一種利用野生觀賞植物婆婆納修復石油烴污染土壤的方法技術

一種利用野生觀賞植物婆婆納修復石油烴污染土壤的方法，利用植株及根際圈微生物的吸收、降解作用來實現降解土壤中的石油烴，詳細步驟如下：采用播種種植或土培育苗?幼苗移植的方法，將婆婆納分別種植于石油烴污染土壤中，測定土壤的最大持水量，并按照最大持水量的60％每日澆水一次；當婆婆納長到成熟期或開花期時，將其整體移走；重復在上述土壤中種植婆婆納，連續降低土壤中的石油烴污染濃度，直至土壤中的石油烴含量達到國家環境標準或生態安全指標為止。本方法的優點是：費用低、工程量小、對環境不產生二次污染、不破壞土壤結構，是一種高效、經濟的綠色修復技術，充分實現了生態效益、環境效益及經濟效益的統一。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及石油污染土壤的環境修復技術，具體地說是一種利用野生觀賞植物婆婆納修復石油污染土壤的方法。
技術介紹
土壤是人類賴以生存最基本的環境要素之一,也是微生物、植物和動物的重要活動場所。土壤在為人類的農業生產和城市發展提供資源基礎的同時，也不得不承載人類排放的各類污染物(參考文獻1:周啟星.2006.土壤環境污染化學與化學修復研究最新進展.環境化學,03:257-265)。據統計，過去四十多年中，全世界至少有數十億噸有害物質被釋放到土壤中，僅我國農田遭受的工業“三廢”污染已有1億多畝(參考文獻2周啟星,宋玉芳.2001.植物修復的技術內涵及展望.安全與環境學報,03:48-53)。針對石油污染來說，其不僅污染程度嚴重，毒性也很大。石油烴組組分中的苯系物(如苯、酚類等污染物質)、芳香烴類物質等經人體較長時間接觸并暴露后，會引起身體不適如頭痛、暈眩、惡心，有些甚至具有強烈的三致(致癌、致畸、致突變)作用(參考文獻3：BellT.H.,JolyS.,PitreF.E.etal.2014.Increasingphytoremediationefficiencyandreliabilityusingnovelomicsapproaches.TrendsinBiotechnology.32(5):271-280)。石油烴疏水性比較強，在土壤中會破壞土壤結構，毒害植物根系，導致土壤中微生物群落的多樣性減少，土壤中的原生動物銷聲匿跡。介于土壤資源的有限性及石油污染日益嚴重化、普遍化的現狀，對石油污染土壤的修復、治理已引起相當的重視，污染土壤的修復技術也成為當前環境領域日益活躍的研究方向之一(參考文獻4:AlkortaI.andGarbisuC.2001.Phytoremediationoforganiccontaminantsinsoils.BioresourceTechnology.79:273-276)。經過近年來的不斷探索，污染土壤的修復技術得到了迅速發展，物理修復、化學修復、生物修復等各項措施都發揮了非常重要的實踐意義(參考文獻5:曲向榮,孫約兵,周啟星.2008.污染土壤植物修復技術及尚待解決的問題.環境保護,12:45-47)。相對而言，換土法、化學淋洗法、溶劑浸提法等傳統的物理、化學修復方法成本仍然較高，易導致二次污染，并且破壞土壤的基本理化性質和相關生態過程；微生物修復技術則受環境因素的影響較大，不適于污染物含量過高或過低的環境，特定類群的微生物往往也只能修復某一類型的污染物，并且可能會給土壤和地下水帶來生物性污染(參考文獻6:ZhuangX.,HanZ.,BaiZ.etal.2010.Progressindecontaminationbyhalophilicmicroorganismsinsalinewastewaterandsoil.EnvironmentalPollution.158(5):1119-1126)。而植物修復技術具有成本低、不破壞土壤結構、可進行大面積原位操作、無二次污染等特點，因此作為一項綠色、經濟的修復技術，逐漸成為污染土壤修復最有效而可行的方法之一(參考文獻7:苗欣宇,周啟星.2015.污染土壤植物修復效率影響因素研究進展.生態學雜志,03:870-877)。從修復植物來看，常用的修復植物包括喬木、草類、作物、水生植物等。近年來，花卉植物開始應用于土壤修復，并顯現出獨特的優勢。狹義的花卉概念中，“花”單指植物的繁殖器官，“卉”則是草本植物的總稱，因此狹義的花卉僅指草本的觀花植物和觀葉植物(參考文獻8:劉家女,周啟星,孫挺,等.2007.花卉植物應用于污染土壤修復的可行性研究.應用生態學報,07:1617-1623)。廣義的花卉是指具有一定觀賞價值的植物的總稱，如觀花、觀葉、觀芽、觀莖植物，草本、木本、喬木、灌木，水生、陸生植物等等，種類繁多，不可勝計。