专利名称：一种用井栏边草修复砷-铅污染土壤的方法
技术领域：
本发明 涉及的是一种用井栏边草修复砷-铅污染土壤的方法，属于重金属土壤污染修复技术领域。
背景技术：
高度的工业化进程，加速了对自然资源的开采，随之而产生的环境污染对自然生态环境产生了巨大的压力，矿区开采严重破坏生态系统，导致土壤质量的恶化和野生植物资源数量的减少，使土地失去利用价值。砷是广泛分布于自然界的一种非金属，主要以有机态和无机态两种形式存在于土壤中，砷进入人体内被吸收后，破坏了细胞的氧化还原能力，影响细胞正常代谢，弓I起组织损害和机体障碍，可直接引起中毒死亡(谢正苗，廖敏，1997 ;李友，2001)。我国的铅污染形势十分严峻，90年代以来，汽车消费量以平均每年25%的速度增长，汽车拥有量和燃料油消耗量剧增，铅污染的程度和空间分布有日趋严重之势。在工业方面，我国铅年产达90万吨，年消费40多万吨，是世界铅生产大国和铅消费大国(马永刚，2001)。而且我国的铅企业普遍存在生产工艺落后、设备现代化程度底、铅资源浪费和环境污染严重等现状。尽管国家采取了一些相应措施，收效并不明显。一些工业城镇郊区农田土壤铅含量高于背景值100多倍，生长的稻米铅含量高于非污染区18倍(冯福建，2001)。袖 边育XPieristnultifida Poir.):凤尾蕨科,多年生草本,高30 70厘米。适应性强，喜阳光充足和稍潮湿环境，也耐半阴，极耐干旱，分布于山西、河北、山东、河南和长江流域以南各省区。其分布较广，生物量较大，且价格便宜，污染小，易种植，是治理砷-铅复合污染的有效方法。
发明内容
本发明提出的是一种用井栏边草修复土壤砷-铅污染的方法，其目的旨在修复土壤中的砷-铅对土壤的污染。本发明的技术解决方案一种用井栏边草修复砷-铅污染土壤的方法，包括如下步骤
一、证明井栏边草对重金属砷-铅的吸附；
二、证明井栏边草对重金属砷-铅胁迫的安全性。本发明的优点数据表明井兰边草对As的富集系数BF和迁移系数TF都超过了 1，由于Pb不是植物生长的必需元素，所以在井栏边草体内的富集量较小，但实验迁移系数显示井栏边草在中度砷污染的土壤中有对铅的吸附；由此可说明井栏边草对土壤砷-铅复合污染是具有有效的修复意义；同时实验数据显示，在亚细胞水平，井栏边草累积的砷主要集中在胞液和细胞壁里，但随浓度升高，液泡水平砷浓度开始降低，而细胞壁水平砷浓度积累增加；不同浓度的铅对胞液和细胞器的积累量都不是很大，主要积累量集中在细胞壁。本发明具有价格低廉，生物量大；适应性较强，无二次污染物等特点。
具体实施例方式一种用井栏边草修复砷-铅污染土壤的方法，包括如下步骤
一、证明井栏边草对重金属砷-铅的吸附；具体包括
1、实验处理设计
1)取16株根际长度与株高相近，刚长出1-2片小羽叶的井栏边草幼苗，根部用蒸馏水洗净，后再用去离子水冲洗一遍，移入事先装上500g培养基质的塑料盆，规格为25X 15cm，该培养基质由蛭石、珍珠岩混合均匀，其重量百分比为蛭石珍珠岩=2:1 ;
2)将药品硝酸铅(PbNO3,分析纯级，国药集团)和七水合砷酸氢二钠(Na2HASO4· 7H20，分析纯级，纯度> 99. 7%, Alfa Aesar公司，美国)直接添加到培养基质中，用去离子水淋溶3天混合均匀；
各处理组药品添加量如表I,各处理重复4次。处理具体方法如下表I As-Pb复合污染对井栏边草的处理浓度
权利要求
1.一种用井栏边草修复砷-铅污染土壤的方法，其特征是该方法包括如下步骤 一、证明井栏边草对重金属砷-铅的吸附； 二、证明井栏边草对重金属砷-铅胁迫的安全性。
2.根据权利要求I所述的一种用井栏边草修复砷-铅污染土壤的方法，其特征是所述的步骤一证明井栏边草对重金属砷_铅的吸附；具体包括， 1、实验处理设计 1)取16株根际长度与株高相近，刚长出1-2片小羽叶的井栏边草幼苗，根部用蒸馏水洗净，后再用去离子水冲洗一遍，移入事先装上500g培养基质的塑料盆，规格为25X 15cm，该培养基质由蛭石、珍珠岩混合均匀，其重量百分比为蛭石珍珠岩=2:1 ; 2)将药品硝酸铅和七水合砷酸氢二钠，直接添加到培养基质中，用去离子水淋溶3天并混合均匀； 各处理组药品添加量如表I,各处理重复4次，处理具体方法如下表I As-Pb复合污染对井栏边草的处理浓度
3.根据权利要求I所述的一种用井栏边草修复砷_铅污染土壤的方法，其特征是所述的步骤二证明井栏边草对重金属砷_铅胁迫的安全性，具体包括， I、实验准备， 对井栏边草亚细胞水平砷、铅分布的测定，取井栏边草的根、叶柄、羽叶鲜样用去离子水冲洗2次；各个部分分别称取0. 500g，用IOml的预冷的匀浆液，匀浆液组成为0. 25mmol/L 鹿糖、50mmol/L 顺丁烯二酸盐缓冲液，pH 为 7. 8, lmmol/L MgCl2 和10mmol/L半胱氨酸；匀浆液的pH为7. 8 ;所有匀浆过程和分离过程温度均控制在4°C ；.2、具体实验步骤如下 1)匀浆液及组织的体积为10ml，然后转入两支5ml离心管中； 2)将组织匀浆液在高速冷冻离心机中用300r/min转速离心40s，下部沉淀、底层碎片为细胞壁组分； 3)上清液以20000r/min转速离心45min,底层碎片为细胞器组分，上层清液为胞液组分，包括胞液及液泡内大分子有机物及无机离子； 4)将分离后的细胞壁、胞液和细胞器组分采用体积比为HN03:HC104=5:1的方法消煮后待测，元素含量用相应器官的干重计；数据结果见表6、表7 : 表6砷在井栏边草亚细胞水平的分布
全文摘要
本发明是一种用井栏边草修复砷-铅污染土壤的方法，包括如下步骤一、证明井栏边草对重金属砷-铅的吸附；二、证明井栏边草对重金属砷-铅胁迫的安全性。本发明的优点本发明通过实验数据表明井兰边草对As的富集系数BF和迁移系数TF都超过了1，由于Pb不是植物生长的必需元素，所以在井栏边草体内的富集量较小，但实验迁移系数显示井栏边草在中度砷污染的土壤中有对铅的吸附；由此可说明井栏边草对土壤砷-铅复合污染是具有有效的修复意义；本发明具有价格低廉，生物量大；适应性较强，无二次污染物等特点。
文档编号B09C1/00GK102962248SQ20121055611
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者方炎明, 邓滔, 沈羽, 张强, 张开梅 申请人:南京林业大学