一种基于波叶仙鹤藓精确检测土壤铅污染度的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于波叶仙鹤藓精确检测土壤铅污染度的方法，该方法包括植物材料的培植获得方法和双层隔离式吸污防尘检测方法；植物材料的培植获得方法包括：制备孢子悬液；制备培养基质；设置培养条件。双层隔离式吸污防尘检测方法利用双层隔离式吸污防尘装置覆盖用于作为土壤铅污染检测的植株。本发明专利技术提供的人工培养繁殖波叶仙鹤藓的技术和可高效隔离排除大气含铅污染物影响的“双层吸污防尘罩”应用于波叶仙鹤藓检测土壤铅污染的实施过程，可实现波叶仙鹤藓高精准地检测土壤铅污染。

A method of atrichumundulatum accurate detection based on the degree of soil lead pollution

The invention relates to a method of atrichumundulatum accurate detection of lead contamination of soil based on this method, including cultivating plant materials and methods to obtain double isolation type suction dust detection method; including cultivating method to obtain plant materials: preparation of spore suspension preparation; culture medium; setting culture conditions. The utility model relates to a double-layer isolation type dust absorption and dustproof detection method, and a double-layer isolation type dust absorbing and dustproof device is used for being used as a plant for detecting soil lead pollution. The invention provides artificial culture reproduction of atrichumundulatum technology and efficient isolation of atmospheric pollutants lead to exclude the impact of \double suction dust cover\ the implementation process of application of Yu Bo moss leaves crane lead contaminated soil detection, can realize atrichumundulatum high precision detection of lead contaminated soil.

【技术实现步骤摘要】
一种基于波叶仙鹤藓精确检测土壤铅污染度的方法
本专利技术属于利用苔藓植物检测土壤重金属污染
，尤其涉及一种基于波叶仙鹤藓精确检测土壤铅污染度的方法。
技术介绍
铅是一种具较强潜在危害性的重金属污染元素，对人畜生物具有致癌、致畸、致突变的毒性特征，在土壤中较稳定，不易代谢和降解，但可通过食物链的生物富集作用使人畜发生慢性中毒，因此备受重视。由于含铅产品的产量及用途在不断增加，据统计，中国仅铅污染的耕地就有6000～8000万亩，每年由工业生产废弃物所产生的铅，其中70％～80％会排放进入到土壤中；目前大量使用的石油燃料中也有相当高的铅含量，经大气沉降后，也加重了土壤中的铅污染。此外，铅污染具有相当大的不可逆性，土壤一旦被污染，对农作物的影响将持续很长一段时间。业内对土壤铅污染的评价方法多采用化学检测法，即测定出土壤中铅的含量值，以此作为衡量土壤铅生态安全性的依据。但土壤中的铅元素实际所产生的毒性与它的生物有效性密切相关，衡量土壤是否已达到安全标准，最终应以土壤中的实际铅毒性对生物体所造成的伤害程度作为判断依据。由此看来，若利用某种对铅具有强敏感性的低等植物，通过其生长状况和生理反应来指示土壤铅污染，可具有较强的直观性和说服力。