一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法

本发明属于铀污染土壤植物修复，具体涉及一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法。

背景技术：

1、铀矿采冶活动在全球范围内广泛开展，产生了大量铀污染土壤，对周边居民的健康和生态环境构成了严重的潜在威胁。随着铀污染问题的日益严重，对铀污染土壤的修复工作变得刻不容缓。目前，铀污染土壤的修复技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。在这些方法中，植物修复技术因其环境友好性、成本低廉和操作简便等优点而受到广泛关注。

2、植物修复技术涉及利用植物及其相关微生物将土壤中的铀转移到植物的根、茎和叶中，从而实现土壤的净化。然而，现有的植物修复技术在处理铀污染土壤时存在效率低下和周期长的问题。由于植物生长周期的限制以及铀在土壤中的迁移速度慢，植物修复过程可能需要数年甚至数十年的时间。此外，植物对铀的积累能力有限，部分植物对铀的富集系数较低，难以高效去除土壤中的铀。因此，在实际应用中，植物修复技术通常需要与其他修复技术相结合，以提高修复效率。尽管已有多种方法尝试提高植物修复铀污染土壤的效率，例如筛选和培育高积累能力的植物种类、优化土壤条件、应用根际微生物、添加化学螯合剂、植物轮作和间作以及植物与物理或化学修复技术的结合，但这些方法的应用往往增加了植物修复的成本。因此，开发一种既能提高植物修复效率又能降低成本的方法成为该领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，该方法不仅提高了植物修复铀污染土壤的效率，还缩短修复周期，降低修复成本，实现了对铀污染土壤的高效、环保修复。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

3、一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，包括如下步骤：

4、s1、选取铀超富集植物的种子或幼苗进行萌发和培育，将铀超富集植物种子在60℃温水浸泡2-3h，自然风干，播撒在土壤中，自然萌发，将铀超富集植物幼苗枝条扦插到土壤中，定期浇灌；

5、s2、移植：待铀超富集植物生长一段时间，将其幼苗分别移植在铀污染土壤中，定期进行浇灌；

6、s3、铀超富集植物收割：在铀超富集植物分别自然生长出现或者添加螯合剂强化出现根际释放行为时间点时，收割植物地上和地下部分，进行铀富集量的测定；

7、s4、重复种植和收获铀超富集植物：第一次收割铀超富集植物地上和地下部分后，再在铀污染土壤中进行移植步骤s2得到的新的铀超富集植物幼苗，分别自然生长出现或者添加螯合剂强化出现根际释放行为时间点时，收割铀超富集植物地上和地下部分，进行铀富集量的测定。

8、优选的，所述铀超富集植物包括博落回、鸭乸草和竹柳中的一种或多种。

9、优选的，步骤s1中，所述播撒的具体方式为：每平方米播撒300-500粒或2000-4000粒，所述播撒厚度为5-10cm；所述幼苗枝条扦插的具体方式为：剪取幼苗枝条带有8节叶片的一段，长18 cm，上面4节叶片各保留两片叶子，最下边4节叶片从叶柄处剪去，将剪取的幼苗枝条插入土壤中8 cm，保留10 cm带有叶子的枝条在外面。

10、优选的，步骤s2中，待铀超富集植物种子萌发长出第一片叶子28-60天后，或铀超富集植物幼苗枝条长出新叶片20天后，将其幼苗分别移植在铀污染土壤中。

11、优选的，步骤s3中，所述螯合剂包括草酸或铁载体中的一种或两种。

12、优选的，所述铁载体为甲磺酸去铁胺。

13、优选的，在步骤s3中，在自然生长情况下，铀超富集植物幼苗移植到铀污染土壤后14-63天后，出现铀根际释放行为，收割植物地上和地下部分，进行铀富集量的测定。

14、优选的，在步骤s3中，添加螯合剂情况下，铀超富集植物幼苗移植到铀污染土壤后6-12天，添加草酸到铀超富集植物根际土壤中，在第9-15天，添加铁载体到铀超富集植物根际土壤中，铀超富集植物幼苗在第12-18天后，出现铀根际释放行为，收割植物地上和地下部分，进行铀富集量的测定。

15、优选的，在步骤s4中，在自然生长情况下，第一次收割铀超富集植物地上和地下部分后，再在铀污染土壤中进行移植步骤s2得到的新的铀超富集植物幼苗，14-63天后再进行收割，每隔14-63天进行一次移植和收割，如此循环，进行铀富集量的测定。

