本發(fā)明涉及生態(tài)環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種土壤重金屬污染修復(fù)方法。

背景技術(shù)：

土壤是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，更是人類社會(huì)的生存基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)今社會(huì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大的促進(jìn)了人類生活、經(jīng)濟(jì)的飛速進(jìn)步，然而工業(yè)發(fā)展普遍存在的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)的矛盾，金屬延壓、污水排放、污水灌溉、采礦冶煉、大氣沉降、固廢堆積、農(nóng)藥化肥的大量施用等原因，造成了土壤系統(tǒng)的污染問題日趨嚴(yán)重。我國土壤污染種類很多，大致可以分為：重金屬污染、農(nóng)藥和有機(jī)物污染、病原菌污染、放射性污染等幾種類型，其中重金屬污染狀況尤為嚴(yán)重。

由于重金屬污染的隱蔽性、不可逆性以及長期性等特點(diǎn)，將嚴(yán)重威脅生態(tài)系統(tǒng)安全，影響土壤、大氣和水環(huán)境的質(zhì)量。土壤重金屬污染，特別是農(nóng)田土壤的污染，造成農(nóng)產(chǎn)品可食部分污染物含量嚴(yán)重超標(biāo)，大面積耕地因污染無法使用，并通過淋洗、地表徑流、植物揮發(fā)、風(fēng)化塵埃等進(jìn)入水體、大氣產(chǎn)生次生污染。人類取食農(nóng)產(chǎn)品、飲用水、呼吸活動(dòng)使得污染物在人體內(nèi)聚集，通過食物鏈的富集，導(dǎo)致各種疾病的爆發(fā)，最終將危害人類的生命安全。

土壤一旦被污染，若要修復(fù)需要很多的財(cái)力和時(shí)間，現(xiàn)有技術(shù)中采用物理、化學(xué)方法修復(fù)重金屬污染土壤，耗資巨大，并會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)、降低土壤肥力和生物活性，修復(fù)效果不佳。生物方法修復(fù)技術(shù)成本低，對環(huán)境擾動(dòng)少，清理土壤中重金屬污染物的同時(shí)可以同時(shí)清除污染土壤周圍的大氣或水體載體中的污染物，有較高的美化環(huán)境價(jià)值，易為社會(huì)接受。植物修復(fù)重金屬污染物的過程也是土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥力增加的過程，被植物修復(fù)過的干凈土壤適合于多種農(nóng)作物的生長。另外，植物能使地表長期穩(wěn)定，有利于生態(tài)環(huán)境改善和野生生物的繁衍，而且維持土壤固化的低成本。但現(xiàn)今生物修復(fù)技術(shù)尚未完善，還需要將來更深入的研究。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，存在采用物理、化學(xué)方法修復(fù)重金屬污染土壤，其耗資巨大，修復(fù)效果不佳的問題。生物修復(fù)技術(shù)尚未完善，還需要將來更深入的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種土壤重金屬污染修復(fù)方法，用以彌補(bǔ)現(xiàn)有物理、化學(xué)方法修復(fù)重金屬污染土壤中耗資巨大、修復(fù)效果不佳的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種土壤重金屬污染修復(fù)方法，包括：

