一种铅高富集玉米品种修复土壤重金属铅污染的方法技术

本发明专利技术公开了一种铅高富集玉米品种修复土壤重金属铅污染的方法，该方法首先测定重金属铅污染土壤中铅的含量，然后选择合适玉米品种，常规种植水肥管理，到成熟期后，对玉米进行整株收割，同时对籽粒进行铅含量测定，铅含量未超标的，籽粒用于饲料，剩余根茎叶进行灰化处理，籽粒铅含量超标的对整株进行灰化处理，提取重金属铅。利用铅高富集玉米对铅污染土壤修复治理，具有对环境扰动少、不破坏土壤理化性质，不引起二次污染，费用低廉，同时，玉米生物量大，生命力旺盛，生长周期短，易于栽培管理，适于机械化收割，适合于大面积种植，并且对其积累的重金属铅可进行回收利用，进一步提高经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土壤重金属污染的植物修复
，尤其涉及一种铅高富集玉米品 种修复土壤重金属铅污染的方法。
技术介绍
铅（Pb)是现存环境中污染最严重的重金属元素之一，给动植物和人类带来了严 重的危害，尤其在我国西南、中南地区已变得十分严峻。Pb在土壤中积累后，不仅影响农作 物的产量和质量，并且通过食物链影响人类健康。铅中毒后会出现胃疼、头痛、颤抖等症状， 严重时会致人死亡。近年来的研宄表明，铅污染现象比较普遍，特别是在铅锌污矿开采区、 污灌区和公路两侧。目前，我国受Pb等重金属污染的耕地面积近2000万公顷，约占总耕地 面积的1/5。考虑到Pb对人体的危害以及土壤中Pb污染的普遍性和严重性，如何修复Pb 污染土壤已成为世界各国科学家的研宄热点。 在重金属污染的土壤中，传统的治理修复方法通常为物理和化学的方法，如稀释 和覆土法、玻璃化技术、热处理技术、淋洗法、电化学法等，传统的修复方法虽然治理效果 好，历时较短，但都存在许多缺陷，如成本高，难于管理，易造成二次污染，对环境扰动大等。 为寻找新方法替代传统治理方法，目前有一种经济而又高效的植物修复技术得到广泛应 用。 植物修复技术指利用植物及其根际微生物对土壤污染物的吸收、挥发、转化、降 解、固定作用而去除土壤中污染物的修复技术。植物修复是目前解决重金属污染的主要形 式，但传统的植物修复存在生物产量较低，整株积累的Pb总量有限，因此一直未能大规模 推广运用，且修复年限较长，造成耕地闲置，并不适合农区耕地长期的重金属修复。而铅高 富集玉米对Pb具有很好的耐性，且根系发达，地上部分生物量大、易于栽培管理和机械收 获，不同品种、不同组织部位对重金属富集程度存在明显的差异，有潜力成为一种新的修复 植物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，旨 在解决传统的重金属铅污染修复方法成本高、难于管理、易造成二次污染、对环境扰动大的 问题。 本专利技术是这样实现的，，包 括： 步骤一、测定重金属铅污染土壤中铅的含量； 步骤二、针对重金属铅污染程度选择合适玉米品种，常规种植水肥管理； 步骤三、到成熟期后，对玉米进行整株收割，同时对籽粒进行铅含量测定； 步骤四、铅含量未超标的，籽粒用于饲料，剩余根茎叶进行灰化处理，籽粒铅含量 超标的对整株进行灰化处理，提取重金属铅。 toon] 进一步，不同玉米品种对铅富集量系数不同，对土壤修复程度、修复年限不同。 本专利技术针对不同污染程度的土壤种植铅富集程度不同的玉米品种，成熟后通过测 定籽粒铅含量来决定是否整株收割，提取重金属铅，从而解决土壤铅污染问题。利用铅高 富集玉米对铅污染土壤修复治理，具有对环境扰动少、不破坏土壤理化性质，不引起二次污 染，费用低廉，同时，玉米生物量大，生命力旺盛，生长周期短，易于栽培管理，适于机械化收 害J，适合于大面积种植，并且对其积累的重金属铅可进行回收利用，进一步提高经济效益。【附图说明】 图1是本专利技术实施例提供的铅高富集玉米品种修复土壤重金属铅污染的方法流 程图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于 限定本专利技术。 下面结合附图及具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步描述。 请参阅图1: 本专利技术是这样实现的，，包 括： SlOl、测定重金属铅污染土壤中铅的含量； S102、针对重金属铅污染程度选择合适玉米品种，常规种植水肥管理； S103、到成熟期后，对玉米进行整株收割，同时对籽粒进行铅含量测定； S104、铅含量未超标的，籽粒用于饲料，剩余根莖叶进行灰化处理，籽粒铅含量超 标的对整株进行灰化处理，提取重金属铅。 