一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法。在污染重金屬類型為Zn、Pb、Cd、Cu的重金屬污染土壤中種植對重金屬具有富集能力的植物，在所述重金屬污染土壤中投放螯合劑。所述對重金屬具有富集能力植物為楊樹、駱駝蓬或白刺。所述楊樹為新疆楊。所述放螯合劑為EDTA、EGTA或CA(檸檬酸)。本發(fā)明專利技術將推動植物種植、土壤再利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有利于非可再生資源的再利用，針對重金屬污染后的地區(qū)，進行經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)保再生治理，有利于生態(tài)整體平衡。

Method for treating heavy metal contaminated soil by plant combined chelating agent

The invention discloses a method for treating heavy metal polluted soil by a plant combined chelating agent. In the heavy metal contaminated soil with heavy metals such as Zn, Pb, Cd and Cu, plants with the ability to enrich heavy metals are planted and chelating agents are put into the heavy metal contaminated soil. The heavy metal has the accumulation ability, and the plants are poplar, camel flower or white thorn. The poplar is Xinjiang poplar. The chelating agents are EDTA, EGTA or CA (citric acid). The present invention will promote plant cultivation, soil recycling industry development, is conducive to non renewable resources recycling, heavy metal pollution in the region, the economic, ecological, environmental regeneration governance, is conducive to ecological balance.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法
本專利技術屬于重金屬污染土壤防治領域，具體地說是一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法。
技術介紹
由于工業(yè)化和城市化的發(fā)展，我國重金屬的生產(chǎn)量和消費量已顯著增加，從而導致了重金屬污染日趨嚴重，重金屬的土壤污染危害尤為突出。廣東省韶關市仁化重金屬污染比較嚴重，曾經(jīng)發(fā)生兒童血鉛超標，給廣東生態(tài)環(huán)境的平衡，帶來了重大的影響，因此治理重金屬土壤污染已經(jīng)成為環(huán)保工作的首要任務。重金屬污染的土壤可通過化學、物理等方法進行修復。但物理和化學方法成本較高，并會對土壤結構產(chǎn)生不可逆的破壞，且化學方法也極易產(chǎn)生二次污染。植物修復是一種環(huán)保的、廉價的并且不會破壞土壤性質(zhì)的原位生物修復技術，不僅可以使重金屬污染土壤地區(qū)得到修復和改良，還可以產(chǎn)生生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，是一種經(jīng)濟、環(huán)保的符合現(xiàn)代發(fā)展理念的重金屬污染土壤修復技術。目前，在重金屬污染土壤的修復技術上，主要利用物理和化學等方法對重金屬污染土壤進行修復，大多數(shù)采用的重金屬污染修復方法包括：玻璃化技術、熱處理技術等物理方法，淋洗法、化學固定法等化學修復法。這些方法治理的結果都是在土壤中，即使將重金屬結合成難以分解的化合物，但依然沒有將重金屬從土壤里抽離出來，同時不可避免的存在改變土壤性質(zhì)、破壞原生土壤微生物環(huán)境、造成二次污染等問題。且價格昂貴，難以大規(guī)模施用。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術目的是提供一種對重金屬具有富集能力的植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法。技術方案：一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法，(1)在污染重金屬類型為Zn、Pb、Cd、Cu的重金屬污染土壤中種植對重金屬具有富集能力的植物，(2)在所述重金屬污染土壤中投放螯合劑。所述對重金屬具有富集能力植物為楊樹、駱駝蓬或白刺。所述楊樹為新疆楊。所述放螯合劑為EDTA、EGTA或CA(檸檬酸)。有益效果：螯合劑投加進土壤后，和土壤中的重金屬會發(fā)生螯合作用，形成水溶性的金屬-螯合劑絡合物，改變重金屬在土壤中的賦存形態(tài)，提高重金屬的生物有效性，進而可以強化植物對目標重金屬的吸收。通過重金屬從土壤顆粒上解吸到土壤溶液中，而土壤溶液是土壤中礦質(zhì)離子、重金屬離子以及植物根系直接作用的介質(zhì)，因而大大增加了植物對重金屬吸收的可能性；植物作用過程包括了植物根系對土壤溶液中重金屬的吸收以及重金屬在植物體內(nèi)的轉移和貯存。植物聯(lián)合螯合劑誘導修復技術是環(huán)境友好型及太陽能驅動的生態(tài)技術，不會破壞原生土壤微生物群落生活壞境和土壤結構，以使土壤中重金屬的生物有效性增加。環(huán)境污染治理產(chǎn)業(yè)是一項永恒的國家環(huán)保、發(fā)展主題。同時，將推動植物種植、土壤再利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進就業(yè)，增加新的就業(yè)崗位等。