[发明专利]棕榈酸强化藨草修复石油污染湿地土壤的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种修复石油污染湿地土壤的方法，特别是一种通过外源添加根系分泌物棕榈酸来强化藨草修复石油污染湿地土壤的方法。

技术背景

作为最重要的燃料和化工原料之一，石油在运输、化工、设备制造和金属加工等领域中至关重要。然而，据报道每年大约有80~100万吨石油通过油船泄漏、油井爆炸等多种方式进入到环境中。石油由直链烷烃、支链烷烃、芳香烃、环烷烃以及其他添加物组成，进入土壤中会破坏土壤酶活性、改变土壤微生物群落结构并且危害人体健康。

植物修复利用植物及其根际微生物来去除污染物并修复受损环境，与基于物理化学方法的传统修复方法相比具有成本低、无二次污染、修复效果好等显著优点。藨草是生长在石油污染严重的黄浦江湿地的主要物种之一，对石油烃类和PAH有很好的降解能力。植物、根系分泌物和根际微生物之间的相互作用对有机污染物的降解有重要影响，并制约着植物修复效果。根系分泌物和污染物通过促进或抑制营养吸收和毒物毒性间接影响根际微生物群落的生物量、物种和相互作用，同时，微生物群落为植物提供矿物质、有机质和水等。利用植物修复石油污染已经成为石油污染治理的重要方向，所以筛选高效降解石油类污染物的优势植物以及进行植物修复过程与修复方法研究是该领域的重要课题。

发明内容

    发明目的在于提供一种环境友好、高效、成本低廉的石油污染湿地土壤的植物修复方法。该方法通过外源添加棕榈酸来强化藨草修复石油污染的湿地土壤环境。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种棕榈酸强化藨草修复石油污染湿地土壤的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将藨草幼苗移栽到添加过棕榈酸的石油污染的湿地土壤中，种植密度约为800~1000株/m²，棕榈酸与湿地土壤的质量比为1000mg~5000mg：1kg。

上述的石油污染的湿地土壤为被汽油、柴油或重油污染的湿地土壤。

上述的棕榈酸与湿地土壤的质量比为5000mg：1kg。

上述的石油的污染水平为5000mg/kg~20000mg/kg。 

上述的石油的污染水平为20000mg/kg以下均可。

藨草为多年生挺水草本植物，高20~100cm，耐寒性强，可在全国大部分地区生长及作为修复植物使用。藨草根系发达，对重金属等污染物具有一定的吸附能力，是近年来兴起的人工湿地的重要植物材料。藨草既可以有性繁殖又可以无性繁殖，盆栽选用无泄漏的水盆，保持水深在1~3cm。研究表明，藨草修复石油污染过程中，植物体内并没有出现另外的有毒有害有机物的累积，完全符合国家质量控制标准。藨草质地柔软，产量高，可利用期为6~8月，幼苗时期可以用来饲养马、羊、猪、牛等家畜，并且成熟后可以用来造纸和编织，是很好的工农业原料。此外，藨草还具有药用价值，有开胃消食、清热利湿等功能。因此利用藨草修复石油污染土壤不仅环境友好、无二次污染、投资少、工程量小和专业技术要求不高等优点，并且还可以带来一定的生态效益和经济效益。

棕榈酸是藨草的主要根系分泌物之一，并且当受到石油污染胁迫时，棕榈酸的分泌量明显提高。研究表明棕榈酸可以改善藨草根际微生物群落结构，缓解微生物群落受到的环境压力，进而提高土壤中微生物量和活性，改善植物修复效果。

本发明的优点在于：本发明通过植物根系分泌物增加根际微生物数量和代谢活性，从而提高湿地土壤中石油烃类的降解速度和降解效果。该方法不仅不会破坏修复地点的生态环境，并且有助于改善石油污染引起的土壤退化和生产力下降等问题，进而恢复当地的生物多样性。同时，在不影响植物实体品质的前提下，藨草种植还可为修复过程带来附加经济效益。

附图说明

图1 不同浓度下柴油的降解率特征

图2 不同柴油浓度下湿地土壤磷脂脂肪酸（PLFA）总量

图3 不同柴油浓度下湿地土壤的环境压力

图4 不同柴油浓度下湿地土壤的微生物多样性变化。

具体实施方式

供试污染物：供试污染物为0^#柴油，购自上海市宝山区中石化明和加油站。

实施案例：棕榈酸强化藨草修复柴油污染湿地土壤的露天盆栽试验