一種利用氮肥強化葉用紅菾菜修復鎘污染土壤的方法技術

一種利用氮肥強化葉用紅菾菜修復鎘污染土壤的方法，涉及一種修復污染土壤的方法，該方法是在待修復的鎘污染土壤中施入氮肥，氮肥的施用形式為硫酸銨、尿素、氯化銨中的一種，氮肥施加量為0.1g/kgN，氮肥施加量中每千克土壤是以0-20厘米厚度土層的土壤重量計算的。氮肥以液體形式或固體形式均勻施入土壤中，然后種植葉用紅菾菜，葉用紅菾菜可以采用經消毒后的種子直接播種的方式，本發明專利技術可以提高修復植物的生物量，增加葉用紅菾菜對鎘的吸收和富集量，從而強化葉用紅菾菜對鎘污染土壤的修復效果，提高植物修復的效率。本發明專利技術具有修復成本低廉、操作性強、環境風險小、無二次污染等優點，并且在治理污染土壤的同時兼具美化環境的效果。

【技術實現步驟摘要】

????本專利技術涉及一種修復污染土壤的方法，特別是涉及一種利用氮肥強化葉用紅菾菜修復鎘污染土壤的方法。
技術介紹
工業發展、礦業開發、污水灌溉和污泥施用等人類活動所導致的土壤重金屬污染及其生態安全問題日趨嚴重。土壤重金屬污染不但導致糧食的減產，而且通過植物吸收進入食物鏈進而危害人類的生命和健康，同時污染土壤中的重金屬作為潛在的二次污染源，很可能會通過徑流、淋濾而污染地表水和地下水。重金屬污染土壤的修復技術包括物理、化學和生物等方法，其中物理方法實施工程量大、投資費用高，并且還要對換出的污土進行堆放或處理；化學方法耗資巨大，還存在二次污染的問題；因此，目前國際上研究的熱點集中在具有安全、廉價、綠色等特點的植物修復技術研究。植物修復技術是以植物耐受和富集某種或某些有機或無機污染物為基礎，利用植物吸收累積和植物根際過濾等過程，清除環境中污染物的一種環境污染治理技術。但是用于修復的超積累植物通常生長緩慢，植株矮小，地上部分生物量小，限制了植物修復技術的大規模應用。施肥作為農業生產中一項最普遍也是最重要的農藝措施，是土壤-植物系統中不可缺少的因素之一，肥料的施用對植物的生長代謝有著廣泛的影響。重金屬污染土壤的植物修復是一個系統工程，單一的植物修復技術較難達到預期效果。因而，行之有效的方式是以植物修復為主，輔以必要的施肥強化措施，增加重金屬的生物有效性，促進植物的生長和吸收，從而提高植物修復的綜合效率。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種利用氮肥強化葉用紅菾菜修復鎘污染土壤的方法，采用的葉用紅菾菜（Beta?vulgaris?var.cicla?L.），又稱紅牛皮菜對鎘的耐性和富集能力強的特點，利用農藝措施調控，施入氮肥，治理污染土壤，具有工程量小、成本低，易操作的特點。?本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：一種利用氮肥強化葉用紅菾菜修復鎘污染土壤的方法，所述方法包括如下過程：在待修復的鎘污染土壤中施入氮肥，施用形式為硫酸銨、尿素、氯化銨中的一種，其施加量為0.1?g/kg?N，氮肥以液體形式或固體形式均勻施入土壤中，接著種植葉用紅菾菜，待植物生長至一定時期后收獲植物，將植物從土壤中整體移除修復鎘污染土壤；其植物葉用紅菾菜采用經消毒后的種子直接播種的方式，或采用先育苗后移栽的方式種植；如采用先育苗后移栽的種植方式，需要待植物長出4-6片真葉時進行移栽；葉用紅菾菜采用室外栽培，定期澆水，使其土壤含水量維持田間持水量的60-70%；待葉用紅菾菜生長至一定時期，將植物從土壤中整體移除，再多次反復種植該植物，直至土壤中的鎘達到土壤環境安全標準。所述的一種利用氮肥強化葉用紅菾菜修復鎘污染土壤的方法，所述氮肥于污染土壤中的施用量0.1?g/kg?N，其中每千克土壤是以0-20厘米厚度土層的土壤重量計算的。本專利技術的優點與效果是：1.本專利技術所采用的葉用紅菾菜（Beta?vulgaris?var.cicla?L.），又稱紅牛皮菜，植株生長強健，栽培適宜性強，葉片、葉柄為紫紅色或鮮紅色，具有良好的觀賞價值；同時對鎘的耐性和富集能力強。在修復鎘污染土壤的同時兼具美化環境的作用，具有良好的環境效益。2.本專利技術利用農藝措施調控，施入氮肥，施用形式為硫酸銨、尿素、氯化銨中的一種，與傳統的污染土壤治理方法相比，具有工程量小、成本低，易操作的優點，促進植物生長，提高植物抗逆性及植物修復效率，具有良好的經濟和社會效益。附圖說明圖1為本專利技術氮肥處理下葉用紅菾菜地上部、根部及總干重（mg?pot-1）示意圖；圖2為氮肥處理下葉用紅菾菜地上部及根部Cd濃度（mg?kg-1）示意圖。具體實施方式下面結合附圖所示實施例，對本專利技術作進一步詳述。在待修復的鎘污染土壤中施入氮肥，施用形式為硫酸銨、尿素、氯化銨中的一種，氮肥的施加量為0.1?g/kg?N，其中每千克土壤是指以0-20厘米厚度土層的土壤重量計算的。