[发明专利]一种利用三种铜耐性花卉植物修复铜污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于污染土壤的植物修复技术领域，涉及一种利用三种铜耐性花卉植物修复铜污染土壤的方法。 

背景技术

植物修复是解决铜污染土壤问题的有效途径之一，超积累植物或富集植物的筛选是植物修复技术得以实施的前提条件。目前虽已发现400余种超积累植物，但根据野外采集样品并鉴定的Cu超积累植物却只有25种，种类非常有限，而且这些Cu超积累植物主要分布在非洲扎伊尔和赞比亚的铜矿带。因此，发现和筛选新的Cu 超积累植物或富集植物，是Cu 污染土壤植物修复研究中亟待解决的问题之一。以前，筛选超积累植物主要是到重金属污染较为严重的矿区及周围地区采样分析来确定，因而不在其它超积累植物被发现时的生长环境中寻找超积累植物是理论上的一种突破；同时，以前寻找的超积累植物很少像花卉植物一样具有观赏价值和经济效益，因而从花卉植物中寻找超积累植物将为植物修复开辟一条新的途径。目前，重金属污染土壤的花卉植物修复技术研究尚处于起步阶段，且没有关于Cu超积累花卉植物的相关报道。 

随着铜的开采和冶炼、含Cu杀虫剂的长期使用和污水污泥灌溉的增多，土壤铜污染程度日益加剧，严重威胁生态系统的稳定和人类的安全。植物修复是解决铜污染土壤问题的有效途径之一，超积累植物或富集植物的筛选是植物修复技术得以实施的前提条件。 

国内外已有许多研究报道了海州香薷，酸模、小头蓼、紫花香薷、鸭跖草和密毛蕨等植物对Cu具有不同程度的忍耐和积累能力。但没有关于Cu超积累花卉植物的相关报道。我国幅员辽阔，花卉植物资源丰富，如果能从不被重金属污染严重的矿区且物种繁多的花卉资源中筛选出对铜污染土壤修复有重要意义和作用的超积累花卉植物，则将为植物修复开辟一条新的途径。 

目前，重金属污染土壤的花卉植物修复技术研究尚处于起步阶段。如马利民等研究了污泥中的重金属元素铅在几种花卉植物中的富集、迁移情况，探讨用花卉植物修复重金属污染土壤的可能性。实际上，以花卉植物为筛选超积累植物对象具备以下特殊优势： 1)花卉资源相当丰富、潜力巨大，这就使筛选工作有了坚实的基础；2)进行土壤修复的同时，能够美化环境，一举两得；3)花卉属观赏性植物，不会进入食物链，可减少对人体的危害；4)花卉对人类健康也有着一定的作用，如花卉芳香油可抗菌，提高人体免疫力，可作为保健食品或用于治疗疾病；5)人类在长期的生产实践中积累了丰富的品种选育、花卉栽培以及病虫害防治等经验。6)许多花卉植物对污染物具有相当的耐性和积累性，这为花卉植物应用于污染土壤修复的可能性提供了依据。如王晓飞和刘家女等对花卉超积累植物的初步筛选研究表明，凤仙花科的凤仙花、菊科的金盏菊、紫茉莉、锦葵科的蜀葵4种花卉植物对重金属Cd、Pb单一污染和Cd-Pb复合污染表现出很强的耐性和积累性。综上所述，从花卉中筛选修复植物是完全可行的。应用花卉植物修复重金属污染的环境，应该具有重要的理论与实践意义。 

现有技术中也有利用超积累植物如鸭趾草、海州香薷等修复铜污染土壤，虽然超积累植物的修复效果比非超积累花卉植物要好，但孔雀草、凤仙花、肾蕨经实验验证在800 mg kg^-1铜污染土壤均能正常生长并完成其生命周期，其地上部生物量与对照间不存在显著差异，说明其具有较高耐性；实验还显示孔雀草、凤仙花和肾蕨3种花卉植物的地上部和根部均累积了较大量铜元素，显示它们具有一定的铜富集能力，这些都表明它们具有较大的修复铜污染的潜力。此外，它们还是观赏花卉植物，在修复土壤中铜污染的同时能美化环境，能以成品销售或资源化利用而具有一定的经济效益。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用三种铜耐性花卉植物修复铜污染土壤的方法。本发明是通过以下技术方案实现的：在铜污染土壤上种植孔雀草、凤仙花和肾蕨，由孔雀草、凤仙花和肾蕨三种花卉的根系从污染土壤吸收大量铜并向地上部分转移，收获植株并将其销售或资源化利用，重复上述若干修复周期的操作清除土壤中的铜污染。