相對于一般植物，花卉植物應用于土壤修復能夠進一步美化環境，減少進入食物鏈和對人體產生危害的風險；此外，人類在長期的生產實踐中積累了豐富的品種選育、花卉栽培以及病蟲害防治等經驗，應用花卉植物將更利于工程管理和人工養護。因此，花卉植物在污染土壤的修復應用中具備巨大的市場和潛力。迄今為止，國內外已經有不少植物修復石油烴污染土壤的研究報道，但發現的高效修復植物多為牧草類和作物類，少見花卉植物來修復石油污染土壤的報道。并且，植物生長受到氣候條件、地形地貌、土壤性質等的深刻影響(參考文獻9:LiX.,FengY.andSawatskyN.1997.Importanceofsoil-waterrelationsinassessingtheendpointofbioremediatedsoils:I.Plantgrowth.PLANTANDSOIL.192(2):219-226)，具有良好修復效果的植物進入到另一個環境未必能得到同樣理想的修復效果，所以更好地適應于污染環境的本土物種的篩選成為植物修復的首選工作。然而，利用野生觀賞植物修復石油污染土壤的研究處于起步階段，并且鹽堿脅迫下的野生觀賞植物修復研究也是未見報道。所以,針對石油烴污染土壤的花卉修復植物的篩選仍有必要。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對上述技術分析和存在問題，提供一種利用野生觀賞植物婆婆納[VeronicapolitaFries]修復石油烴污染土壤的方法，該方法費用低、對環境不產生二次污染；利用野生觀賞植物品種，適宜大面積工程操作，管理粗放簡單，同時又可以美化環境。本專利技術的技術方案：一種利用野生觀賞植物婆婆納修復石油烴污染土壤的方法，利用植株及根際圈微生物的吸收、降解作用來實現降解土壤中的石油烴，詳細步驟如下：1)采用播種種植或土培育苗-幼苗移植的方法，將婆婆納分別種植于污染比重為1％w/w—4％w/w濃度的石油烴污染土壤中，測定土壤的最大持水量，并按照最大持水量的60％每日澆水一次；當婆婆納長到成熟期或開花期時，將其整體移走；2)重復在上述土壤中種植婆婆納，連續降低土壤中的石油烴污染濃度，直至土壤中的石油烴含量達到國家環境標準或生態安全指標為止。本專利技術所采用的婆婆納屬于管狀花目玄參科，是一年至二年生宿根植物，中國各地普遍野生，種植粗放便于管理。婆婆納花有藍、白、粉三種顏色，具備很好的觀賞價值。婆婆納的植物分類學特征如下：植株有短柔毛；莖自基部分枝，下部匍匐地面；三角狀圓形或近圓形的葉子在莖下部對生，上部互生，邊緣有圓齒；早春開紫紅色小花，單生于苞腋；果期3－5月。婆婆納喜光，耐半陰，忌冬季濕澇。種植中對水肥條件要求不高，但喜肥沃、濕潤、深厚的土壤，生長適溫15-25℃。婆婆納還具有很好的藥用價值，主要成份為：阿魏酸、3-O-乙酰齊墩果酸、3,4-二甲基桂皮酸、胡蘿卜苷、β-谷甾醇、甘露醇等，可涼血止血、理氣止痛，常用于吐血、疝氣、睪丸炎、白帶病的治療。本方法的優點是：婆婆納是一種高效修復石油烴污染的野生觀賞植物，對土壤中低、高濃度的石油烴污染物均具有較強的忍耐力和一定的降解能力。利用婆婆納修復石油烴污染土壤，其費用低、工程量小；對環境不產生二次污本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用野生觀賞植物婆婆納修復石油烴污染土壤的方法,其特征在于：利用植株及根際圈微生物的吸收、降解作用來實現降解土壤中的石油烴，步驟如下：1)采用播撒種子或土培育苗?幼苗移植的方法，將婆婆納種植于污染比重為1％w/w—4％w/w濃度的石油烴污染的土壤中，測定土壤的最大持水量，按照最大持水量的60％每日澆水一次，當婆婆納長到成熟期或開花期時，將其整體移走；2)重復在上述土壤中種植婆婆納，連續降低土壤中的石油烴污染濃度，直至土壤中的石油烴含量達到國家環境標準或生態安全指標為止。

【技術特征摘要】
1.一種利用野生觀賞植物婆婆納修復石油烴污染土壤的方法,其特征在
于：利用植株及根際圈微生物的吸收、降解作用來實現降解土壤中的石油烴，
步驟如下：
1)采用播撒種子或土培育苗-幼苗移植的方法，將婆婆納種植于污染比重
為1％w/w—4％w/w濃度的石油烴污染的土壤中，測定土壤的最大持水量，按照
最大持水量的60％每日澆水一次，當婆婆納長到成熟期或開花期時，將其整體移
走；
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【專利技術屬性】
技術研發人員：程立娟，王亞男，周啟星，
申請(專利權)人：南開大學，
類型：發明
國別省市：天津;12