换言之，若该植物所处的含铅土壤尚未对其生长造成影响，说明此时的土壤是安全的，适合种植其他农作物；否则即说明该土壤已超出了铅污染安全限度，具有一定的铅污染风险而不适于种植农作物。目前针对环境铅污染评价方面，运用较多的是苔藓植物检测法，但该类方法仅见于用在对大气铅污染的检测，对土壤的检测却一直未见有涉及。若将苔藓植物检测法应用于土壤铅污染的检测，则需要解决的前提问题：一是如何消除自然环境中长期生长的苔藓植物本身对污染环境所具有的背景适应性，即如何提升所用检测材料对铅污染物的敏感性；二是如何避开空气中含铅粉尘颗粒的影响，而使苔藓所受到的铅毒害全部来自于其生长的土壤。解决好上述两问题可从根本上提高苔藓植物检测土壤铅污染的效果和精确度。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于波叶仙鹤藓精确检测土壤铅污染度的方法，旨在解决如何获取合适的检测材料以及如何避开空气中含铅粉尘颗粒的影响，从而使敏感性极高的苔藓所受到的铅毒害全部来自于其生长的土壤，进而在根本上提高苔藓植物检测土壤铅污染的效果和精确度。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：本专利技术提供的基于波叶仙鹤藓精确检测土壤铅污染度的方法，其特征在于，该方法包括植物材料的培植获得方法和双层隔离式吸污防尘检测方法；植物材料的培植获得方法：制备孢子悬液：采集孢子生长期已成熟的波叶仙鹤藓植株的孢子体若干，放于石英研钵中，加入少许液氮后，轻轻研磨至孢子体的苞蒴完全破裂，使内藏的孢子散出，加入蒸馏水反复冲洗研钵，将洗液一并通过网孔内径为1mm的不锈钢滤网进行过滤，滤掉大部分的苞蒴残体，从而获得孢子悬液；制备培养基质：以体积比为1︰1的洁净砂质土壤和植物残体发酵物为基质配方，充分混合后作为波叶仙鹤藓培养基质；将制备好的培养基质平铺于直径35cm、高6cm的聚乙烯浅盘中，基质厚度为5cm；设置培养条件：将孢子悬液均匀喷洒于培养基质中，放置于人工光照气候培养箱内，模拟出苗前四五月份的野外环境，待波叶仙鹤藓幼苗开始长出；然后模拟出苗后六七月份的野外环境继续培养；出苗后40～50d即进入孢子生长阶段，将该时期的植株作为土壤铅污染的检测材料；双层隔离式吸污防尘检测方法：利用双层隔离式吸污防尘装置覆盖用于作为土壤铅污染检测的植株；所述双层隔离式吸污防尘装置设置有圆锥体形状的支撑支架，由一大一小组成；圆锥面上由4根铁丝连接顶部和底部圆环即可；两套支架周身用食品保鲜膜或其他薄而透明的材料包裹，且两支架底部之间的部分亦用膜材料连封，作为活性炭的承载面；内支架底部中空不封闭；内外两支架的周身包裹膜上分别留有孔洞，外孔居下，孔径稍大，内孔居上，孔径稍小；使用时，在连接两支架底部之间的承载面上放置一层活性炭，再将该支架整体倒扣于波叶仙鹤藓植物体上。进一步，植物残体发酵物以花卉沤制肥料代替。进一步，将孢子悬液均匀喷洒于培养基质中，放置于人工光照气候培养箱内，初始培养温度设置为22℃～26℃，光照强度设置为2500Lux/10h，每日喷洒1/6浓度的Hogland营养液300-400mL/盘，使基质湿度保持在70％～80％；20～30d后波叶仙鹤藓幼苗开始长出，此时将培养温度设置为32℃～37℃，光照强度设置为5000Lux/14h；出苗后40～50d即进入孢子生长阶段，将该时期的植株作为土壤铅污染的检测材料。本专利技术采用了一种尚未报道过的、对土壤中的铅具有极高敏感性的苔藓植物——波叶仙鹤藓，其进化程度低、植物体结构简单、对环境中的铅毒性抵抗力弱，极易受到土壤中铅的毒害并快速地表现出症状，且该种植物在外观上不同于一般的细小苔藓，其植株个体相对较大，成熟时高度可达4～6cm，受到铅毒害后表现出的症状十分明显，很容易进行观测，因此非常适合进行土壤铅污染检测。本专利技术已进行的相关探索结果显示，无论从该植物的外观形态，还是叶绿素含量、可溶性蛋白含量及MDA浓度等生理指标的反应来看，该植物对土壤中的铅具有较强的感应能力，且各指标变化程度较好地对应了土壤中的铅污染程度，因此这些指标适合作为波叶仙鹤藓检测土壤铅污染的有效参数。但在具体应用时发现，从自然环境中直接采集到的波叶仙鹤藓，其对土壤铅污染的感应能力有所降低，导致检测效果不佳，究其原因是由于其在长期生长过程中已对污染环境产生了一定适应性，应用前需经特殊处理消除其背景适应性，以增强其对铅的敏感度；此外还发现，在利用波叶仙鹤藓进行土壤铅污染现场检测时，其所处环境一般为开放性空间，空气中存在较多形式的飘浮态含铅污染物，如含铅颗粒、含铅粉尘、含铅气溶胶粒子等，地表的含铅粉尘颗粒也极容易散逸到低空大气中，而波叶仙鹤藓由于表面无角质层和蜡质层的覆盖保护、气孔裸露于植物体表(这是苔藓植物结构上区别于高等植物的地方)，故很容易受到上述气态含铅污染物的侵入毒害，这也是一直以来将苔藓植物应用于大气铅污染检测的主要原理和依据。