凤尾鸡冠在修复镉污染土壤中的应用制造技术

本发明专利技术涉及苋科植物鸡冠凤尾花在修复Cd污染土壤中的应用。在Cd污染的土壤上种植生物量大、易繁殖、生命周期短的一年生观赏性花卉植物鸡冠凤尾，通过鸡冠凤尾大量吸收转移污染土壤中Cd。待植株生长成熟后，通过收获植株，移除土壤中重金属Cd元素，将收获得植株运至花卉市场售卖，种植新一茬鸡冠凤尾，重复上述操作，从而实现对镉污染土壤的修复。采用本发明专利技术植物修复Cd污染土壤不仅可以美化环境，而且在污染土壤种植后不会进入食物链，并且具有经济价值、不影响土壤理化性质等优点。

【技术实现步骤摘要】
凤尾鸡冠在修复镉污染土壤中的应用
本专利技术涉及凤尾鸡冠在修复镉污染土壤中的应用，属于植物修复污染土壤领域。
技术介绍
土壤重金属污染已成为制约农业可持续发展、危害人类健康和食品安全的重要因素。由于Cd迁移性大、毒性高和污染的广泛性，Cd已成为我国优先控制的污染物之一。Cd在土壤中不断积累对人体健康存在严重风险，修复Cd污染土壤的方式有很多，与物理、化学等传统土壤污染治理技术相比，植物修复技术因成本低、能保持土壤肥力、无二次污染等优点，具有广阔的应用前景。目前全球已发现的重金属超富集植物，如蜈蚣草、紫茉莉等大部分超富集植物因其不具备经济价值及观赏价值，在实际污染土壤中种植较少，农民接受程度较低。花卉作为重点开发的特色资源，在生态环境修复与重建中没有得到充分的利用。花卉类植物除具备一般植物的特点外,还有以下优势：花卉资源相当丰富、潜力巨大,这就使筛选工作有了坚实的基础；进行土壤修复的同时,能够美化环境,一举两得；花卉属观赏性植物,不会进入食物链,可减少对人体的危害；花卉能给农民带来经济价值；人类在长期的生产实践中积累了丰富的品种选育、花卉栽培以及病虫害防治等经验.由此可见,从花卉中筛选修复植物是完全可行的。
技术实现思路
本专利技术提供了一种成本低、无二次污染、不影响土壤理化性质、且美化环境的修复镉污染土壤的方法，即凤尾鸡冠在修复镉污染土壤中的应用。本专利技术通过下述技术方案实现：（1）室内盆栽条件下，将Cd(NO3)2.4H2O加入到土壤中混合均匀老化后得到四种浓度梯度的供试土壤，将鸡冠凤尾的幼苗移至装有人工配土的花盆中，定期浇水，观察植株的生长状况；（2）收获的植株根、茎、叶、花分离，取出部分新鲜样本用于测定植物的生理生化指标，其余部分植物在100℃下杀青30分钟，再在70下烘干至恒重，土壤风干后研磨过筛。用HNO3-H2O2和王水HClO4对植物和土壤样品消化后测定各处理的镉含量。实验证明凤尾鸡冠在镉污染浓度为5mg.kg-1、10mg.kg-1时，生物量与对照组相比无显著变化，在达到25mg.kg-1时，生物量明显下降，但植株无中毒现象出现，说明凤尾鸡冠对镉污染表现出较强的耐性；在不同浓度Cd处理下，鸡冠凤尾体内Cd积累量随土壤中Cd含量增加而增加，在Cd含量为5mg.kg-1时，凤尾鸡冠富集系数大于1，转移系数小于1，随着Cd投加量的增加，富集系数和转移系数均呈下降趋势。因此，综合凤尾鸡冠耐性和富集特征，凤尾鸡冠不属于Cd超富集植物，是Cd富集型植物，且在污染程度为5mg.kg-1时修复效果较好。附图说明图1为不同浓度镉处理对凤尾鸡冠花生物量的影响，随着Cd浓度增加凤尾鸡冠花生物量与株高呈现显著下降的趋势。当Cd处理为5mg.kg-1时，鸡冠花地上部与地下部的生物量与对照相比无显著变化，分别降低约7.89％和4.15％。Cd投加量达到25mg.kg-1时，地上部生物量与地下部生物量显著下降，地上部地下部分别下降约45.68％和29.87%，根系长度随着Cd处理浓度的升高，先上升后下降，这说明低浓度的Cd有促进根系生长的作用。但这种刺激受到浓度的限制，在25mg.kg-1处理时，鸡冠凤尾花出现叶片萎缩现象，明显受到重金属伤害.这说明凤尾鸡冠花对人工配土所添加的Cd元素有一定的耐受能力，但耐性有限。不同浓度镉处理下凤尾鸡冠根、茎、叶、花各部位对镉的富集能力及茎、叶、花对镉的转运能力。在Cd处理各水平下，凤尾鸡冠花地上部地下部Cd富集量都显著大于对照。在Cd处理浓度为5mg.kg-1时富集系数大于1，随着Cd浓度增加富集系数与转移系数下降。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。设置Cd浓度梯度盆栽实验，具体步骤如下：（1）实验设置四个处理，CK、T1（5mg.kg-1）、T2（10mg.kg-1）、T3（25mg.kg-1），每个处理设置三个平行，共16盆，Cd以Cd(NO3)2.4H2O的形式添加进土壤，充分混匀待平衡三个月后使用。（2）温室育苗鸡冠凤尾，在幼苗长出4-5片叶片后移至上述处理的土壤中，每盆3kg土壤，花卉生长期间每隔三天浇水一次，使土壤中水分维持在65%左右，期间观察记录植物生长状况，待植株生物量达到最大值时收获。（3）收获的植株根、茎、叶、花分离，取出部分新鲜样本用于测定植物的生理生化指标，其余部分植物在100℃下杀青30分钟，再在70下烘干至恒重，土壤风干后研磨过筛。用HNO3-H2O2和王水HClO4对植物和土壤样品消化后测定各处理的镉含量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.设置Cd浓度梯度盆栽实验，具体步骤如下：/n（1）实验设置四个处理，CK、T1（5mg.kg

【技术特征摘要】
1.设置Cd浓度梯度盆栽实验，具体步骤如下：
（1）实验设置四个处理，CK、T1（5mg.kg-1）、T2（10mg.kg-1）、T3（25mg.kg-1），每个处理设置三个平行，共16盆，Cd以Cd(NO3)2.4H2O的形式添加进土壤，充分混匀待平衡三个月后使用；
（2）温室育苗鸡冠凤尾，在幼苗长出4-5片叶片后移至上述处理的土壤中，每盆3kg土壤，花卉生长期间每隔三天浇水一次，使土壤中水分维持在65%左右，期间观察记录植物生长状况，待植株生物量达到最大值时收获；
（3）收获的植株根、茎、叶、花分离，取出部分新鲜样本用于测定植物的生理生化指标；（4）其余部分植物在100℃下杀青30分钟，再在70下烘干至恒重，土壤风干后研磨过筛。


2.用HNO3-H2O2和王水HClO4对植物和土壤...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾和平，罗昱，王锦，冯凯萍，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53