在重金屬污染的荒蕪?fù)恋厣戏N植豚草；

在豚草分枝期預(yù)結(jié)束和開花期預(yù)開始的時(shí)間段內(nèi)，對豚草依次進(jìn)行收割、轉(zhuǎn)移、焚燒和提取重金屬。

較佳地，所述重金屬污染的荒蕪?fù)恋剡h(yuǎn)離農(nóng)田水渠。

較佳地，所述重金屬包括：鎘(cd)、鉻(cr)、銅(cu)、鉛(pb)、汞(hg)、砷(as)、鎳(ni)、鋅(zn)、砷(as)和硒(se)中的一種或多種。

較佳地，所述豚草的獲取方法，包括：從農(nóng)田雜草中篩選豚草。

較佳地，所述豚草的獲取方法，包括：從室外盆栽中篩選豚草。

較佳地，所述豚草的生長期，包括：幼苗期、分枝期、開花期和成熟期。

較佳地，所述對豚草依次進(jìn)行收割、轉(zhuǎn)移、焚燒和提取重金屬的時(shí)間段的確定方法，包括：

將供試土壤自然風(fēng)干后，搗碎、剔除雜物并過2mm篩，稱取20kg裝入高40cm、半徑25cm的塑料花盆中；

將豚草種植在所述塑料花盆中；且所述豚草置于人工模擬生長環(huán)境的大棚內(nèi)生長；

向不同所述塑料花盆中的土壤分別添加鉛溶液、鎘溶液和鉛鎘混合溶液；其中，鉛濃度為0mg/kg的所述塑料花盆十二個(gè)，鉛濃度為100mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鉛濃度為250mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鉛濃度為500mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鉛濃度為1000mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)；鎘濃度為10mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鎘濃度為10mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鎘濃度為25mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鎘濃度為50mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鎘濃度為100mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)；鉛鎘混合濃度為250+25mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鉛鎘混合濃度為1000+100mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)；

監(jiān)測無重金屬添加的豚草和添加有重金屬的豚草的幼苗期、分枝期、開花期和成熟期的生長狀況，并在每一個(gè)生長期進(jìn)行一次形態(tài)測量并取樣；其中，形態(tài)測量包括：豚草的形態(tài)指標(biāo)、生物量以及重金屬含量；

對比分析不同生長期各豚草的形態(tài)指標(biāo)，通過公式(1)，確定不同生長期各豚草的重金屬轉(zhuǎn)移系數(shù)；

對比分析不同生長期各豚草的形態(tài)指標(biāo)，通過公式(2)，確定不同生長期各豚草的重金屬富集系數(shù)；

根據(jù)不同生長期各豚草的重金屬轉(zhuǎn)移系數(shù)和不同生長期各豚草的重金屬富集系數(shù)，確定開花期開始前的時(shí)間段為提取豚草中重金屬的最佳時(shí)間；

所述公式(1)，如下所示：

重金屬轉(zhuǎn)移系數(shù)＝地上部分豚草中重金屬濃度/豚草根部重金屬濃度；

所述公式(2)，如下所示：

重金屬富集系數(shù)＝地上部分豚草中重金屬濃度/塑料花盆土壤中重金屬濃度。

本發(fā)明實(shí)施例中，提供一種土壤重金屬污染修復(fù)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果如下：

本發(fā)明利用豚草修復(fù)重金屬污染土壤，豚草作為植物修復(fù)的一種，生長期和分枝期生長較快，對土壤中的重金屬污染具有較強(qiáng)的吸附作用和富集作用；并且豚草自身具有生長迅速、生物量大、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低廉、分布廣泛等特點(diǎn)，能夠?qū)⑼寥乐械你U、鎘等大量轉(zhuǎn)移至植株體內(nèi)，特別是地上部分，在開花期之前人工收獲轉(zhuǎn)移，(避開豚草開花期)，進(jìn)行焚燒后提取重金屬，從而修復(fù)鉛、鎘等土壤污染，為植物修復(fù)重金屬土壤以及外來入侵種的有效利用提供更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)環(huán)境價(jià)值。

本發(fā)明提供的植物修復(fù)重金屬污染土壤技術(shù)具有成本低、維持土壤生物活性和土壤物理性質(zhì)、適合大面積治理和不易造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)，利用植物的富集能力和轉(zhuǎn)移能力，將土壤中的鉛、鎘等大量轉(zhuǎn)移至植株體內(nèi)，特別是地上部分，選取適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)收割，從而修復(fù)鉛、鎘等土壤污染，對于重金屬污染嚴(yán)重的荒蕪?fù)恋?，圈定豚草的生長范圍，遠(yuǎn)離農(nóng)田水渠等地區(qū)，豚草作為修復(fù)植物是較為不錯(cuò)的選擇。

本發(fā)明既穩(wěn)定了污染土壤的結(jié)構(gòu)、維持土壤生物活性和土壤物理性質(zhì)，又減少風(fēng)蝕水蝕作用、防止地下水二次污染，有效的修復(fù)了土壤重金屬污染，提高土壤環(huán)境質(zhì)量；為植物修復(fù)重金屬土壤以及外來入侵種的有效利用提供更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)環(huán)境價(jià)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種土壤重金屬污染修復(fù)方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種土壤重金屬污染修復(fù)方法中對豚草依次進(jìn)行收割、轉(zhuǎn)移、焚燒和提取重金屬的時(shí)間段的確定方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