16、优选的，在步骤s4中，添加螯合剂情况下，第一次收割铀超富集植物地上和地下部分后，再在铀污染土壤中进行移植步骤s2得到的新的铀超富集植物幼苗，铀超富集植物幼苗移植到铀污染土壤后6-12天，添加草酸到铀超富集植物根际土壤中，在第9-15天，添加铁载体到铀超富集植物根际土壤中，在第12-18天后，出现铀根际释放行为，收割植物地上和地下部分，如此循环，进行铀富集量的测定。

17、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

18、（1）通过在铀污染土壤中种植超富集植物，并精准把握植物根际释放铀行为的时间节点进行收割，本发明显著提高了植物对铀的吸收和富集能力，提升了土壤修复的效率。

19、（2）与传统的植物修复方法相比，本发明通过重复种植和定期收割的策略，有效缩短了整个土壤修复的周期，加快了铀污染土壤的净化进程。

20、（3）通过精确控制植物根际释放铀行为的出现时间和收割时间，本发明确保了铀的高效富集，最大化了植物修复的效果，实现了对铀污染土壤的高效、环保修复。

21、综上所述，本发明公开的一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，不仅提高了植物修复铀污染土壤的效率，缩短了修复周期，降低了成本，而且整个过程环境风险低，是一种高效、环保且可持续的土壤修复技术。

22、下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，其特征在于，所述铀超富集植物包括博落回、鸭乸草和竹柳中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，其特征在于，步骤s1中，所述播撒的具体方式为：每平方米播撒300-500粒或2000-4000粒，所述播撒厚度为5-10cm；所述幼苗枝条扦插的具体方式为：剪取幼苗枝条带有8节叶片的一段，长18 cm，上面4节叶片各保留两片叶子，最下边4节叶片从叶柄处剪去，将剪取的幼苗枝条插入土壤中8 cm，保留10 cm带有叶子的枝条在外面。

4.根据权利要求1所述的一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，其特征在于，步骤s2中，待铀超富集植物种子萌发长出第一片叶子28-60天后，或铀超富集植物幼苗枝条长出新叶片20天后，将其幼苗分别移植在铀污染土壤中。

5.根据权利要求1所述的一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，其特征在于，步骤s3中，所述螯合剂包括草酸或铁载体中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，其特征在于，在步骤s3中，在自然生长情况下，铀超富集植物幼苗移植到铀污染土壤后14-63天后，出现铀根际释放行为，收割植物地上和地下部分，进行铀富集量的测定。

7.根据权利要求1或5所述的一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，其特征在于，在步骤s3中，添加螯合剂情况下，铀超富集植物幼苗移植到铀污染土壤后6-12天，添加草酸到铀超富集植物根际土壤中，在第9-15天，添加铁载体到铀超富集植物根际土壤中，铀超富集植物幼苗在第12-18天后，出现铀根际释放行为，收割植物地上和地下部分，进行铀富集量的测定。

8.根据权利要求1所述的一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，其特征在于，在步骤s4中，在自然生长情况下，第一次收割铀超富集植物地上和地下部分后，再在铀污染土壤中进行移植步骤s2得到的新的铀超富集植物幼苗，14-63天后再进行收割，每隔14-63天进行一次移植和收割，如此循环，进行铀富集量的测定。

9.根据权利要求1或5所述的一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，其特征在于，在步骤s4中，添加螯合剂情况下，第一次收割铀超富集植物地上和地下部分后，再在铀污染土壤中进行移植步骤s2得到的新的铀超富集植物幼苗，铀超富集植物幼苗移植到铀污染土壤后6-12天，添加草酸到铀超富集植物根际土壤中，在第9-15天，添加铁载体到铀超富集植物根际土壤中，在第12-18天后，出现铀根际释放行为，收割植物地上和地下部分，如此循环，进行铀富集量的测定。

技术总结
本发明公开了一种利用植物根际释放行为提高植物修复铀污染土壤效率的方法，属于铀污染土壤植物修复技术领域。该方法包括如下步骤：选取铀超富集植物的种子或幼苗进行萌发和培育，播撒或扦插在土壤中；待铀超富集植物生长一段时间，将其幼苗分别移植在铀污染土壤中，定期进行浇灌；在铀超富集植物出现根际释放行为时间点时，收割，进行铀富集量的测定；第一次收割铀超富集植物后，再在铀污染土壤中进行移植新的铀超富集植物幼苗，出现根际释放行为时间点时，收割，进行铀富集量的测定。本发明公开的方法不仅提高了植物修复铀污染土壤的效率，缩短了修复周期，降低了成本，是一种高效、环保且可持续的土壤修复技术。

技术研发人员：胡南,余黄,杨照岚,邓钦文,肖芳芳,祝孔俊,厉美辰,张辉,王永东,丁德馨
受保护的技术使用者：南华大学
技术研发日：
技术公布日：2025/1/23