一種提高紅葉石楠對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)效率的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于重金屬環(huán)境污染的修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高紅葉石楠對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)效率的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤是人類賴以生存發(fā)展所必需的生產(chǎn)資料，隨著工業(yè)化的深入和人類不合理活動(dòng)的加劇，多種含重金屬的污染物通過各種途徑進(jìn)入土壤。造成土壤中相應(yīng)重金屬的富集。土壤中主要以鉛(Pb)、鎘(Cd)、萊(Hg)、銅(Cu)、鋅(Zn)以及類金屬砷(As)等。重金屬元素在土壤中具有穩(wěn)定、易于積累和不易去除等特性，而且能通過食物鏈危及人類的健康?！版k大米”事件、“血鉛事件”等重大的污染事件已造成了無法計(jì)量的損失。
[0003]目前，常用的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)主要有物理方法、化學(xué)方法和生物方法。而這些物理或化學(xué)方法或多或少存在著價(jià)格昂貴、容易破壞場地結(jié)構(gòu)、改變土壤原有理化性質(zhì)并帶來二次污染問題。生物方法，也就是植物修復(fù)技術(shù)。相比其他物理或化學(xué)方法，植物修復(fù)技術(shù)具有投資少、安全性高、且不會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生負(fù)面影響等優(yōu)點(diǎn)。已成為土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)中最具潛力和前景的方法之一。
[0004]紅葉石楠，常綠小喬木，其生長速度快，且萌芽性強(qiáng)，耐修剪，修剪后的廢棄枝葉可集中處理。其主要用于園林景觀綠化、造景等，不進(jìn)入食物鏈，如能將其應(yīng)用于植物修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，則具有獨(dú)天得厚的天然優(yōu)勢。但是目前植物修復(fù)技術(shù)主要依靠各種對(duì)重金屬具有富集或超富集能力的植物為主，而紅葉石楠等對(duì)土壤重金屬脅迫耐受性較差的園林花卉植物則少有研究。
[0005]植物修復(fù)技術(shù)其基本原理是利用植物根系來吸收土壤中的重金屬污染物，并轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部分的莖葉中來達(dá)到移除土壤中重金屬污染物的目的。因此，植物修復(fù)的效率基本上取決于植物對(duì)各種重金屬污染物的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)累積能力。人為地向土壤中添加特定的化學(xué)螯合劑能活化釋放被土壤固相固定的重金屬離子，使其溶解進(jìn)入土壤溶液，從而提高植物對(duì)重金屬的吸收富集效率。但是這勢必會(huì)對(duì)植物造成傷害，對(duì)紅葉石楠等園林花卉植物而言直接影響其景觀綠化效果和觀賞性。
[0006]—氧化氮(NO)是一種普遍存在于生物體內(nèi)的關(guān)鍵信號(hào)分子，生物抗逆境脅迫反應(yīng)和防御反應(yīng)等都與NO調(diào)控密切相關(guān)。在植物重金屬毒害方面，外源NO起關(guān)鍵作用。有研究表明外源NO可以緩解鎘脅迫下小麥根系的膜脂過氧化損傷程度，降低離子滲透率和H2O2含量，和降低了 SOD等抗氧化酶活性等指標(biāo)來緩解重金屬毒害癥狀。近年來在緩解重金屬毒害的研究中，外源NO已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是尚未發(fā)現(xiàn)有將外源NO應(yīng)用于紅葉石楠緩解重金屬脅迫方面的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種提高紅葉石楠對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)效率的處理方法，達(dá)到在不影響紅葉石楠景觀性的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)效果的目的。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明提供了一種提高紅葉石楠對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)效率的處理方法，所述方法包括以下步驟:
