[发明专利]一种利用植物生长调节剂促进向日葵富集铯或/和锶的方法

说明书

技术领域

本发明属于铯锶污染治理及污染的土壤的再生，涉及一种利用植物生长调节剂促进向日葵富集铯或/和锶的方法。适用于铯和/或锶污染土壤的修复治理。

背景技术

核试验或核事故释放的放射性核素作为环境最主要的潜在核污染受到广泛关注，在代价利益优化分析的前提下，放射性核素污染土壤的生物修复技术成为近年来的研究热点。已有研究表明大多数植物对放射性核素的吸收很低，所以筛选种植对放射性核素有较高富集能力的植物，使之将土壤中的放射性核素进行有效地去除，是对受污染土壤进行生物修复和治理的有效方法之一，但是多数超富集植物个体矮小、生长缓慢和生物量小，于是越来越多的研究者把研究焦点放在那些有实际利用价值的植物上，研究如何提高它们对重金属的抗性。最为常见放射性污染物包括放射性核素²³⁸U、⁴⁰K、²²⁶Ra、²¹⁰Po、¹³¹I、⁹⁰Sr、¹³⁷Cs、¹³³Cs、⁸⁸Sr、⁸⁹Sr等，其中尤以¹³⁷Cs、¹³³Cs、⁸⁸Sr、⁹⁰Sr最为普遍。通过放射性污染植物修复技术能达到清除核素、修复或治理环境的目的。

Sr广泛分布于自然界中，在地壳中的平均质量分数为0.0375%～0.042%，最常出现在各种火山成因的岩石中。放射性⁹⁰Sr水溶性强，与Ca元素的化学性质相近，其半衰期为28.5年[张庆费.土壤污染及修复[J].植物资源，2010，(2)：67]；¹³⁷Cs是一种人工放射性核素，半衰期(T/2)长达30.17年，与K属同族元素,在化学性质上十分相似,是一种核裂变产物,一旦进入人体,便迅速分布于人体各部位。目前环境中¹³⁷Cs主要来源于全球大气层核爆炸中散落落下的灰。世界卫生组织在2005年所作的报告指出，伤亡损失惨重的切尔诺贝利核泄漏事件直接致死56人，估计近60万人受到大剂量的核辐射，其中¹³⁷Cs的释放量约为0.09EBq[M.C.Rota V.R.Vallejo.Effect of Soil Potassium and Calcium on Caesium and Strontium Uptake by Plant Roots[J].Journal of Environmental Radioactivity，1995，28(2)：141-159]。

近年来，随着放射性同位素及射线装置在工农业、医疗、科研等各个领域的广泛应用，放射性危害在不断扩大[俞誉福.环境放射性概论[M].上海:复旦大学出版社，1993,231-247]。放射性污染危害范围很大，对周围生物破坏极为严重，持续时期较长，事后处理危险复杂。核爆炸产生的放射性核素可以对周围产生很强的辐射，形成核污染。放射性沉降物还可以通过食物链进入人体，在体内达到一定剂量时就会产生有害作用。人和动物因不遵守防护规则而接受大剂量的放射性照射、吸入大气中放射性微尘或摄入含放射性物质的水和食品，都有可能产生放射性疾病。人会出现头晕、头疼、食欲不振等症状，发展下去会出现白细胞和血小板减少等症状。如果超剂量的放射性物质长期作用于人体，就能使人患上肿瘤、白血病及遗传障碍。

由于核污染危害巨大，核污染的大面积清除是世界性难题，各界人士都在寻求清除核污染的方法，也取得了一定的成效。各国大多采用方法有：物理法、化学法、电化学法、物理-化学连用法、微生物清除法和土壤的核污染去除法，清水冲洗、铲土去污、深翻耕地和剥离性成膜去污法、森林修复法，但这些方法的处理成本较高，且容易对环境造成二次交叉污染，不能从根本上解决核素清除问题。虽然森林修复法能大面积修复污染土壤，并且可发展工业原料林、薪炭林，但其要求的核素浓度不能太高，使其应用受到了很大的限制。

放射性污染植物修复技术就是利用植物根系吸收水分和养分的过程来吸收、转化污染体(如土壤和水)中的放射性核素，以期达到清除核素、修复或治理目的的一种环境治理技术。放射性污染植物修复技术按其修复的机理和过程可分为植物提取、植物稳定、根际过滤和植物挥发四部分。