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1、10申请公布号CN101992205A43申请公布日20110330CN101992205ACN101992205A21申请号200910013165122申请日20090814B09C1/00200601A01G1/0020060171申请人中国科学院沈阳应用生态研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号72发明人孙约兵周启星任丽萍74专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人许宗富周秀梅54发明名称一种利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法57摘要本发明涉及污染环境修复技术领域,具体地说是一种利用植物修复苯并A芘污染土壤的方法。具体为在苯并A芘污染土壤上种植紫。
2、茉莉,从而实现去除土壤中过量苯并A芘的目的,将紫茉莉种植在苯并A芘污染土壤中,待植物生长8090天,即为成熟期时将植物整体移除并妥善处理,通过反复种植该种植物,重复上述过程,就可以处除污染土壤中的苯并A芘,直到其达到环境安全标准。本发明方法具有技术工艺简单,成本低;不破坏土壤的理化性质,无二次污染;针对苯并A芘污染土壤修复效果好,适用于大面积修复有机污染土壤,且在治理污染土壤的同时美化环境等优点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页CN101992208A1/1页21一种利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法,其特征在于在苯并A芘。
3、污染土壤上种植紫茉莉,从而实现去除土壤中过量苯并A芘的目的。2按权利要求1所述的利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法,其特征在于所述紫茉莉对2MG/KG的苯并A芘污染具有耐性。3按权利要求1或2所述的利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法,其特征在于所述在苯并A芘污染土壤上种植紫茉莉MIRABILISJALAPAL,待植物生长至成熟期时将植物整体移除。4按权利要求3所述的利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法,其特征在于所述紫茉莉生长至成熟期时的不同生长时期根际比非根际土壤中苯并A芘的去除率高。5按权利要求1所述的利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法,其特征在于所述。
4、种植紫茉莉是将含46片展开真叶的紫茉莉幼苗移载到苯并A芘污染土壤中。6按权利要求1所述的利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法,其特征在于所述在苯并A芘污染土壤表层铺上12CM沙子,并采用室外栽培,定期浇水,使土壤含水量保持在田间持水量的6585。7按权利要求1所述的利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法,其特征在于在苯并A芘污染土壤上种植紫茉莉,紫茉莉从污染土壤上吸收污染物,当紫茉莉生长至成熟期时,收获植物,再种植第二茬紫茉莉,重复上述操作,直至土壤中的苯并A芘污染物达到环境安全标准;去除的紫茉莉晒干并转移至其它地方集中焚烧。权利要求书CN101992205ACN10199220。
5、8A1/4页3一种利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法技术领域0001本发明涉及污染环境修复技术领域,具体地说是一种利用植物修复苯并A芘污染土壤的方法。背景技术0002土壤是植物生长的基础,也是污染物的源和汇。随着工农业的发展,使得土壤中多环芳烃等有机物污染程度日益严重。国内外学者广为关注的多环芳烃POLYCYCLICAROMATICHYDROCARBONS,PAHS是指一类含有两个或两个以上苯环以线状、角状或簇状排列的稠环化合物,熔点和沸点较高,具有疏水性、蒸汽压小,辛醇水分配系数高。作为一种全球性的环境污染物,多环芳烃因其分布广、稳定性强、生物富集率高、致癌性强,而对环境和人类健康。