土壤污染的機(jī)理及其修復(fù)是近20年來環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)，提出的理論和技術(shù)上可行的修復(fù)方法有：物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)和生物修復(fù)等。生物修復(fù)是通過利用生命系統(tǒng)的活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)受限制和管理的環(huán)境中需要的物理和化學(xué)的變化，使土壤中的有害污染物得以去除，土壤質(zhì)量得以提高或改善的過程，包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)等。

物理/化學(xué)修復(fù)

(1)客土、換土、去表土、深耕翻土法

客土法是在污染土壤表層加入非污染土壤，或?qū)⒎俏廴就寥琅c污染土壤混勻，使得重金屬濃度降低到臨界危害濃度以下，從而達(dá)到減輕危害的目的。換土法是將污染土壤部分或全部換去，換入非污染土壤?？屯粱驌Q土的厚度應(yīng)大于土壤耕層厚度。去表土是根據(jù)重金屬污染表層土的特性，耕作活化下層的土壤。深耕翻土是翻動(dòng)土壤上下土層，使得重金屬在更大范圍內(nèi)擴(kuò)散，濃度降低到可承受的范圍。這些方法最初在英國、荷蘭、美國等國家被采用，達(dá)到了降低污染物危害的目的，是一種切實(shí)有效的治理方法。但該方法需耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力和物力，成本較高，且未能從根本上清除重金屬，存在占用土地、滲漏和二次污染等問題，因此不是一種理想的治理土壤重金屬污染的方法。此類方法適合于小面積污染土壤的治理。

(2)淋洗法

土壤淋洗是指采用清水灌溉或用稀溶液、溶液，易降解或毒性較小的表面活性劑如生物表面活性劑等洗去重金屬離子，使重金屬離子遷移至較深土層中或者將含重金屬離子的水排出田外以減少表土中重金屬離子的濃度。淋洗法可用于大面積、重度污染土壤的治理，尤其是在輕質(zhì)土和砂質(zhì)土中效果較好，但對滲透系數(shù)很低的土壤效果不好。土壤淋洗后淋洗液的處理是一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題，轉(zhuǎn)移絡(luò)合、離子置換和電化學(xué)法是目前主要采取的技術(shù)手段。土壤淋洗需添加昂貴的淋洗液，且淋洗液對地下水也有污染風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，淋洗液在淋洗土壤重金屬的同時(shí)也將植物必需的ca和mg等營養(yǎng)元素淋洗出根際，造成植物營養(yǎng)元素的缺失。不適宜大面積推廣使用。

(3)熱解吸法

熱解吸技術(shù)是采用直接或間接的方式對重金屬污染土壤進(jìn)行連續(xù)加熱，溫度到達(dá)一定的臨界溫度時(shí)土壤中的某些重金屬(如hg、se和as)將揮發(fā)，收集該揮發(fā)產(chǎn)物進(jìn)行集中處理，從而達(dá)到清除土壤重金屬污染物目的的技術(shù)。對于揮發(fā)性的重金屬等采取加熱的方法能將從土壤中解吸出來，然后再回收利用。熱解吸技術(shù)的一大缺陷是耗能，加熱土壤必須要消耗大量的能量，提高了修復(fù)的成本。熱解吸技術(shù)的另一個(gè)問題是揮發(fā)污染物的收集和處置問題，應(yīng)遵守防止次生污染的原則，要將毒水排入一定的貯水池或特制的凈化裝置中進(jìn)行凈化處理，切忌直接排人江河或魚塘中，此法也只適用于小面積嚴(yán)重污染土壤的治理。

(4)電動(dòng)力學(xué)法

電動(dòng)修復(fù)是指向重金屬污染土壤中插入電極施加直流電壓導(dǎo)致重金屬離子在電場作用下進(jìn)行電遷移、電滲流、電泳等過程，使其在電極附近富集進(jìn)而從溶液中導(dǎo)出并進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈锢砘蚧瘜W(xué)處理，實(shí)現(xiàn)污染土壤清潔的技術(shù)。研究表明，電流能打破所有的金屬-土壤鍵，當(dāng)電壓固定時(shí)，去除效率與通電時(shí)間成正比。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)目前還主要停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，在污染場地的應(yīng)用案例比較少，對于滲透性較高、傳導(dǎo)性較差的土壤，電動(dòng)力學(xué)方法所能起的作用較弱，故而此法不適于對砂性土壤重金屬污染治理。

