多，但发现真正的超富集植物较少，仅见吴双桃等人2004年首次报道了一种铅超富集植物土荆芥，其体内铅质量分数高达3888mg/kg ;胡宗达等2007年发现小鳞苔草是一种铅超富集植物，其地上部分对铅富集含量高达1834.17mg /kg ;刘月莉等2009年报道了凤尾蕨、细风轮菜、大火草、蔗茅、小飞蓬和牛茄子等植物体内的Pb含量均大于1000 mg /kg，超过了超富集植物的临界标准；罗于洋等2010年报道利用室内控制性盆栽试验，对密毛白莲蒿铅的富集特性进行了研究，其地上部对最大铅积累量为2857.86mg/kg。
[0003]我国重金属铅污染的土壤面积巨大，已报道铅超富集植物的种类仍然非常有限，有必要寻找更为有效的铅富集植物来修复污染土壤，铅富集植物中富集量高的植物鲜见报道，因此筛选出更多的铅富集量高、转运系数大的植物，对于重金属铅污染土壤的修复具有重大意义，很值得去研究开发。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种灯笼草在修复重金属铅污染土壤中的应用，具有费用低廉、可操作性强、不破坏土壤理化性质、不引起二次污染、能够高效修复被重金属铅污染的土壤等特点。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
灯笼草在修复重金属铅污染土壤中的应用，在重金属铅污染土壤中种植灯笼草，待灯笼草成熟后进行收获，将灯笼草地上部分或者带地下部分的整株从重金属铅污染土壤中移走，对收获的灯笼草进行灰化处理，提取重金属铅，从而对重金属铅污染土壤进行修复。
[0006]所述灯笼草的株距保持在10cnT30cm的范围内；优选为15cm。
[0007]在所述灯笼草的生长过程中及时浇水，使土壤含水量保持在田间持水量的50%~90%。
[0008]在所述灯笼草的生长过程中适量的施肥。所述施肥可结合浇水同时进行。
[0009]重金属铅污染土壤中铅浓度在200.0mg/kg~1600.0mg/kg时，灯笼草对重金属铅污染土壤具有较好的修复能力，并且灯笼草未表现出任何毒害现象，灯笼草的生物量也没有影响；当重金属铅污染土壤中铅浓度在800.0mg/kg~1600.0mg/kg时，灯笼草对重金属铅污染土壤具有很好的修复能力。
[0010]发明人通过试验研究发现，灯笼草在不同铅浓度的土壤中，转运系数(植株地上部分与地下部分重金属含量之比)均大于1，均超过超富集植物的标准，当土壤铅浓度为1600mg/kg时,转运系数可达1.41。
[0011]灯笼草对铅的富集量随重金属铅污染土壤中铅浓度的增加而增加；当土壤铅浓度为1600mg/kg时，灯笼草的地上部分对铅的富集量达5809mg/kg。
[0012]所述灯笼草的种植方法为在圃地中播种种植得到灯笼草幼苗，待灯笼草幼苗的高度达到5mnTl5mm后，再移植到重金属铅污染土壤中；上述在圃地中播种种植优选为，在春季3月中旬将阴干保存的灯笼草种子在整好的圃地进行条播，覆一层细土后稍镇压，同时浇水保持土壤湿润，10天左右即可出苗；灯笼草最佳的收获时间为10月中旬。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明通过在重金属铅污染土壤中种植灯笼草来吸收提取土壤中的铅，可永久性的解决土壤铅污染问题。具有费用低廉、修复高效、可操作性强、不破坏土壤理化性质、不引起二次污染等优点；并且对富集的重金属铅还可以回收利用，从而产生一定的经济效益。 【具体实施方式】
[0014]以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0015]实施例1:
盆栽实验地点在湖南省林业科学院试验林场，实验场地周围没有污染源，是重金属未污染区，属亚热带季风湿润气候，长沙市区年平均气温17.2°C，年积温为5457°C，市区年均降水量1361.6毫米，全年无霜期平均275天。
[0016]盆栽土壤采自湖南省林业科学院试验林场内无污染的表层土壤，土壤类型为红壤。以Pb (NO3)2为分析纯供给土壤铅,共设五个铅浓度处理,分别为O mg/kg、200 mg/kg、400 mg/kg、800 mg/kg、1600 mg/kg,其中铅浓度为0 mg/kg的处理作为对照。制备铅污染土壤时，将土样自然风干，去除杂质后过4_筛，装入大小型号一致的花盆中，每个花盆中装土量相同，并分别与想要达到的各铅浓度处理所需的Pb(NO3)2粉末量充分混合、拌匀，平衡15天后备用。在3月中旬，选择高度约为IOcm的健壮灯笼草幼苗种植到各铅浓度处理的花盆中，每盆种植4株，重复3次。根据盆中缺水情况不定期浇水，保持土壤湿度在50%~90%，直至10月中旬将成熟后的灯笼草植株的地上部分和地下部分分别收获。分析收获后灯笼草植株的生长情况及不同部位的铅含量。
[0017]对收获后灯笼草植株的生长情况进行分析。统计各铅浓度处理下灯笼草植株的平均株高；将灯笼草植株用自来水清洗后再用去离子水冲洗干净，浙去水分，在105°C温度下杀青30分钟，再在70°C温度下烘至恒重，称量其干重。表1显示了不同铅浓度处理下灯笼草植株的生长情况。[0018]表1:
【权利要求】
1.灯笼草在修复重金属铅污染土壤中的应用，其特征在于:在重金属铅污染土壤中种植灯笼草，待灯笼草成熟后进行收获，将灯笼草地上部分或者带地下部分的整株从重金属铅污染土壤中移走，对收获的灯笼草进行灰化处理，提取重金属铅，从而对重金属铅污染土壤进行修复。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于:所述灯笼草的株距保持在10cnT30Cm的范围内。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于:在所述灯笼草的生长过程中及时浇水，使土壤含水量保持在田间持水量的50%~90%。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于:在所述灯笼草的生长过程中适量的施肥。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的应用，其特征在于:重金属铅污染土壤中铅浓度在200.0mg/kg~1600.0mg/kg时，灯笼草对重金属铅污染土壤具有较好的修复能力，并且灯笼草未表现出任何毒害现象，灯笼草的生物量也没有影响。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的应用，其特征在于:灯笼草对铅的富集量随重金属铅污染土壤中铅浓度的增加而增加；当土壤铅浓度为1600mg/kg时，灯笼草的地上部分对铅的富集量达5809mg/kg。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的应用，其特征在于:所述灯笼草的种植方法为在圃地中播种种植得到灯笼草幼苗，待灯笼草幼苗的高度达到10mnTl5mm后，再移植到重金属铅污染土壤中。
【文档编号】B09C1/00GK103949465SQ201410190012
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】童方平, 李贵, 刘振华, 陈瑞 申请人:湖南省林业科学院