锦葵在修复矿山土壤及污泥的镉、铅重金属污染中的应用

技术领域

本发明涉及环境中重金属污染的修复技术领域，尤其是一种植物锦葵在修复矿山土壤及污泥的镉、铅重金属污染中的应用。

背景技术

环境中重金属(如镉Cd、铅Pb等)污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，其污染物在介质中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解，还可经食物链传递等途径最终将影响人类健康，造成不可估量的影响。

目前修复重金属污染的方法主要包括工程修复、物理化学修复、生物修复(植物修复和微生物修复)以及农业生态修复等。这些方法都具有各自的特点，能在一定程度上降低重金属的污染程度。然而，采用工程、物理化学方法修复重金属具有一定的局限性，通常难以大规模处理污染的大片土壤和污泥，并且可导致土壤和污泥的肥力退化以及生物活性下降；而农业生态措施存在周期长的缺点。生物修复特别是植物修复具有投资少、效率高，且不造成二次污染等多种特性，在修复矿山土壤和污泥等环境的重金属污染中显示了极大的潜力，成为近年来备受关注的研究热点。

目前已开发出用于修复土壤重金属污染的植物主要包括小飞扬草、芦竹、玉米、大豆等。此外，本发明人在多年的专项研究中曾发现了罂粟科秃疮花属植物秃疮花及菊科野茼蒿属植物野茼蒿等对Cd、Cu、Pb、Zn等重金属具有富集特性从而可用于对土壤重金属污染的修复过程(见中国专利ZL 200610022669.6及中国专利申请200810045743.5)。

尽管如此，适用于土壤重金属污染生物修复的植物品种仍然极为有限；尤其是随着现代工业的快速发展，各种重金属污染也日益严重。面对日益严重的重金属污染问题，目前可用于土壤重金属污染生物修复的植物品种资源更是难以满足实际需要，急待进一步研究和扩大可用资源。但众所周知的是，由于地球上植物资源的丰富程度，要确定哪些植物是否具有某些相应的特性，却不是一件容易的工作，即使花费大量人力、物力和财力，也未必就能筛选出符合需要的植物品种。

发明内容

发明人在多年从事重金属污染修复的研究工作中，在发现秃疮花、野茼蒿等植物对Cd、Cu、Pb、Zn等重金属具有富集特性之后，再次发现：锦葵科锦葵属植物锦葵(拉丁名为Malva sinensis Cavan)，对矿山土壤及污泥等环境中的镉、铅这两种重金属具有显著的富集特性。因此，本发明的目的就是针对上述可用于土壤重金属污染生物修复的植物品种资源不足的问题，提供一种新的植物品种锦葵在修复矿山土壤及污泥的镉、铅重金属污染中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

锦葵在修复矿山土壤及污泥的镉、铅重金属污染中的应用，将锦葵种植于重金属污染的矿山土壤或污泥中即可。

锦葵的生命力非常旺盛，易于成活，可进行直接移栽或将种子直播生长；在自然条件下即可存活，在其整个生长过程中不需要进行特殊管理。

待地上部分形成一定生物量时进行定期收割，其种子随风扩散能力强，自然繁殖生长快速，不需每年栽种，能有效降低污染矿山土壤及污泥中的Cd、Pb等重金属的含量，从而修复污染土壤及污泥。

本发明中的锦葵，为锦葵科锦葵属两年或多年生草本植物(拉丁名为Malva sinensisCavan)，经试验研究，证明其主要对镉(Cd)、铅(Pb)等重金属具有富集特性。本发明充分利用了锦葵对上述Cd、Pb等重金属的富集特性，将其幼苗移栽或将其种子直播至被重金属污染的矿山土壤及污泥中，吸收积累矿山土壤及污泥中的Cd、Pb等重金属，并将其大部分转运到地上部分，降低矿山土壤和污泥中Cd、Pb等的含量，待地上部分形成一定生物量时，可留茬收割进行连续提取，从而达到减少污染土壤和污泥中Cd、Pb含量的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

发明人通过多年试验研究发现，锦葵对镉、铅等重金属具有显著的富集特性。本发明正是利用锦葵对镉、铅等重金属的这种富集特性，将其种植于矿山土壤或污泥中，可吸收积累镉、铅等重金属，并将其大部分转运到地上部分，以达到修复矿山土壤和污泥重金属污染的目的。并且，由于锦葵的生命力非常旺盛，易于成活，在其整个生长过程中均不需要进行特殊管理，因而成本较低、可操作性强；同时也为矿山土壤及污泥中重金属污染的植物修复开发了新的植物资源品种，为植物修复技术的深入发展带来了新的进步和发展空间。