氮肥以液體形式或固體形式均勻施入土壤中，接著種植葉用紅菾菜，葉用紅菾菜可以采用經消毒后的種子直接播種的方式，也可采用先育苗后移栽的方式種植。如采用先育苗后移栽的種植方式，需要待植物長出4-6片真葉時進行移栽。所種植的葉用紅菾菜采用室外栽培，定期澆水，使其土壤含水量維持田間持水量的60-70%。待葉用紅菾菜生長至一定時期，將植物從土壤中整體移除，再多次反復種植該植物，直至土壤中的鎘達到土壤環境安全標準。實施例1：盆栽實驗土壤采自中國科學院沈陽生態站內無污染區的表層（0-20cm）土壤，土壤類型為草甸棕壤，其基本理化性質為：pH值6.5，有機質含量15.5?g?kg–1，總Cd含量0.12?mg?kg–1，土壤機械組成砂粒21.4%、粉粒46.5%、粘粒32.1%。采用上述土壤自制鎘的人工污染土壤，土壤自然風干后，過2?mm篩，以CdCl2?2.5H2O形式拌入污染物，使得土壤中Cd濃度為20?mg?kg–1。平衡2周后，混合均勻裝入塑料花盆中，每盆裝入土1.0?kg。氮肥調控：每盆播種8粒已消毒的葉用紅菾菜種子，待種子發芽10天后，每盆保苗4株，氮肥采用3種形式：硫酸銨、尿素、氯化銨，分別記作：N1、N2和N3處理，氮肥用量為0.1?g/kg?N；同時設置不施氮肥的對照處理CK20。植物每日用去離子水澆灌并保持60%田間持水量，2個月后收獲植物。植物樣品用去離子水沖洗干凈后分為地上部和根部兩部分。植物樣品在烘箱中70℃烘至恒重后稱量干重并記錄。烘干的植物研磨后儲存待用。植物樣品采用HNO3-HClO4法消煮后用原子吸收分光光度計測定鎘含量。試驗結果如下：①?氮肥對葉用紅菾菜生物量的影響圖1為氮肥對葉用紅菾菜根部、地上部及總干重的影響。由圖1可知，與對照處理CK20相比較，3種氮肥處理均不同程度促進了葉用紅菾菜根部和地上部的生長、提高了葉用紅菾菜總生物量。N2處理顯著（p<0.05）提高了葉用紅菾菜根部、地上部生物量；就總生物量而言，N2、N3這2種處理對葉用紅菾菜總干重的促進作用最為顯著（p<0.05）。②氮肥對葉用紅菾菜富集特性的影響圖2為氮肥處理下葉用紅菾菜地上部及根部Cd的濃度，由圖2可知，氮肥促進了葉用紅菾菜地上部和根部對鎘的吸收，與對照CK20相比，3種氮肥處理均顯著（p<0.05）提高了葉用紅菾菜根部Cd濃度；而N1、N3這2種處理顯著（p<0.05）提高了葉用紅菾菜地上部Cd濃度。表1為氮肥處理下葉用紅菾菜Cd的總吸收量及轉移系數TF值。由表1可知，3種氮肥處理均不同程度降低了葉用紅菾菜的轉移系數TF，但顯著（p<0.05）促進了葉用紅菾菜對鎘的總吸收量。與不施氮肥的對照處理相比，施用硫酸銨、尿素、氯化銨這3種氮肥，使得葉用紅菾菜的總吸收量與對照處理相比，分別提高了38.27%、75.5%和59.18%。表1?氮肥處理下葉用紅菾菜Cd的總吸收量及TF值不同處理????Cd總吸收量（mg?pot-1）??????TF；CK20????????????本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用氮肥強化葉用紅菾菜修復鎘污染土壤的方法，其特征在于，所述方法包括如下過程：在待修復的鎘污染土壤中施入氮肥，施用形式為硫酸銨、尿素、氯化銨中的一種，其施加量為0.1?g/kg?N，氮肥以液體形式或固體形式均勻施入土壤中，接著種植葉用紅菾菜，待植物生長至一定時期后收獲植物，將植物從土壤中整體移除修復鎘污染土壤；其植物葉用紅菾菜采用經消毒后的種子直接播種的方式，或采用先育苗后移栽的方式種植；如采用先育苗后移栽的種植方式，需要待植物長出4?6片真葉時進行移栽；葉用紅菾菜采用室外栽培，定期澆水，使其土壤含水量維持田間持水量的60?70%；待葉用紅菾菜生長至一定時期，將植物從土壤中整體移除，再多次反復種植該植物，直至土壤中的鎘達到土壤環境安全標準。

【技術特征摘要】
1.一種利用氮肥強化葉用紅菾菜修復鎘污染土壤的方法，其特征在于，所述方法包括如下過程：
在待修復的鎘污染土壤中施入氮肥，施用形式為硫酸銨、尿素、氯化銨中的一種，其施加量為0.1?g/kg?N，氮肥以液體形式或固體形式均勻施入土壤中，接著種植葉用紅菾菜，待植物生長至一定時期后收獲植物，將植物從土壤中整體移除修復鎘污染土壤；其植物葉用紅菾菜采用經消毒后的種子直接播種的方式，或采用先育苗后移栽的方式種植；如采用先育苗后移栽的種植方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳蘇，陳寧，晁雷，孫麗娜，張倩，劉芹，
申請(專利權)人：沈陽大學，
類型：發明
國別省市：遼寧;21