[发明专利]粉叶蕨在修复镉污染土壤中的应用

说明书

技术领域

本发明属于重金属污染土壤的植物修复技术领域，特别涉及利用粉叶蕨修复镉污染土壤的修复。 

背景技术

镉是被公认为仅次于黄曲霉毒素和砷(As)的主要食品污染物。镉毒的临床表现为轻者恶心、呕吐、腹痛、腹泻等胃肠道刺激症状，重者尚可有大汗、虚脱、眩晕、抽搐，并可因脱水而致休克，甚至出现急性肾功能衰竭而死亡。近年来已有大量有关镉中毒的报道。因此修复镉污染土壤，已成为我国土壤可持续利用亟待解决的问题之一。 

植物修复技术是一项新兴的重金属污染土壤修复技术，其原理是利用植物对土壤重金属污染物的忍耐和超量积累能力并结合其共生的微生物体系来实现对污染土壤的净化。利用植物所具有的富集能力定期和持续地收获成熟的植物，并对其进行妥善处理，不仅可以净化污染土壤，而目能够对一些贵重金属进行回收利用，是修复污染土壤的有效途径。与其他治理方法相比，它具有处理成本低、绿色安全，并具有一定的生态景观效应，这些优点使得植物修复技术在污染土壤治理中具有广泛的应用前景。 

利用植物修复重金属污染土壤效果取决于植物的富集能力以及植物的生物量。但目前发现的超富集植物种类较少，而且植株大多生长缓慢、个体矮小，对污染土壤的修复效果有限，因此一些虽未达到超富集量但对重金属耐性好、生物量大的植物也可用于污染土壤的修复。 

粉叶蕨(Pityrogramme calomelanos Link)属裸子蕨科粉叶蕨属植物，自然状态下植株高2570厘米，人工栽培植株更高。根状茎直立或斜升，有红棕色狭披针形鳞片。具有生物量大、根系发达、生长速率快，对环境适应性强等特点。 

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术可用于植物修复重金属镉污染土壤的植物种类资源不足的问题，提供一种可用于修复重金属镉污染土壤修复的新植物资源，将粉叶蕨合理用于修复镉污染土壤，具有投资少、运行费用低、操作简单易行、无二次污染等特点。 

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下： 

粉叶蕨在修复重金属镉污染土壤中的应用，在镉污染土壤中种植粉叶蕨，通过粉叶蕨根系从土壤中提取大量的重金属镉，并将其转移至植物体内，适时移走，达到修复镉污染土壤的目的。 

在种植粉叶蕨时采用将根状茎种植于镉污染土壤。 

粉叶蕨的种植要求降低，可在一年的大部分时间内进行种植，其繁殖力强，成活率高，种植后不需特殊管理；种植后，根据土壤缺水情况可不定期浇水，尽量保持土壤湿润即可。 

为提高镉污染土壤的修复效果，在粉叶蕨生长到一定程度、植物体内重金属镉含量较高时收获植株，以便再次种植，达到更彻底修复的目的。 

收获时，根据土壤镉污染含量等情况，可将收获的部分根状茎进行再次种植，通过在镉污染土壤中多次种植粉叶蕨，循环修复，直至最终使修复的镉污染污染达到环保要求。 

发明人通过实验研究还发现，粉叶蕨对土壤中的镉的耐性具有一定的限度，当土壤中镉浓度大于 2500mg/kg时，植株生长明显受到抑制，植株生物量显著下降，根系的耐性指数明显下降。因此，将粉叶蕨应用于修复镉污染时，土壤镉的含量最好是低于3000mg/kg。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 

本发明的有益效果是： 

1、本发明经过长期大量实验发现粉叶蕨对土壤中的重金属镉具有显著的净化效果。因此，将其种植于镉污染土壤中吸收积累土壤中的重金属镉，从而降低土壤中镉含量；待其长到一定生物量时，通过人工收割，就可降低土壤中镉含量，实现净化废水的目的。 

2、由于粉叶蕨本身的生理特性，易成活，具有顽强的生命力，在整个生长过程中不需进行特殊的管理，因而运行成本低、效果好，操作简单易行。同时，也丰富了重金属污染土壤修复植物库，为植物修复重金属污染土壤的深入发展带来新的进步和发展空间。 

3、经过定期收割，可实现对重金属污染土壤的净化，防止其枯枝落叶掉入水中形成二次污染。收割的粉叶蕨经过处理以后还回收利用其中的重金属镉，具有较高的经济价值。 

4、与现有技术相比，本发明无论在运行成本、操作维护、处理效果，还是环保效益、经济效益等都具有明显的优势。 

附图说明

图1是实施例1不同镉浓度污染土壤中收获的粉叶蕨生物量 

图2是实施例1不同镉浓度污染土壤中收获的粉叶蕨对镉的单株积累量和富集量 

图3显示了不同镉浓度处理土壤中收获的粉叶蕨的单株镉积累量。 

具体实施方式