(5)玻璃化技術(shù)

玻璃化技術(shù)指將重金屬污染土壤置于高溫高壓的環(huán)境下，待其冷卻后形成堅(jiān)硬的玻璃體物質(zhì)，這時(shí)土壤重金屬被固定，從而達(dá)到阻抗重金屬遷移目的的技術(shù)。玻璃化技術(shù)最早在核廢料處理方面應(yīng)用，但是由于該技術(shù)需要消耗大量的電能，其成本較高而沒有得到廣泛的應(yīng)用。玻璃化技術(shù)形成的玻璃類物質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定很難被降解，這使得玻璃化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對土壤重金屬的永久固定。

(6)固化/穩(wěn)定化

固化/穩(wěn)定化是指向重金屬污染土壤中加入某一類或幾類固化/穩(wěn)定化藥劑，通過物理/化學(xué)過程防止或降低土壤中有毒重金屬釋放的一組技術(shù)。固化是通過添加藥劑將土壤中的有毒重金屬包被起來，形成相對穩(wěn)定性的形態(tài)，限制土壤重金屬的釋放；穩(wěn)定化是在土壤中添加穩(wěn)定化藥劑，通過對重金屬的吸附、沉淀(共沉淀)、絡(luò)合作用來降低重金屬在土壤中的遷移性和生物有效性。重金屬被固化/穩(wěn)定化后，不但可以減少其向土壤深層和地下水的遷移，而且可以降低重金屬在作物中的積累，減少重金屬通過食物鏈傳遞對生物和人體的危害。在工程上廣泛應(yīng)用的鈍化藥劑一般為工業(yè)副產(chǎn)物，故鈍化技術(shù)的成本較低，但鈍化技術(shù)并未將重金屬從土壤中根本清除，因此需要進(jìn)行長期的監(jiān)測以防止重金屬再次活化。

(7)離子拮抗技術(shù)

土壤中某些重金屬離子間存在拮抗作用，當(dāng)土壤中某種重金屬元素濃度過高時(shí)，可以向土壤中加入少許對作物危害較輕的拮抗性重金屬元素，進(jìn)而減少該重金屬對作物的毒害作用，達(dá)到降低重金屬生物毒性的目的。

物理/化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要基于土壤理化性質(zhì)和重金屬的不同特性，通過物理/化學(xué)手段來分離或固定土壤中的重金屬，達(dá)到清潔土壤和降低污染物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)手段。物理/化學(xué)技術(shù)實(shí)施方便靈活，周期較短，適用于多種重金屬的處理，在重金屬污染土壤的工程修復(fù)中得到廣泛應(yīng)用，但該技術(shù)實(shí)施的工程量較大，實(shí)施成本較高，在一定程度上限制其推廣應(yīng)用。

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)

(1)控制土壤水分、調(diào)節(jié)土壤eh值

土壤重金屬的活性受土壤氧化還原狀態(tài)影響較大，一些金屬在不同的氧化還原狀態(tài)下表現(xiàn)出不同的毒性和遷移性。三價(jià)as比五價(jià)as毒性更高，而六價(jià)cr比三價(jià)cr毒性高。在氧化狀態(tài)下，土壤中的as(ⅲ)被氧化為as(ⅴ)，遷移性和生物有效性降低；cr(ⅲ)被氧化為cr(ⅵ)，遷移性和生物有效性提高，對生物和人類的健康風(fēng)險(xiǎn)也隨之提高。土壤水分是控制土壤氧化還原狀態(tài)的一個(gè)主要因子，通過控制土壤水分可以起到降低重金屬危害的目的。還原狀態(tài)下土壤中的大部分重金屬容易形成硫化物沉淀，從而降低重金屬的移動(dòng)性和生物有效性。水田在灌溉時(shí)因水層覆蓋易于形成還原性環(huán)境，so42-被還原為s2-，重金屬容易形成溶解性很低的硫化物沉淀。由此可見，可以通過灌溉等措施來調(diào)節(jié)土壤的氧化還原狀況，進(jìn)而降低重金屬在土壤-植物系統(tǒng)中的遷移。