6、构成极大的威胁。0003苯并A芘是一种具有潜在的致癌、致畸和致突变作用的5环结构多环芳烃。其来源有天然源和人为源,多环芳烃主要的天然源包括生物合成、森林草原火灾以及火山活动,主要人为源包括各种矿物燃料、木材、纸以及其它含碳氢化合物的不完全燃烧文献1巩宗强,李培军,王新,等真菌对土壤中苯并A芘的共代谢降解环境科学研究,2001,1463639。已被美国环保局列入优先控制的有毒有机污染物黑名单。苯并A芘由于分子结构内苯环高度密集,辛醇水分配系数高,故较难被一般植物所降解修复。0004有机污染土壤的修复技术主要包括化学修复、生物修复微生物修复、植物修复和植物微生物联合修复和化学生物修复。植物修复PH。
7、YTOREMEDIATION技术是指利用植物及其根际微生物去除、转化和固持土壤、底泥、地下水、地表水以及大气中有毒化合物的一种新兴技术文献2SUSARLAS,MEDINAVF,MCCUTCHEONSC2002PHYTOREMEDIATIONANECOLOGICALSOLUTIONTOORGANICCHEMICALCONTAMINATIONECOLOGICALENGINEERING,18647658;文献3刘亚云,陈桂株植物修复多氯联苯研究进展应用生物学报,2006,172325330,是目前生物修复研究领域中的热点。植物可通过吸附、吸收以及超积累、转移、降解和挥发等方式清除环境介质中的有害污染。
8、,同时,植物还可以与根际微生物协同作用实现对污染物的降解。作为一种新兴的原位绿色修复技术,植物修复操作比较简单、投资相对较低、不破坏环境、易于为人们所接受等优点,在环境保护中具有重要的理论价值和广阔的应用前景,并引起学术界、政府和企业界的高度重视文献4周启星,宋玉芳污染土壤修复原理与方法M北京科学出版社,2004。发明内容0005本发明的目的是提供一种利用花卉植物紫茉莉修复苯并A芘污染土壤的方法。0006为实现上述目的,本发明所采用的技术方案为在苯并A芘污染土壤上种植紫茉莉,从而实现去除土壤中过量苯并A芘的目的。0007所述紫茉莉对2MG/KG的苯并A芘污染具有耐性;所述在苯并A芘污染土壤上种。
9、植紫茉莉MIRABILISJALAPAL,待植物生长至成熟期时将植物整体移除;所述紫说明书CN101992205ACN101992208A2/4页4茉莉生长至成熟期时的不同生长时期根际比非根际土壤中苯并A芘的去除率高;所述种植紫茉莉是将含46片展开真叶的紫茉莉幼苗移载到苯并A芘污染土壤中;所述在苯并A芘污染土壤表层铺上12CM沙子,并采用室外栽培,定期浇水,使土壤含水量保持在田间持水量的6585;在苯并A芘污染土壤上种植紫茉莉,紫茉莉从污染土壤上吸收污染物,当紫茉莉生长至成熟期时,收获植物,再种植第二茬紫茉莉,重复上述操作,直至土壤中的苯并A芘污染物达到环境安全标准;去除的紫茉莉晒干并转移至其。
10、它地方集中焚烧。00081将生长一致的紫茉莉幼苗46片真叶移植到不同浓度苯并A芘污染土壤中。00092植物采取定期浇水,并使土壤含水量保持在田间持水量的6585。00103分别在植物生长的苗期、开花期和成熟期时采集植物样和土壤样品根际土壤和非根际土壤。00114分别测定植物和土壤样品中苯并A芘含量。00125连续耕种,直到土壤中苯并A芘浓度达到环境安全标准。0013本发明所用植物为紫茉莉MIRABILISJALAPAL,多年生草本花卉,常作一年生栽培,高可达1米。块根植物,根肥粗,倒圆锥形,黑色或黑褐色。主茎直立,圆柱形,多分枝,无毛或疏生细柔毛,节稍膨大。单叶对生,叶片卵形或卵状三角形,花常。
11、数朵簇生枝端;萼片呈花瓣样,花柱长12毫米;总苞钟形,长约1厘米。种子白色,子叶呈非常细的白粉样。花期610月,果期811月。紫茉莉生性强健,适应性强,养护管理粗放,在生长期间适当施肥、浇水即可,病虫害较少。0014本发明所具有的优点00151本发明方法与传统的污染土壤治理方法相比,具有技术工艺简单,成本低。00162本发明作为一种绿色原位修复技术,将所收获植株进行集中焚烧处理,不会造成二次污染。00173本发明不破坏土壤理化性质,反而助于改善因有机物污染而引起的土壤退化和生产力下降。00184本发明对苯并A芘污染土壤修复效果好,适用大面积污染土壤的治理。00195本发明采用的修复观赏植物,种。
