凤尾鸡冠在修复镉污染土壤中的应用

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112620332A(43)申请公布日2021.04.09(21)申请号202011318396.6(22)申请日2020.11.23(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市一二一大街文昌路68号(72)发明人曾和平　罗昱　王锦　冯凯萍　(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.B09C1/08(2006.01)B09C1/10(2006.01)权利要求 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 1页说明书2页附图1页(54)发明名称凤尾鸡冠在修复镉污染土壤中的应用(57)摘要本发明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。CN112620332ACN112620332A权　利　要　求　书1/1页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对植物和土壤样品消化后测定各处理的镉含量。3.根据权利要求1所述凤尾鸡冠在修复Cd污染土壤中的应用，其特征在于：在Cd污染土壤中种植凤尾鸡冠，通过根系大量吸收土壤中的Cd并转移到植株的地上部，当生物量达到最大值时将植株移走从而达到修复Cd污染土壤的目的。4.根据权利要求1所述凤尾鸡冠在修复Cd污染土壤中的应用，其特征在于：设置的Cd浓度梯度0mg.kg‑1、5mg.kg‑1、10 mg.kg‑1、25 mg.kg‑1包含了低、中、高三种类型Cd污染情况。5.根据权利要求1所述凤尾鸡冠在修复Cd污染土壤中的应用，其特征在于：在用鸡冠凤尾修复Cd污染土壤时可采用复种的方式，在第一茬成熟后将植株地上部移走进入花卉市场，重复上述操作，以达到修复Cd污染土壤并实现经济价值的目的。2CN112620332A说　明　书1/2页凤尾鸡冠在修复镉污染土壤中的应用技术领域[0001]本发明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。背景技术[0002]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。发明内容[0003]本发明提供了一种成本低、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。[0004]本发明通过下述技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 实现：2（1）室内盆栽条件下，将Cd(NO3).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。[0005]实验证明凤尾鸡冠在镉污染浓度为5 mg.kg‑1、10 mg.kg‑1时，生物量与对照组相比无显著变化，在达到25 mg.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5 mg.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5 mg.kg‑1时修复效果较好。3CN112620332A说　明　书2/2页[0006]附图说明[0007]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25 mg.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25 mg.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。[0008]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[0009]下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明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。[0010]（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。[0011]（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。4CN112620332A说　明　书　附　图1/1页图15