(2)化肥、有機(jī)肥和農(nóng)藥的合理施用

施用肥料和農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最基本的農(nóng)業(yè)措施，也是引起土壤重金屬污染的一個(gè)來源。可以從以下兩個(gè)方面來降低肥料和農(nóng)藥施用對土壤重金屬污染的負(fù)荷：一方面，通過改進(jìn)化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)工藝，最大程度地降低化肥和農(nóng)藥產(chǎn)品本身的重金屬含量；另一方面，指導(dǎo)農(nóng)民合理施用化肥和農(nóng)藥，在土壤肥力調(diào)查的基礎(chǔ)上通過科學(xué)的測土配方施肥和合理的農(nóng)藥施用不僅增強(qiáng)土壤肥力、提高作物的防病害能力，還有利于調(diào)控土壤中重金屬的環(huán)境行為。以施氮肥為例，不同形態(tài)的氮肥對土壤吸附解吸重金屬的影響不同，當(dāng)植物吸收nh4+和no3-時(shí)，根系分泌不同的離子，吸收nh4+-n時(shí)引起h+的分泌，造成根際周圍酸化，而吸收no3--n時(shí)植物分泌oh-，造成根際環(huán)境堿化。對于大多數(shù)重金屬污染土壤來說，施用硝態(tài)氮肥可以有效地降低重金屬的遷移和生物毒性。有研究表明，施用有機(jī)肥在提高土壤有機(jī)質(zhì)的同時(shí)也吸附或絡(luò)合固定了土壤中的重金屬，從而降低了土壤中重金屬的毒性和生物有效性。但也有研究表明在土壤中施用有機(jī)肥會(huì)提高土壤中重金屬的活性，從而提高重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。有機(jī)物料加入土壤后，因不同的腐解和礦物作用導(dǎo)致其對重金屬的螯合固定產(chǎn)生不同的作用。

(3)改變耕作制度和調(diào)整作物種類

改變耕作制度和調(diào)整作物種類是降低重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)的有效措施，在污染土壤中種植對金屬具有抗性且不進(jìn)入食物鏈的植物品種可以明顯地降低重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn)。在污染嚴(yán)重的地區(qū)種植超富集植物，通過連續(xù)種植收割將重金屬移出污染區(qū)，杜絕重金屬再次進(jìn)入污染地區(qū)；在輕污染的地區(qū)，種植重金屬耐性植物，減少重金屬在植物可食器官的累積，從而保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)是因地制宜地調(diào)整一些耕作管理制度以及在污染土壤中種植不進(jìn)入食物鏈的植物等，從而改變土壤重金屬的活性，降低其生物有效性，減少重金屬從土壤向作物的轉(zhuǎn)移，達(dá)到減輕重金屬危害目的的技術(shù)。

生物修復(fù)

(1)植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)是以綠色植物忍耐和超量累積某種或某幾種重金屬元素的理論為基礎(chǔ)，利用植物或植物及其共存微生物體系清除污染環(huán)境中的重金屬。廣義的植物修復(fù)技術(shù)包括利用植物提取、吸收、分解、轉(zhuǎn)化和固定等技術(shù)修復(fù)重金屬污染的土壤、利用植物凈化空氣、清除放射性核素、利用植物及其根際微生物共存體系凈化土壤中有機(jī)污染物等幾個(gè)方面。狹義的植物修復(fù)技術(shù)主要指利用植物清潔污染土壤的重金屬。植物修復(fù)過程是土壤、植物、根際微生物綜合作用的效應(yīng)，修復(fù)過程受植物種類、土壤理化性質(zhì)、根際微生物等多種因素控制。植物修復(fù)技術(shù)主要有以下幾種類型：

(11)植物萃取是利用金屬積累植物或超累積植物將土壤中的金屬萃取出來，富集到可收割部分。超積累植物是指對重金屬元素的吸收量超過一般植物倍以上的植物，也有人認(rèn)為地上部對重金屬的吸收應(yīng)該是普通植物的100倍以上。這也是比較看好的一種類型。

(12)植物固化技術(shù)是指利用植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬的生物有效性。如植物枝葉分解物、根系分泌物對重金屬的固定作用，腐殖質(zhì)對重金屬離子的鰲合作用等過程。

(13)植物揮發(fā)是指利用一些植物的生理活動(dòng)來促使重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳]發(fā)的形態(tài)，繼而從土壤和植物表面逸出。

