[发明专利]一种利用天然高分子保护膜原位植物修复多环芳烃污染土壤方法

说明书

高分子保护膜原位植物修复多环芳烃（PAHs）污染土壤方法，提供一种高分子材料保护膜包裹植物种籽在重度多环芳烃污染土壤上进行原位修复的方法，利用本身具有降解PAHs作用且自身在土壤中可降解天然高分子材料保护膜包裹混合营养基质的种籽，使种子在萌发过程中缓慢适应高浓度多环芳烃环境，提高种籽的发芽率，进而提高高浓度多环芳烃土壤植物修复效果。

技术领域

本发明涉及一种基于高分子材料保护膜对植物种子进行保护，具体为对重度多环芳烃污染的土壤进行原位植物修复的方法。

背景技术

多环芳烃（PAHs）是指具有两个或两个以上苯的一类有机化合物，是环境中普遍存在的持久性有机污染物，主要源于火山喷发、森林火灾等自然过程及石油化工、燃煤等人类活动。PAHs具有较强的“三致”（致癌、致畸、致突变）效应，威胁着土壤的生态安全和人类健康，修复土壤PAHs污染已成为环境领域研究的热点问题。PAHs可以通过大气沉降、污水灌溉、油田开采等多种途径进入土壤。土壤中积累的PAHs 可以被植物吸收，并在植物体内累积，尤其是在污染源附近种植的可食用性植物，极可能通过食物链造成在生物体内的积累，严重危害人体健康和生态安全。

目前针对多环芳烃污染土壤的治理方法主要有三大类：物理法、化学法和生物修复法。其中生物修复由于其处理成本低、无二次污染、可就地处理、公众接受程度高和效果好等优点，具有非常广阔的发展潜力和应用前景。生物修复的类型主要包括微生物修复、植物修复及微生物—植物联合修复，其中而微生物-植物联合修复是污染土壤生物修复技术研究的新发展，兼具微生物修复和植物修复的优点。然而，当土壤中多环芳烃浓度过高（大于10g /kg土壤）时，不但土壤中微生物难以存活，研究报道高浓度多环芳烃对种籽发芽率有明显抑制作用，如果将植物种籽直接播种到该重度多环芳烃污染土壤中，在高浓度多环芳烃作用下种子是难以发芽，甚至会出现死亡，降低植物降解效率。因此，在重度多环芳烃污染的土壤上现有的生物修复方法难以实施。当前对重度多环芳烃污染土壤的治理主要是使用表面活性剂清洗处理，但是表面活性剂的使用会带来二次环境污染。因此，到目前为止，高浓度多环芳烃污染土壤的修复仍然是环境科学领域的一个亟待解决的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高分子保护膜原位植物修复重度多环芳烃污染土壤的方法，利用具有一定降解效果的天然高分子保护膜包裹混合营养基质的种籽，使种子在萌发过程中缓慢适应高浓度多环芳烃环境，提高种籽的发芽率，进而提高高浓度多环芳烃土壤植物修复效果。

本发明所采用的技术方案是：利用植物种籽添加营养基质和高分子复合保护膜的方法对重度多环芳烃污染的土壤进行原位植物修复的技术。

种籽包裹材料，所述的种籽包裹材料包括天然可降解高分子保护膜、营养基质及粘合剂；所述的天然可降解高分子保护膜的成分包括菜籽油，石油磺酸钠，活性炭及水，按质量百分数计菜籽油30-60%，石油磺酸钠15-28%，活性炭5-15%，50-60℃的水15-28%配制保护膜。天然植物乳化油是本发明的重要环节，既起到一段时间内隔绝高浓度多环芳烃污染，又能发挥其表面活性剂的作用对重度多环芳烃污染的土壤进行物理及化学方法的降解。

所述的营养基质包括粒径大小为0.8-1.4mm草木灰，粒径大小为2.0-2.5mm腐熟鸡粪，粒径3-4mm的杨木屑。所述的粘合剂的成分包括玉米淀粉，硼砂，氢氧化钠，水，按质量百分数计玉米淀粉24-38%，硼砂1-5%，氢氧化钠3-10%，水50-70%。

进一步优选为所述的草木灰是植物秸秆经400℃烧制而成，研磨至粒径大小为0.8-1.4mm。

所述的腐熟鸡粪取自养鸡场，为新鲜鸡粪自然堆积发酵5~6个月后晒干，研磨至粒径大小为2.0-2.5mm。

所述的木屑为杨木木屑，木屑粉碎至粒径3-4mm。杨木纤维结构疏松，杨木屑因此质地疏松，保水透气，且木屑中营养全面。作为包裹材料，能为种子提供氮磷等营养元素，也提供了种子萌发的环境。