[0010]步驟a，紅葉石楠苗移栽至土壤重金屬污染土壤中，待植株穩(wěn)定存活后，向紅葉石楠苗根部土壤中噴灑Η)ΤΑ溶液；
[0011]步驟b，0-48小時(shí)后于植株根部土壤中噴灑濃度為0.01-0.2mmol/L的硝普鈉(SNP)，用量為10ml/株；
[0012]步驟c，5天后對(duì)葉片再次噴灑，0.01-0.2mmol/L的硝普鈉，用量為20ml/株。
[0013]本發(fā)明中所述重金屬污染土壤是至少滿足下列條件之一的:鎘含量范圍在0.2-100mg/kg，鉛含量范圍在20-3000mg/kg，銅含量范圍在20-3000mg/kg。
[OOM] 進(jìn)一步，步驟a中，紅葉石楠苗株高為20_50cm，枝葉茂盛，無病蟲害。
[0015]進(jìn)一步，步驟a中，EDTA溶液濃度為10mmol/L。
[0016]進(jìn)一步，步驟a中，EDTA溶液噴灑用量為150ml/株。
[0017]進(jìn)一步，硝普鈉溶液為蒸餾水溶解，配制成lOOmmol/L的母液，4°C保存，用時(shí)再稀釋至所需濃度。
[0018]進(jìn)一步，步驟b中，硝普鈉溶液噴灑時(shí)間為24h后。
[0019]進(jìn)一步，步驟b中，硝普鈉溶液噴灑濃度為0.lmmol/L。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]本發(fā)明中將紅葉石楠苗移栽至重金屬污染土壤，待植株穩(wěn)定存活后，往土壤中噴灑EDTA溶液后，土壤中重金屬離子活化，紅葉石楠苗從土壤中大量吸收重金屬，同時(shí)向地上部分轉(zhuǎn)運(yùn)并累積。重金屬不斷地沉積在紅葉石楠苗根部、莖桿和葉片的細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)、液泡或葉片角質(zhì)層中，紅葉石楠苗很快會(huì)出現(xiàn)重金屬中毒癥狀，葉片泛黃，卷曲、枯萎。第一次噴灑SNP后，紅葉石楠苗的重金屬中毒癥狀得到明顯緩解，并提高植物對(duì)重金屬脅迫的耐受性。再次噴灑后，植物葉片伸展、恢復(fù)原有色澤，基本不影響其觀賞性。
[0022]植物的生存環(huán)境并不是總是適宜的，植物生長發(fā)育的過程經(jīng)常受到各種環(huán)境脅迫(也稱逆境)。在植物免受重金屬毒害方面，外源NO起關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)外源NO在緩解經(jīng)鉛和鎘誘導(dǎo)的植物根細(xì)胞內(nèi)氧化脅迫，減輕根系的生長抑制，增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)SOD活性等都起著關(guān)鍵的調(diào)控作用;也有研究報(bào)道外源NO可通過調(diào)節(jié)植物體內(nèi)氧化代謝水平的減輕逆境脅迫傷害;NO是植物對(duì)重金屬防御信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中的重要成員。這些研究結(jié)果提示:通過對(duì)植物施加外源NO或調(diào)控植物細(xì)胞內(nèi)的NO水平，可以有效地調(diào)控植物對(duì)重金屬脅迫的耐受性，提高植物重金屬的富集量，從而可以提高植物對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)效率。
[0023]經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在土壤中噴灑EDTA溶液后不同時(shí)間段給紅葉石楠苗提供不同劑量NO緩釋劑SNP，與不給紅葉石楠苗提供外源NO相比，Oh、12h、24h、48h噴灑SNP，莖桿和葉片的重金屬富集量都有所增加，且對(duì)植物重金屬中毒癥狀有明顯的緩解作用。其中24h噴灑時(shí)莖桿和葉片的重金屬富集量明顯高于0h、12h、48h ANP噴灑濃度以0.lmmol/L為最佳。
[0024]本發(fā)明的效果主要體現(xiàn)在:在不影響花卉植物觀賞性的前提下，可顯著提高植物對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)的效率。<