(14)植物促進(jìn)是指植物本身不能吸收重金屬，但植物的根系分泌物如氨基酸、糖、酶等物質(zhì)可促進(jìn)根系周圍土壤的微生物的活性和生化反應(yīng)，有利于重金屬的釋放和微生物的吸收。

(15)植物修復(fù)技術(shù)較其他物理的、化學(xué)的和生物的方法更受到社會(huì)的歡迎。該技術(shù)成本低，對環(huán)境擾動(dòng)少，清理土壤中重金屬污染物的同時(shí)可以同時(shí)清除污染土壤周圍的大氣或水體載體中的污染物，有較高的美化環(huán)境價(jià)值，易為社會(huì)接受。植物修復(fù)重金屬污染物的過程也是土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥力增加的過程，被植物修復(fù)過的干凈土壤適合于多種農(nóng)作物的生長。另外，植物能使地表長期穩(wěn)定，有利于生態(tài)環(huán)境改善和野生生物的繁衍，而且維持土壤固化的低成本。

(2)微生物修復(fù)技術(shù)

土壤中微生物數(shù)量眾多，某些微生物如細(xì)菌、真菌和藻類對重金屬具有吸附、沉淀、氧化-還原等作用，從而降低污染土壤中重金屬的毒性。由于微生物對重金屬具有較強(qiáng)的親和吸附能力，有毒金屬離子可以沉積在細(xì)胞的不同部位或結(jié)合到胞外基質(zhì)上，或被輕度螯合在可溶性或不溶性生物多聚體上，一些微生物如動(dòng)膠菌、藍(lán)細(xì)菌、硫酸還原菌以及某些藻類，能夠產(chǎn)生胞外聚合物如多糖、糖蛋白等，它們具有大量的陰離子基團(tuán)，與重金屬離子形成絡(luò)合物，從而降低土壤中重金屬如cr、mn、pb、cu、cd、hg等的有效態(tài)的含量，以達(dá)到治理重金屬污染的目的。微生物對重金屬的生物積累機(jī)理主要表現(xiàn)在胞外絡(luò)合作用、胞外沉淀作用以及胞內(nèi)積累3種形式。微生物修復(fù)法具有費(fèi)用低、對環(huán)境影響小、效率高等特點(diǎn)，是一項(xiàng)廉價(jià)的綠色治理方法，其中植物-微生物聯(lián)合修復(fù)仍是關(guān)鍵，在未來發(fā)展中起主導(dǎo)作用。

(3)動(dòng)物修復(fù)技術(shù)

通過動(dòng)物本身富集重金屬或通過動(dòng)物提高重金屬的生物有效性而間接影響植物對重金屬的修復(fù)都是很有效。但是土壤動(dòng)物(如蚯蚓)生命代謝活動(dòng)對外界條件的依賴度很高，可控性較弱，不適宜推廣用來去除土壤中的重金屬。

綜上所述，生活污水排放、污水灌溉、污泥使用以及含鉛汽油的使用等，使得鉛、鎘重金屬污染土壤問題較為突出。重污染企業(yè)用地及周邊、工業(yè)園區(qū)、固體廢物處理處置場、采油區(qū)、礦區(qū)、污水灌溉區(qū)、金屬冶煉區(qū)、電鍍加工區(qū)、蓄電池生產(chǎn)區(qū)、干線公路等地區(qū)重金屬鉛、鎘污染嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅生態(tài)系統(tǒng)安全，影響土壤、大氣和水環(huán)境的質(zhì)量，動(dòng)植物生長發(fā)育受到威脅，并可通過淋洗、地表徑流、風(fēng)化塵埃等進(jìn)入水體、大氣產(chǎn)生次生污染，更能通過食物鏈的富集，危害人類的生命安全。重金屬多為非降解型有毒物質(zhì)，不具備自然凈化能力，一旦進(jìn)入環(huán)境就很難從環(huán)境中去除?，F(xiàn)有的物理、化學(xué)、生物等土壤重金屬修復(fù)的方法，耗資巨大，并會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)、降低土壤肥力和生物活性，應(yīng)用前景不廣泛。因此生物修復(fù)技術(shù)的可行性和有效性將逐漸加強(qiáng)，在治理和防治重金屬污染方面將發(fā)揮更大作用,具有良好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明采用豚草修復(fù)土壤重金屬污染的生物量處理方式屬于植物修復(fù)，其通常采用的方法有以下四種：①在污染土壤上繁殖作物良種，種子作為良種用于生產(chǎn)，秸稈作為薪材利用；②種植能源作物，提取酒精、油脂等工業(yè)原料，秸稈壓制成纖維板，或進(jìn)行沼氣發(fā)酵；③焚燒回收，即采取焚燒的方式將有生物量運(yùn)至城市危險(xiǎn)廢物焚燒廠進(jìn)行灰化處理，既可利用除塵及回收裝置凈化煙塵和回收一些重金屬，又可直接利用堆肥技術(shù)通過微生物的新陳代謝作用來降解生物量；④綜合貯存，其目的主要是將不可降解的毒性較大的重金屬暫時(shí)存放，在不使其向環(huán)境擴(kuò)散的情況下，采取一些特殊方法逐漸進(jìn)行處理，對于不能處理的待日后利用更先進(jìn)的技術(shù)加以治理。

