本發(fā)明涉及重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域，特別是涉及一種促進(jìn)油菜（Brassica napus）對(duì)重金屬鎘吸收的方法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)農(nóng)田土壤鎘（Cd）污染日益嚴(yán)重。據(jù)國(guó)家環(huán)保部、國(guó)土資源部于2014年4月17日聯(lián)合發(fā)布的“全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)”，全國(guó)土壤鎘點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)7.0%，是包括鎘在內(nèi)的8種無(wú)機(jī)污染（鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳）中污染率最高的一種，其中中度和重度Cd污染的點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)1.0%。部分地區(qū)土壤Cd含量最大值為5.05～228 mg /kg，平均值為1.09～27.9mg/kg（王凱榮，1997），然而我國(guó)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》( GB15618-1995) 中最大限值僅為1.0 mg /kg。因此，加強(qiáng)Cd 污染土壤的修復(fù)治理已刻不容緩。
植物修復(fù)，作為污染土壤的生態(tài)修復(fù)的核心技術(shù)，基本原理是利用（超）富集植物的提取作用將重金屬?gòu)耐寥乐腥コＴ摷夹g(shù)綠色環(huán)保（無(wú)二次污染）、費(fèi)用低、對(duì)土壤結(jié)構(gòu)無(wú)損害，在世界范圍內(nèi)的污染土壤修復(fù)領(lǐng)域備受推崇。
近年來(lái)的研究（Ehsan等，2014；Cojocaru等，2016）表明，油菜根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)快，對(duì)Cd等重金屬具有很強(qiáng)的富集能力，能將根系吸收的重金屬有效轉(zhuǎn)移至地上部分，已成為重金屬污染土壤修復(fù)的重要候選植物，具有很好的應(yīng)用前景。而且，在污染土壤中種植油菜所獲得的菜籽油可以作為生物柴油（Park等，2012）。但任何一種植物修復(fù)技術(shù)都存在修復(fù)緩慢的缺陷，如何促進(jìn)修復(fù)效率亟待解決。
參考文獻(xiàn)：
王凱榮. 我國(guó)農(nóng)田鎘污染現(xiàn)狀及其治理利用對(duì)策. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 1997(6):274–278
Ehsan S, Ali S, Noureen S, et al. Citric acid assisted phytoremediation of cadmium by Brassica napus L. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2014, 106: 164–172
Cojocaru P, Gusiatin ZM, Cretescu I. Phytoextraction of Cd and Zn as single or mixed pollutants from soil by rape (Brassica napus). Environ Sci Pollut Res, 2016, 23: 10693–10701
Park J, Kim JY, Kim KW. Phytoremediation of soil contaminated with heavy metals using Brassica napus. Geosystem Engineering, 2012, 15: 10–18。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種促進(jìn)油菜對(duì)重金屬鎘吸收的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案：一種促進(jìn)油菜對(duì)重金屬鎘吸收的方法，是在種植油菜的土壤里添加碳納米顆粒。
所述碳納米顆粒的濃度為所加肥料氮元素質(zhì)量的3~8‰。
所述碳納米顆粒的最佳濃度為所加肥料氮元素質(zhì)量的5‰。
