[发明专利]巨桉在修复稀土元素镧污染土壤中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及环境中采用植物修复技术对稀土元素污染土壤进行修复的领域，具体为巨桉在修复稀土元素镧污染土壤中的应用。

背景技术

随着经济的发展，人类活动的增加，工业化进程不断加快，镧等稀土元素对土壤及水资源的污染已越来越严重，我国已将稀土元素镧确定为主要的环境污染物，而稀土矿的开发带来的稀土元素污染最为严重。四川西部是全国著名的铅锌矿、铜矿、铁矿和稀土矿的集中分布区，稀土矿山开发时产生的尾矿和废水常因含有较高含量的镧而污染矿区土壤和邻近的农田。虽然稀土元素的生物毒性与铜、镉等重金属相比相对较低 ,但稀土元素的长期毒害依然是非常严重的。鉴于稀土元素长期毒害，以及我国目前稀土元素污染的严重性 ,稀土元素植物修复元素及稀土元素超积累植物研究引起生态学、环境学更广泛的重视。

因此，研究稀土元素污染土壤修复技术具有重要的现实意义。植物修复技术作为一种新兴的、高效的生物修复途径现已被科学界和政府部门认可和选用。它具有投资少、效率高，且不造成二次污染等多种特性，在修复重金属土壤污染中显示了极大的潜力。利用对稀土元素具有修复潜力的植物（包括富集植物或超富集植物)进行稀土元素污染土壤的修复是有效的途径之一，而且植物修复过程中植物提取稀土元素为稀土元素的开发再利用提供了参考。

目前已开发出可用于修复土壤稀土元素污染的植物种类偏少，主要包括柔毛山核桃、山核桃、乌毛蕨、芒萁等，但这些植物往往生长缓慢或者生物量小，应用于植物修复的范围会比较狭窄，因此，目前可用于稀土元素污染土壤修复的植物品种资源难以满足实际需要，急待进一步研究。

因此，寻找适合于川西气候、镧污染土壤条件，生长迅速，生物量较大且稀土元素富集能力强的植物新品种是该区域稀土元素污染土壤植物修复技术亟待解决的问题。

发明内容

本发明正是针对以上技术问题，提供一种可用于土壤稀土元素污染生物修复的植物品种，还能解决资源不足的问题，具体为巨桉在修复稀土元素镧污染土壤中的应用。

本发明的具体技术方案如下：

桃金娘科桉属植物巨桉（拉丁名为Eucalyptus grandis），对土壤环境中的镧稀土元素具有显著的耐性和富集特性。

巨桉在修复稀土元素镧污染土壤中的应用将巨桉幼苗直接种植于稀土元素镧污染的土壤中，使巨桉对稀土元素镧进行富集，并定期对巨桉进行树叶和枝干修理，并集中对修理下来的树叶和枝干进行灰化处理，从而使稀土元素镧污染的土壤进行修复。

巨桉种植的稀土元素镧污染的土壤的pH值为4.0-7.0，当稀土元素镧污染的土壤是中性土或者碱性土时，加入硫酸亚铁粉末改良成酸性土，按每平方米施入200g的硫酸亚铁粉末进行。

将巨桉幼苗直接移栽于镧污染的土壤中，其具体步骤包括：

 ①栽种：每年三月底或四月初将巨桉幼苗直接移栽于已挖好的圆柱形穴中中，巨桉幼苗高10-15cm，穴深35cm，直径40cm，行距2.0m，株距2.0m；移栽前每穴施0.4kg复合肥作底肥。施肥后盖层薄土，以免烧苗。栽后根据土壤水分实际情况浇足定根水，每亩灌水50-60方；

②日常管理：植物栽培期，根据土壤水分实际情况每亩灌水70-80方，每年追肥2次，在距离树干5-10cm处挖环沟圈施，每株每次追施复合肥0.25kg，施后覆上一层6cm左右的细土；

③后期处理：每年采集巨桉桉凋落物，2年后间伐50%桉树，3年后全部砍伐，烘干粉碎，然后对其进行灰化处理，提取稀土元素镧；

步骤③中3年后全部砍伐，砍伐时留桩发芽，伐蔸高度为10-12cm，以便进行连续修复。管理方法和前面植苗造林相同。

当土壤中稀土元素镧的浓度350 mg kg^-1左右时，巨桉对被稀土元素镧污染土壤具有很好的修复能力。

巨桉植株的各部位对稀土元素镧均有累积能力，稀土元素镧的累积量随稀土元素镧处理浓度的增加而增加，在＜500 mg kg^-1镧处理浓度下，巨桉各部位的镧含量和累积量是根＞叶＞茎，其根、叶、茎中镧含量最大值分别为302.17 mg·kg^-1、208.29 mg·kg^-1、149.84 mg·kg^-1。在350 mg每千克的处理浓度时单株巨桉对镧的累积量最大，为10883.00μg /盆。