因此在利用波叶仙鹤藓检测土壤铅污染时，很难判定其受到的铅毒害是来自于土壤亦或是大气。上述两方面因素的存在，降低了波叶仙鹤藓对土壤铅污染的检测效果和准确度。基于此，本专利技术涉及一种人工培植波叶仙鹤藓的技术方法，通过孢子萌发再生新鲜植株的过程，有效地消除了其对原生环境的背景适应性，进一步增强了其对土壤铅污染的敏感度，以此获取可用于高效检测土壤铅污染的植株材料；本专利技术还涉及一种能有效隔离空气中含铅污染物的方法，使波叶仙鹤藓在检测土壤铅污染时，所受到的铅毒全部来自于土壤中，进一步增强了波叶仙鹤藓检测土壤铅污染的精确度和可行性。本专利技术规范了苔藓植物检测环境污染的技术标准，具有极高的应用价值和推广前景。附图说明图1是本专利技术提供的双层隔离式吸污防尘罩基本架构示意图。图中：1、外架；2、内架；3、内孔；4、外孔；5、活性炭层。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。本专利技术采用了一种尚未报道过的、对土壤中的铅具有极高敏感性的苔藓植物——波叶仙鹤藓，其进化程度低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于波叶仙鹤藓精确检测土壤铅污染度的方法，其特征在于，该方法包括植物材料的培植获得方法和双层隔离式吸污防尘检测方法包括：植物材料的培植获得方法：制备孢子悬液：采集孢子生长期已成熟的波叶仙鹤藓植株的孢子体若干，放于石英研钵中，加入液氮后，研磨至孢子体的苞蒴完全破裂，使内藏的孢子散出，加入蒸馏水反复冲洗研钵，将洗液一并通过网孔内径为1mm的不锈钢滤网进行过滤，滤掉大部分的苞蒴残体，从而获得孢子悬液；制备培养基质：以体积比为1︰1的洁净砂质土壤和植物残体发酵物为基质配方，充分混合后作为波叶仙鹤藓生长基质；将制备好的生长基质平铺于直径35cm、高6cm的聚乙烯浅盘中，基质厚度为5cm；设置培养条件：将孢子悬液均匀喷洒于培养基质中，放置于人工光照气候培养箱内，模拟出苗前四五月份的野外环境，待波叶仙鹤藓幼苗开始长出；然后模拟出苗后六七月份的野外环境继续培养；出苗后40～50d即进入孢子生长阶段，将植株作为土壤铅污染的检测材料；双层隔离式吸污防尘检测方法：利用双层隔离式吸污防尘装置覆盖用于作为土壤铅污染检测的植株；所述双层隔离式吸污防尘装置设置有圆锥体形状的支撑支架，由一大一小组成；圆锥面上由4根铁丝连接顶部和底部圆环即可；两套支架周身用食品保鲜膜或其他薄而透明的材料包裹，且两支架底部之间的部分亦用膜材料连封，作为活性炭的承载面；内支架底部中空不封闭；内外两支架的周身包裹膜上分别留有孔洞，外孔居下，孔径稍大，内孔居上，孔径稍小；使用时，在连接两支架底部之间的承载面上放置一层活性炭，再将支架整体倒扣于波叶仙鹤藓植物体上。...

【技术特征摘要】
1.一种基于波叶仙鹤藓精确检测土壤铅污染度的方法，其特征在于，该方法包括植物材料的培植获得方法和双层隔离式吸污防尘检测方法包括：植物材料的培植获得方法：制备孢子悬液：采集孢子生长期已成熟的波叶仙鹤藓植株的孢子体若干，放于石英研钵中，加入液氮后，研磨至孢子体的苞蒴完全破裂，使内藏的孢子散出，加入蒸馏水反复冲洗研钵，将洗液一并通过网孔内径为1mm的不锈钢滤网进行过滤，滤掉大部分的苞蒴残体，从而获得孢子悬液；制备培养基质：以体积比为1︰1的洁净砂质土壤和植物残体发酵物为基质配方，充分混合后作为波叶仙鹤藓生长基质；将制备好的生长基质平铺于直径35cm、高6cm的聚乙烯浅盘中，基质厚度为5cm；设置培养条件：将孢子悬液均匀喷洒于培养基质中，放置于人工光照气候培养箱内，模拟出苗前四五月份的野外环境，待波叶仙鹤藓幼苗开始长出；然后模拟出苗后六七月份的野外环境继续培养；出苗后40～50d即进入孢子生长阶段，将植株作为土壤铅污染的检测材料；双层隔离式吸污防尘检测方法：利用双层隔离式吸污防尘装置覆盖用于作为土壤铅污染检测的植株；所述双层隔离式吸污防尘装置设置有圆锥体形状的支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：董萌，赵运林，蒋道松，颜早林，周小梅，库文珍，李必才，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43