进一步，不同玉米品种对铅富集量系数不同，对土壤修复程度、修复年限不同。 实施例一 试验地点为四川农业大学多营农场温室大棚，将供试土壤装入直径28cm、深25cm 的塑料盆中，每盆装土 15kg。根据国家土壤环境质量标准，试验设置3个污染水平，污染 水平1不添加 Pb (NO3)2溶液作为对照，在污染水平2和3下则分别加入定量的Pb(NO3) 2 溶液。混匀后最终实测污染水平1、2、3浓度分别为50. 65mg · kg4 (土壤背景Pb浓度）、 333. 32mg · kg4和715. 46mg · kg 4 (大于国家规定三级土壤Pb最大限值500mg · kg4)。 供试材料为由四川农业大学玉米研宄所提供的12个自交系按Griffing4模式组 配获得的66个杂交组合（Fl)。 挑选供试材料大小一致的种子，采用育苗盘育苗的方式，待幼苗长至2-3片叶时， 选择长势一致的幼苗移入塑料盆中，呈正三角形排列，每盆3株，每份材料种植4盆。水肥 管理按玉米常规管理进行。 成熟期后采集供试材料穗位叶片，清洗去污后用105°C杀青，果穗收获脱粒后经 65°C烘至恒重。样品用万能粉碎机（型号：Z-750)粉碎，并过40目筛，装入塑料袋备用。 采用火焰原子吸收光谱法（SHIMADZUAA-6600, Japan)测定玉米叶片和籽粒的重 金属Pb含量。Pb标准溶液采用国家标准，每份样品3次重复，取平均值，单位为mg · kg4， 全过程用空白样（5% HNO3)做对照。 不同浓度铅处理下，玉米不同组合地上部分干重见下表1，多重比较结果见表2。 由表2可知，在土壤Pb浓度为50. 65mg · kg4时，玉米地上部分干重与其余两个浓度Pb水 平下的干重存在极显著差异，而在土壤Pb浓度为333. 32和715. 46mg .kg-1条件下，玉米地 上部分干重无显著差异，说明玉米对土壤中高浓度的Pb抗性较强。在高浓度铅污染（大于 333. 32mg · kg，的土壤中一些玉米铅高富集品种生物量不会有太大的变化。 选择Pb富集量系数（地上部植物中元素质量分数X地上部植物生物量/ 土壤中 元素质量分数）作为玉米Pb富集能力的评价指标，该指标相比传统的富集系数而言，不仅 能够较好地指示某种植物地上部分积累重金属的能力，更能够反映植物对重金属污染土壤 的适应能力，不同杂交组合Pb富集量系数见表3。【主权项】1. ，其特征在于，将铅高富集玉 米品种种植于重金属铅污染的土壤中修复土壤铅污染，方法包括： 步骤一、测定重金属铅污染土壤中铅的含量； 步骤二、针对重金属铅污染程度低50. 65mg，kg'中333. 32mg，kg'高715. 46mg选择茎叶高铅富集、籽粒低积累的品种，常规种植水肥管理； 步骤三、到成熟期后，对玉米进行整株收割，同时对籽粒进行铅含量测定； 步骤四、铅含量未超标的，籽粒用于饲料，剩余根茎叶进行灰化处理，籽粒铅含量超标 的对整株进行灰化处理，提取重金属铅。2. 如权利要求1所述的铅高富集玉米品种修复土壤重金属铅污染的方法，其特征在 于，不同玉米品种对铅富集量系数不同，对土壤修复程度、修复年限不同。【专利摘要】本专利技术公开了，该方法首先测定重金属铅污染土壤中铅的含量，然后选择合适玉米品种，常规种植水肥管理，到成熟期后，对玉米进行整株收割，同时对籽粒进行铅含量测定，铅含量未超标的，籽粒用于饲料，剩余根茎叶进行灰化处理，籽粒铅含量超标的对整株进行灰化处理，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅高富集玉米品种修复土壤重金属铅污染的方法，其特征在于，将铅高富集玉米品种种植于重金属铅污染的土壤中修复土壤铅污染，方法包括：步骤一、测定重金属铅污染土壤中铅的含量；步骤二、针对重金属铅污染程度低50.65mg·kg‑1、中333.32mg·kg‑1、高715.46mg·kg‑1，选择茎叶高铅富集、籽粒低积累的品种，常规种植水肥管理；步骤三、到成熟期后，对玉米进行整株收割，同时对籽粒进行铅含量测定；步骤四、铅含量未超标的，籽粒用于饲料，剩余根茎叶进行灰化处理，籽粒铅含量超标的对整株进行灰化处理，提取重金属铅。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林海建，赵雄伟，曹艳花，潘光堂，李玉桦，张志明，沈亚欧，江舟，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川;51