本發(fā)明的有益效果：
（1）碳納米顆?？紫敦S富，比表面積比較大，陽(yáng)離子交換量高，穩(wěn)定性強(qiáng)，對(duì)鎘具有吸附作用，且易溶于水，容易被植物吸收，制作簡(jiǎn)單。
（2）該方法對(duì)碳納米顆粒的需求量比較少，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境不會(huì)造成二次污染。
（3）油菜分布面積廣，個(gè)體生物量大，能大量富集鎘；能有效地將鎘從根部轉(zhuǎn)移至地上部，易于收獲。在鎘污染區(qū)域種植油菜，能顯著降低該地區(qū)的鎘的含量，對(duì)生態(tài)環(huán)境有很好的修復(fù)作用，而且其菜籽可以生產(chǎn)生物柴油。
（4）本技術(shù)操作簡(jiǎn)便，易于推廣，成本低廉，成效顯著；且有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
附圖說(shuō)明
圖1是樣地示意圖。
具體實(shí)施方式：
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
（1）碳納米材料的制備
試驗(yàn)中所用碳納米顆粒由發(fā)明人之一張禹濤博士以含多羥基或多羥基的有機(jī)化合物為原料，以氨水作為溶劑和氮摻雜源，通過(guò)微波法制備而成。
（2）樣地建立準(zhǔn)備
在湖南科技大學(xué)植物園溫棚選建2塊面積均為66.7 m2的大樣地。每塊大樣地又分為4塊面積相同的小樣地，共8塊小樣地。每塊小樣地上面覆蓋50 cm人工污染的土層。土壤取自湖南某市周邊農(nóng)田。土壤理化性質(zhì)如下：有機(jī)碳含量，32.27 g/kg；pH值，6.69；堿解氮，0.169 g/kg；有效磷，31.9 mg/kg，速效鉀，148 mg/kg；鎘背景值，4.62 mg/kg。土壤去除石子、植物纖維等雜質(zhì)后，搗碎，過(guò)篩，分別以氯化鎘溶液形式添加鎘，濃度為0、5、10、15 mg/kg，然后平鋪在各小樣地上。一塊大樣地添加碳納米顆粒，按肥料氮元素質(zhì)量的3~8‰（w/w）以水溶液的形式添加，肥料施用方案見(jiàn)“（3）油菜種植與管理”，另一塊不添加作為對(duì)照。土壤含水量保持60~75%。這樣便形成8個(gè)土壤處理小區(qū)（見(jiàn)圖1）。
注：-CN，未添加碳納米顆粒；+CN，添加碳納米顆粒。Cd0，0 mg/kg；Cd5，5 mg/kg；Cd10，10 mg/kg；Cd15，15 mg/kg。
（3）油菜種植與管理
油菜為甘藍(lán)型油菜（Brassica napus）。在每塊小樣地中挖16個(gè)種植穴，并在穴中播撒油菜種子，等油菜出苗后每穴定苗3株。氮肥用含量46%的尿素，按0.2g N/kg土壤施加，基肥和追肥各占50%；磷肥用過(guò)磷酸鈣（含P2O5 12%），按P2O5 0.2g/kg土壤施加；鉀肥用硫酸鉀（含K2O 50%），按K2O 0.3g/kg土壤施加。磷鉀肥作基肥一次施用。苗期噴施硼肥，抽薹期和花期噴施鐵肥和鋅肥。溫棚種植，自然光照，自然溫度，常規(guī)管理。生長(zhǎng)135天，測(cè)定地上部和根的干重、Cd的含量。
（4） Cd含量測(cè)定
將所采集的植物樣品105℃殺青后烘干，用粉碎機(jī)將其粉碎，稱(chēng)取0.25 g（干重）組織加至消解罐中，往消解罐中添加5 ml硝酸、2 ml氫氟酸、2 ml過(guò)氧化氫，置微波消解儀中消解，將消解后的組織放到電熱板上趕酸，趕酸后定容50 ml，配好標(biāo)準(zhǔn)曲線后將所得樣品采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定Cd的含量。
參考文獻(xiàn):張輝, 唐杰. 原子吸收光譜法測(cè)定蔬菜中的鐵、錳、銅、鉛和鎘[J]. 光譜實(shí)驗(yàn)室, 2011, 28(1):72-74。
試驗(yàn)結(jié)果表明，按肥料氮元素的3～8‰（w/w）碳納米顆粒對(duì)油菜生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，與同等Cd濃度未添加碳納米顆粒的對(duì)照比較，葉綠素含量增加20.0~41.2%，地上部干重增加14.7~38.3%，根干重增加4.0~17.2%。添加碳納米顆粒能顯著促進(jìn)油菜對(duì)Cd的吸收，油菜地上部Cd含量增加30.7%—71.6%，根部Cd含量增加26.3%—65.1%。其中按肥料氮元素的5‰對(duì)油菜生長(zhǎng)和Cd吸收的促進(jìn)作用最大，顯示碳納米顆粒在利用油菜修復(fù)Cd污染土壤中有較好的應(yīng)用前景。