EDTA輔助蔬菜作物修復Cd-Cu-Pb復合污染土壤的方法技術

本發明專利技術涉及重金屬復合污染土壤的蔬菜修復，具體的說是一種利用強化措施修復Cd-Cu-Pb復合污染土壤的方法。該方法是在待修復土壤中按季節輪作種植蔬菜作物莧菜、胡蘿卜，待莧菜、胡蘿卜生長至成熟期時，在土壤中添加螯合劑EDTA，再生長10-15天后將蔬菜整體移除，從而達到修復Cd-Cu-Pb復合污染土壤的目的。本發明專利技術通過施入EDTA，不僅可以活化土壤中重金屬污染物，還可以顯著提高蔬菜作物對Cd-Cu-Pb的修復效果，從而加速Cd-Cu-Pb復合污染土壤的植物修復過程。本發明專利技術具有修復成本低、修復效率高、可操作性強、環境風險小等優點，且可在治理復合污染土壤的同時保證蔬菜品質。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及重金屬復合污染土壤的蔬菜作物修復，具體的說是一種利用強化措施 修復Cd-Cu-Pb復合污染土壤的方法。
技術介紹
重金屬污染問題在我國日益嚴重，據統計，目前我國約有1.3萬hm2耕地受 到Cd、Pb等重金屬污染，因重金屬污染導致糧食減產達1000萬t.中國農業氣 象，2009, 30:82-85]。土壤中重金屬被植物吸收后抑制其生長，造成作物減產甚至絕收，并 最終通過食物鏈進入人體危害健康. Journal of Hydro-EnvironmentResearch, 2010,4( 1):27-36;文獻 3 :Singh Vijay P. Computer Models of Watershed Hydrology. Highlands Ranch, Colorado, USA: Water Resources Publications, 1995]。在自然界中， 重金屬污染很少單獨存在于某一環境中，通常是多種污染物進入環境并共存，即多種重金 屬元素復合污染.北京高等教育出 版社，1998:683-684 ;文獻5 :重慶市統計局，國家統計局重慶調查總隊.重慶統計年鑒， 2009,北京中國統計出版社，2009]。20世紀60年代以來，Cd、Pb等重金屬復合污染 已引起國內外學者的廣泛關注，研究表明，多種重金屬元素共存時，其復合作用可大大改變 單一重金屬對植物的毒性作用.重慶建筑大學學報，2007，29 (4): 1-5]。因此，研究 重金屬復合污染土壤的修復對復合污染的治理具有一定意義，可為復合污染的治理提供科 學理論依據及參考。目前，可用于修復土壤重金屬污染的技術很多，但成本低廉的方法卻不多見。近年 來出現的植物修復(phytoremediation)技術,作為一種原位綠色修復技術,具有費用低廉、 不破壞環境、易于為人們所接受等優點，已成為環境科學領域的研究與應用熱點。將蔬菜 用于重金屬土壤的修復，通過按季節輪作種植，既可修復土壤重金屬污染，又可保證蔬菜品 質，在獲得環境效應的同時保證經濟效益，一舉兩得。近年來，土壤重金屬污染的植物修復以其費用低廉、不破壞場地結構、美化環境、 易于為社會所接受等優點而得到重視。但由于很多待修復土壤中目標重金屬活性較低，而 已發現的富集植物大多生長緩慢，生物量小，而生長迅速、生物量大的富集植物一般很難吸 收富集高濃度的重金屬，給實際修復帶來很多困難。(本段文字，放在
技術介紹
中，易引起技 術啟示，因此放入到
技術實現思路
中，)
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種高效、經濟、安全的強化措施修復Cd-Cu-Pb復合污染土壤的方法。為實現上述目的，本專利技術的
技術實現思路
為在待修復土壤中按季節輪作種植具有Cd-Cu-Pb富集能力的蔬菜作物莧菜、胡蘿卜，待莧菜、胡蘿卜生長至成熟期時，在土壤中添加螯合劑EDTA，再生長10-15天后將蔬菜作物整體移除，從而達到修復Cd-Cu-Pb復合污染土壤的目的，目前螯合劑的使用，給修復重金屬污染土壤帶來諸多優點(1)通過投加螯合劑可活化污染土壤中重金屬活性，更易于植物富集土壤中的重金屬。(2)螯合劑的施加，提高了植物修復污染土壤的效率，降低修復成本。(3) 土壤中施加螯合劑還促進了植物的吸收，利于植物的生產，提高其產量。其中螯合劑的添加量為每千克土壤中2. 5-7. 5mmol/kg土。同時可根據土壤中肥力狀況施用適量促進植物生長的氮磷鉀肥。