12、植紫茉莉在治理环境苯并A芘污染的同时,可以起到美化环境的作用,具有良好的生态效益。00206本发明所用植物为紫茉莉,多年生草本花卉,常作一年生栽培,高可达1米。块根植物,根肥粗,倒圆锥形,黑色或黑褐色。主茎直立,圆柱形,多分枝,无毛或疏生细柔毛,节稍膨大。单叶对生,叶片卵形或卵状三角形,花常数朵簇生枝端;萼片呈花瓣样,花柱长12毫米;总苞钟形,长约1厘米。种子白色,子叶呈非常细的白粉样。花期610月,果期811月。紫茉莉生性强健,适应性强,养护管理粗放,在生长期间适当施肥、浇水即可,病虫害较少。附图说明0021图1为本发明采用紫茉莉处理对不同浓度苯并A芘下的生物量的检测图。0022图2为种植紫。
13、茉莉土壤中根际和非根际苯并A芘的去除率检测图。说明书CN101992205ACN101992208A3/4页5具体实施方式0023实验地点设在中国科学院沈阳应用生态所网室内,盆栽试验土壤采自该站无污染区表土020CM,土壤类型为草甸棕壤。实验共设5个处理,分别为CK对照,不投加苯并A芘、2MG/KG、5MG/KG、10MG/KG和50MG/KG,每个处理重复3次。将供试土壤风干过4MM筛后,先用丙酮溶解所需的苯并A芘,加入少部分供试土壤中,待丙酮完全挥发后35D,将其拌入全部供试土壤中,充分混匀后装入塑料盆H11CM中,每盆装土1KG,平衡2个星期待用。同时进行花卉育苗,将土壤、河沙、蛭石按照。
14、重量比为721混匀装入穴盘中,点播紫茉莉种子,保持土壤湿润。4050天后,幼苗长出46片真叶,选取长势一致的移入处理盆中,每盆3棵。用根际袋将土壤分为根际土和非根际土。根据土壤水分丰缺状况,不定期浇水,使土壤含水量经常保持在田间持水量的6585左右。0024分别在植物生长苗期,开花期和成熟采集植物样和土样根际土和非根际土。将收获的植物样品分为根、茎和叶3部分,分别用自来水充分冲洗以去除粘附于植物样品上的泥土和污物,然后再用去离子水冲洗,沥去水分。在65下烘干至衡重,称量干重后粉碎备用。土壤置于室温下暗处风干,过20目筛,待分析。0025苯并A芘测定方法0026土壤和植物样品提取方法参照文献宋玉。
15、芳等1995和高彦征等2005文献5宋玉芳,区自清,孙铁珩土壤、植物样品中多环芳烃PAHS分析方法研究应用生态学报,1995,619296;文献6高彦征,朱利中,凌婉婷,等土壤和植物样品的多环芳烃分析方法研究农业环境科学学报,2005,24510031006。提取后用气相色谱GC分析分析条件DB25毛细管色谱柱30M025MM025M;采用自动进样方式;进样口无分流模式,温度250;柱流量115ML/MIN;柱箱初始温度80保持1MIN,以15/MIN升到275保留1MIN,以10/MIN升到285保留1MIN,再以5/MIN升到295保留1MIN;氢火焰离子化检测器FID温度300。0027。
16、实验结果如下0028参见图1可知,紫茉莉对苯并A芘污染具有一定的耐性能力。当苯并A芘投加浓度为2MG/KG时,促进植物的生长和发育,地上部生物量有所增加。与对照相比,在苗期,开花期和成熟期,其生物量分别增加了87,269和34,其中开花期是生物表现为显著增加。然而,随着土壤中苯并A芘的浓度550MG/KG进一步提高,植物生长表现为抑制效应,生物量也随之降低。其中在开花期和成熟期地上部生物量呈显著下降,与对照相比,分别降低了229248和247297。以上可以说明在低浓度苯并A芘污染土壤中,紫茉莉表现出很强的耐性特征,是一种很有应用潜力的可以用来治理苯并A芘污染土壤的修复植物。0029图2给出了。
17、种植紫茉莉不同生长时期根际和非根际土壤中苯并A芘的去除率。从图中可以看出,种植紫茉莉,由于根系的存在能够明显促进苯并A芘的降解。在苗期、开花期和成熟期时,土壤中的苯并A芘去除率,根际比非根际分别高出33213、26110和48202。而且,当土壤中苯并A芘浓度较低时5MG/KG,根际土壤中苯并A芘的去除率较高,达到了734879。说明了紫茉莉修复低浓度苯并A芘污染土壤具有很强的潜力。然而,随着苯并A芘浓度的逐渐增大,苯并A芘的去除率也随之降低,当苯并A芘投加浓度达到50MG/KG时,不同生长时期下根际和非根际说明书CN101992205ACN101992208A4/4页6土壤中苯并A芘的去除率分别仅为412524和217384。0030上述实验结果表明,紫茉莉对一定程度的苯并A芘污染具有较强的耐性,并能够很好的去除土壤中的苯并A芘,可以用来修复苯并A芘污染土壤,是一种很有应用潜力的治理土壤中苯并A芘污染的修复植物。说明书CN101992205ACN101992208A1/2页7图1说明书附图CN101992205ACN101992208A2/2页8图2说明书附图CN101992205A。