有利于非可再生資源的再利用，針對污染后的地區(qū)，進行經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)保再生治理，縮短與國際發(fā)達國家的環(huán)境保護差距，有利于我國生態(tài)整體平衡。附圖說明圖1是本專利技術螯合劑處理的土壤水提態(tài)重金屬含量隨時間變化圖。圖2是本專利技術螯合劑CA(檸檬酸)投入量對楊樹總重金屬含量的相互關系圖。圖3是本專利技術不同螯合劑處理下楊樹地上部生物量的變化圖。圖4是本專利技術不同螯合劑處理下楊樹各部位重金屬含量的變化圖。圖5是本專利技術不同螯合劑處理下楊樹各部位重金屬積累量的變化圖。具體實施方式一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法，(1)在污染重金屬類型為Zn、Pb、Cd、Cu的重金屬污染土壤中種植對重金屬具有富集能力的植物，(2)在所述重金屬污染土壤中投放螯合劑。所述對重金屬具有富集能力植物為楊樹、駱駝蓬或白刺。所述放螯合劑為EDTA、EGTA或CA(檸檬酸)。所述楊樹為新疆楊。螯合劑誘導植物富集重金屬的機理機制：本專利技術主要是廣東韶關仁化重金屬污染地區(qū)現(xiàn)狀的基礎，提供重金屬污染植物修復工藝的治理方案。因此對其土壤重金屬污染的特殊類型，必須要有針對性的螯合劑及植物搭配，才能達到最優(yōu)的修復效果，因此徹底研究出螯合劑誘導植物富集重金屬的機理機制。螯合劑類型、投加量及楊樹的選擇：植物修復技術使用的螯合劑類型大致分為兩大類—氨基多羧酸類螯合劑(APCAs)和小分子酸類螯合劑(LMWOAs)，這兩種螯合劑作用的機理和作用各自不一。投加量的多少，決定了螯合劑工作機理，試驗研究過程中，必須針對于土壤重金屬的污染特性，采用最合適的螯合劑，并且擇量加入，提高植物對目標金屬的修復潛力，使得修復效果最佳。植物修復技術的關鍵在于植物，針對廣東韶關仁化重金屬污染地區(qū)的環(huán)境氣候問題，生命力較強、生物量大的楊樹是植物的最優(yōu)選擇，再配合適合的螯合劑類型和投加量，能夠使得楊樹對項目區(qū)域的污染重金屬修復能力大大增強，不同品種的楊樹其吸收重金屬離子并且生物降解的方式不一樣，選擇修復能力最好的楊樹配合螯合劑，能夠大大提高修復能力。螯合劑類型對楊樹富集重金屬的影響：螯合劑的類型會對污染土壤上面種植的楊樹生物量、楊樹不同器官、楊樹富集重金屬機制有較大影響，必須加強對其相關影響機制的研究，才能從根本上得到最佳修復效果的工藝參數(shù)。一、螯合劑誘導植物富集重金屬的機理機制土壤通過礦物質(zhì)的表面吸附作用、腐殖質(zhì)的絡合作用和沉淀反應固定進入其中的外源金屬污染物。不同金屬在土壤中的生物有效性存在很大差異Cd、Ni、Zn、As、Se和Cu的生物有效性相對較高，較易被植物吸收；Co、Mn和Fe的生物有效性次之；Pb、Cr和U的生物有效性極低，其很難被植物所吸收，目前也鮮有發(fā)現(xiàn)該類重金屬的超富集植物。同一金屬的生物有效性還與其在土壤中的賦存形態(tài)有關。Ma等研究了砷超富集植物蜈蚣草對8種不同形態(tài)的無機和有機砷化合物的富集作用，結果表明，蜈蚣草羽葉中不同形態(tài)As的含量差異很大，其對Ca3(AsO4)2的富集作用最強，對FeAsO2的富集作用最弱。螯合劑投加到土壤中后，其和土壤中的重金屬發(fā)生螯合作用，能夠形成水溶性的金屬-螯合劑絡合物，改變重金屬在土壤中的賦存形態(tài)，提高重金屬的生物有效性，進而可以強化植物對目標重金屬的吸收。土壤和植物兩方面的相互作用：土壤作用過程是指螯合劑進入土壤后，將重金屬從土壤顆粒上解吸到土壤溶液中，而土壤溶液是土壤中礦質(zhì)離子、重金屬離子以及植物根系直接作用的介質(zhì)，因而大大增加了植物對重金屬吸收的可能性；植物作用過程包括了植物根系對土壤溶液中重金屬的吸收以及重金屬在植物體內(nèi)的轉移和貯存。目前，絕大部分研究認為，螯合劑作用下重金屬是通過非選擇性的質(zhì)外體途徑進入植物根部，在蒸騰流的驅動下向植物地上部轉移，其情形可能涉及重金屬的單一被吸收，以及金屬-螯合劑絡合物的共同被吸收。二、螯合劑類型及投加量。參見圖1，本專利技術螯合劑處理的土壤水提態(tài)重金屬含量隨時間變化圖。重金屬進入土壤后，一部分與土壤固相結合在一起，相對穩(wěn)定，很難被植物所吸收，螯合劑施入后，可以與這部分重金屬結合，形成絡合物，使其進入土溶液，達到提高土壤溶液重金屬含量的目的，但不同螯合劑的活化效果不盡相同。由圖1可見，各處理的土壤水提態(tài)重金屬含量與對照(CK)相比都有了顯著(P<0.05)提高，為對照(CK)的4.27～249.12倍。其中CA(檸檬酸)處于峰值的時間是最短了，土壤水提態(tài)重金屬含量迅速下降，表明CA與重金屬結合后被植物迅速吸收。本專利技術優(yōu)選CA作為螯合劑，CA是APCAs類螯合劑中應用最廣泛的一種螯合劑，常用于強化Pb和其本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法，其特征在于：(1)在污染重金屬類型為Zn、Pb、Cd、Cu的重金屬污染土壤中種植對重金屬具有富集能力的植物，(2)在所述重金屬污染土壤中投放螯合劑。

【技術特征摘要】
1.一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法，其特征在于：(1)在污染重金屬類型為Zn、Pb、Cd、Cu的重金屬污染土壤中種植對重金屬具有富集能力的植物，(2)在所述重金屬污染土壤中投放螯合劑。2.根據(jù)權利要求1所述的一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法，其特征在于：所述對重金屬具有富集能力植物為楊樹。3.根據(jù)權利要求1所述的一種植物聯(lián)合螯合劑治理重金屬污染土壤的方法，其特征在于：所述對重金屬具有富集能力植物為駱駝蓬。4.根據(jù)權利要求1所述的一種植物聯(lián)合螯合劑治理...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王欣，謝天壽，梁艷，林佳純，
申請(專利權)人：惠州市東江園林工程有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44