所述螯合劑為乙二胺四乙酸(EDTA)。所述種植莧菜、胡蘿卜是指將高2-4cm或含2-3片展開真葉的莧菜、胡蘿卜幼苗移栽到Cd-Cu-Pb復合污染土壤中。在Cd-Cu-Pb復合污染土壤中種植的莧菜、胡蘿卜采用室外栽培，定期澆水，使土壤含水量保持在田間持水量的609^80%。在Cd-Cu-Pb復合污染土壤上采用輪作的方式種植莧菜、胡蘿卜作物，即在第一茬莧菜作物長到成熟期時，在土壤中添加螯合劑EDTA，再生長10-15天后，將莧菜整體從污染土壤上移出，再種植第二茬胡蘿卜作物，胡蘿卜生長至成熟期時，在土壤中添加螯合劑EDTA，再生長10-15天后，將胡蘿卜作物整體移除，重復上述過程，直至土壤中的重金屬Cd-Cu-Pb含量達到環境標準值。本專利技術所具有的優點( I)本專利技術在蔬菜作物修復土壤的基礎上，配合螯合劑EDTA強化措施，既保證了較高的修復效率，又降低了修復成本和環境風險。(2)本專利技術選用的莧菜、胡蘿卜對Cd、Cu、Pb的耐性和富集能力均較強，栽培管理較易，且生長速度快，又能保證蔬菜作物的品種，在修復Cd-Cu-Pb復合污染土壤的同時具有良好的環境、經濟效益。(3)本專利技術采用植物原位強化修復Cd-Cu-Pb復合污染土壤的措施，與傳統的污染土壤治理方法相比，具有投資少、工程量小、技術要求不高等優點。具體實施例方式實施例1盆栽試驗地點在常州市武進區水稻研究所的網室內，該場地在武進區農場，實驗場地周圍沒有污染源，是重金屬、有機物未污染區。盆栽試驗土壤采自常州市武進區水稻研究所內無污染區的表層土壤((T20cm)。實驗共設定了 4個濃度，分別為對照(CK，不投加Cd、Cu、Pb)及3個不同的Cd、Cu、Pb 投加濃度實驗，Cd 投加濃度2. Omg/kg (Tl)、6. Omg/kg (T2)、10. Omg/kg (T3), Cu 投加濃度800mg/kg (Tl)、2400mg/kg (T2)、4000mg/kg (T3), Pb 投加濃度lOOOmg/kg (Tl)、3000mg/kg (T2)、5000mg/kg (T3)，分別為我國土壤環境質量標準(GB15618，，195)三級標準的2、6、10倍，投加的重金屬形態為CdCl2 2. 5H20, CuSO4 5H20, Pb (NO3) 2，分別加入到土壤中，充分混勻，平衡半年后待用。本實驗于春天開始，莧菜種子在室內進行育苗。將莧菜種子置于預裝沙土的育苗盒中，沙土 =1:3，待幼苗長到2-3片展開真葉時，選擇生長 一致的幼苗分別移栽入各處理盆中。每盆各載3株苗，重復3次。根據盆中土壤缺水情況，不定期澆自來水(水中不含Cd、 Cu、Pb)，使土壤含水量經常保持在田間持水量的609Γ80%左右，待植物成熟后進行收獲，再種植第二茬作物胡蘿卜，胡蘿卜的處理同莧菜。實驗結果表I給出了不同Cd、Cu、Pb濃度處理條件下，莧菜、胡蘿卜地上部生物量的變化。 方差分析表明，與對照相比，覓菜、胡蘿卜在W添加濃度為2. 0mg/kg、6. Omg/kg, Cu添加濃度為800mg/kg、2400mg/kg, Pb添加濃度為1000mg/kg、3000mg/kg的處理中，地上部生物量均未顯著下降(p>0. 05),表現出較強的耐性。但在Cd、Cu、Pb投加濃度很高時，即CM添加濃度為10. Omg/kg, Cu添加濃度為4000mg/kg,Pb添加濃度為5000mg/kg,覓菜、胡蘿卜地上部生物量均顯著下降(P〈0. 05)，說明莧菜、胡蘿卜對Cd、Cu、Pb復合污染的耐性雖然較強但是還是有一定的限度。蔬菜體內Cd、Cu、Pb含量的測定結果表明(表1)，在Cd 2. Omg/kg、Cu 800mg/kg、 Pb 1000mg/kg污染水平下，覓菜地上部Cd本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種修復Cd?Cu?Pb復合污染土壤的方法，其特征在于：在Cd?Cu?Pb復合污染土壤中輪作種植莧菜、胡蘿卜，然后在土壤中添加螯合劑，從而達到修復Cd?Cu?Pb復合污染土壤的目的。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李定龍，趙潔，楊彥，王宗慶，胡浩，
申請(專利權)人：常州大學，常州水木環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：