一种利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1-氯-2-丙基)酯污染土壤的方法技术

本发明专利技术涉及有机磷酸酯阻燃剂/增塑剂污染土壤植物修复技术领域，具体地说是一种利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1

【技术实现步骤摘要】
一种利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法


[0001]本专利技术涉及有机磷酸酯阻燃剂/增塑剂污染土壤植物修复
，具体地说是一种利用禾本科植物黑麦草修复氯代有机磷酸酯阻燃剂/增塑剂磷酸三(1
‑
氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法。

技术介绍

[0002]有机磷酸酯阻燃剂/增塑剂(OPEs)是一类人工合成的磷酸衍生物，作为多溴联苯醚的最佳替代品，在21世纪初多溴联苯醚受到禁用以后，其生产量和使用量得到显著增加。在2015年，OPEs的全球使用量达到了68万吨；而在我国，OPEs的使用量在2012年为17.9万吨，同时以15％的年平均增长率增长。根据取代基的不同，OPEs可分为烷基、氯代烷基和芳香基OPEs。其中氯代OPEs，包括三(2
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氯乙基)磷酸酯(TCEP)、磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯(TCIPP)和磷酸三(1,3
‑
二氯异丙基)酯(TDCPP)，主要作为阻燃剂用于油漆、建材、家具和塑料等产品中，占OPEs总使用量的55％。而由于致癌性、神经毒性和不良生殖影响，TCEP的生产和使用也受到了限制和禁用。作为TCEP的替代品，TCIPP的使用量迅速提升。但TCIPP也不安全，有研究表明TCIPP能够减少细胞数量、改变神经分化，还能对老鼠的皮肤和眼睛有刺激、并可积累在肝脏和肾脏中，是一种潜在的致癌物。而且TCIPP主要以添加而非化学键合的方式加入到最终产品中，这使得它非常容易释放到周围环境中。现有的监测数据表明，TCIPP是水、土壤、大气和沉积物等环境介质中最主要的OPEs。例如，TCIPP在我国北京的城市地表水的检出率高达99.4％，平均浓度为291ng/L，占OPEs总浓度的30.5％；在我国农田土壤中的浓度也高达401μg/kg，占OPEs总浓度的39.6％。因此，亟需开展以TCIPP为主的OPEs的污染阻控与修复技术研究。
[0003]目前，关于OPEs的消减技术已有相关报道，但这些研究主要集中于利用化学氧化或微生物降解的方法来实现OPEs的消减。例如，卢桂宁等人利用黄铁矿活化过硫酸盐降解TCEP，林海等人利用热催化过硫酸钾和UV辐射过氧化氢氧化降解TCEP和磷酸三丁酯(TBP)；尹华等人从电子垃圾拆解地区土壤中筛选出了一株可高效降解磷酸三苯酯(TPP)的短短芽孢杆菌，林海等人从尾矿砂中筛选出了一株具有降解TBP能力的鞘氨醇单胞菌。但是，这些研究都未涉及到TCIPP，而TCIPP结构与性质与TCEP、TBP等具有较大差异，不能简单的将上述方法应用于TCIPP。此外，目前这些研究都是在纯体系下开展的，其在实际环境特别是土壤中对OPEs的消减效果如何还有待考察。而且热催化、UV辐射等氧化降解技术只能用于污染土壤的异位修复，对于TCIPP含量较高的量大面广的农田土壤来说其实用性较差。因此，亟需开展TCIPP污染土壤的生物修复特别是植物修复技术研究，以确保TCIPP污染农田土壤的安全生产。
[0004]植物修复的关键是能够筛选到对土壤中TCIPP具有较高修复效率的植物。植物对土壤中有机污染物的修复机制主要有3种：通过根系直接吸收有机物；根系释放分泌物和酶分解有机物；强化根际微生物群落对有机物的降解。目前，对于多环芳烃、有机氯农药等传
统有机污染物的植物修复研究已有较多报道，但对于土壤中新型污染物TCIPP的植物修复还未见报道，而且TCIPP还是一种性质与结构与多环芳烃、有机氯农药等传统有机污染物差异较大的新型有机污染物。此外，为了避免修复过程中土壤中污染物通过植物进入食物链进而危害人体健康，选择可作为能源植物的植物作为修复植物是一种较好的选择。能源植物不仅能修复土壤污染，减少对人体健康的危害，还能够为生物能源的生产提供原料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种利用可作为能源植物的黑麦草(Lolium perenne L.)修复磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法：在磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤中种植禾本科植物黑麦草，该植物在生长过程中通过吸收以及根系分泌物质的协同作用，从而降解、去除或显著降低土壤中的磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯。
[0008]所述的利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法，用于种植黑麦草的污染土壤为磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯浓度为1
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5mg/kg的污染土壤。
[0009]所述的利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1
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氯
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丙基)酯污染土壤的方法，播种前黑麦草种子需用体积百分比浓度为2
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3％的H2O2水溶液消毒15
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25min，然后用蒸馏水冲洗3
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5次，并在20
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30℃的温水中浸泡吸胀20
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24h。
[0010]所述的利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法，种植方法是将催芽后的黑麦草种子直接播种在磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤中，然后覆土1
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1.5cm。
[0011]所述的利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1
‑
氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法，在黑麦草生长过程中需不定期浇水，使土壤含水量经常保持在田间持水量的40
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60％(田间持水量是指土壤所能稳定保持的最高土壤含水量，以占土壤体积的百分数表示)。
[0012]在磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤中种植或连续种植黑麦草，黑麦草利用其自身的生长过程、根系分泌的酶、小分子有机酸以及根际微生物体系联合降解、修复或去除土壤中的磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯，直至土壤中的磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯含量达到环境安全标准。
[0013]本专利技术所采用的黑麦草(Lolium perenne L.)，禾本科，多年生草本植物。有细弱根状茎；秆丛生，高30
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90厘米，质软，基部节上生根；叶舌长约2毫米；叶片线形，长5
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20厘米，宽3
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6毫米，柔软，有微毛。黑麦草不仅可作为牧草，还可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法，其特征在于：在磷酸三(1
‑
氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤中种植禾本科植物黑麦草，该植物在生长过程中通过吸收以及根系分泌物质的协同作用，从而降解、去除或显著降低土壤中的磷酸三(1
‑
氯
‑2‑
丙基)酯。2.按权利要求1所述的利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1
‑
氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法，其特征在于：所述污染土壤中磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯的浓度为1
ꢀ‑ꢀ
5 mg/kg。3.按权利要求1所述的利用禾本科植物黑麦草修复磷酸三(1
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氯
‑2‑
丙基)酯污染土壤的方法，其特征在于：黑麦...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗庆，吴中平，魏忠平，王聪聪，李瑜婕，王晓旭，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：发明
国别省市：