上述方式中的前兩種方式符合可持續(xù)發(fā)展要求，但存在不同的潛在風(fēng)險(xiǎn)，在利用之前要經(jīng)過嚴(yán)格的論證，盡量減少對環(huán)境的危害，包括潛在的危害。后兩種方法現(xiàn)今階段較為適用，一般選擇將生物量貯存于金屬礦區(qū)尾礦庫中，待技術(shù)成熟時(shí)再將尾礦庫中的重金屬加以回收。如果將重金屬修復(fù)植物的生物量放置在尾礦庫中，一方面可以覆蓋裸露的泥沙表面防止塵土飛揚(yáng)污染環(huán)境，同時(shí)植物體自然降解后可以改善尾礦庫的成土條件，其自身所攜帶的種子也可能在尾礦庫中自發(fā)生長，起到綠化環(huán)境的作用；另一方面，植物體所積累的重金屬不斷蓄積于尾礦庫中，在技術(shù)成熟時(shí)也可以回收一定量的重金屬，這樣既有了社會(huì)效益又創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。

因此，植物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染是較為理想的方法，它的理論基礎(chǔ)是某些植物能夠忍耐和超量積累某種或某些化學(xué)元素。而采用植物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵是尋找修復(fù)植物，以便進(jìn)一步研究植物對重金屬的吸收特性，促進(jìn)合理利用生態(tài)工程措施治理污染，正確選擇植物類型、種植結(jié)構(gòu)與方式，以達(dá)到對污染土壤進(jìn)行治理、利用和預(yù)防相結(jié)合的效果。

需要說明的是，污染土壤植物修復(fù)的首要目標(biāo)是目標(biāo)污染物的消減或清除。但目標(biāo)污染物的消減或清除不能作為污染土壤修復(fù)的唯一目標(biāo)。原因如下：①土壤生境類型多樣，不同類型中土壤元素的環(huán)境背景值、污染物的種類、性質(zhì)、分布、遷移、降解、人類活動(dòng)干擾的時(shí)間和強(qiáng)度等均存在差異，因而不能以單一固定的標(biāo)準(zhǔn)衡量復(fù)雜多樣的土壤生境污染情況。②目標(biāo)污染物的消減或清除，并不能表明土壤生態(tài)毒理性的降低和生態(tài)安全性的提高。③污染土壤植物修復(fù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及技術(shù)成本、項(xiàng)目運(yùn)行成本、土地再利用等，因此對修復(fù)后土壤的生態(tài)及生產(chǎn)效益、棲息功能提出要求。土壤服務(wù)功能的恢復(fù)也成為污染土壤植物修復(fù)的延伸目標(biāo)。因此，將污染土壤生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)拓展為3方面：①目標(biāo)污染物降低到可接受程度。根據(jù)研究區(qū)域土壤背景值、相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、土壤生態(tài)安全、目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的可能性、經(jīng)濟(jì)可承受能力等情況制定具體的目標(biāo)污染物修復(fù)值。②土壤生態(tài)毒理性降低到可接受程度。③恢復(fù)或全部恢復(fù)土壤的生態(tài)服務(wù)功能。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種土壤重金屬污染修復(fù)方法流程圖。如圖1所示，該方法包括：

步驟s101，在重金屬污染的荒蕪?fù)恋厣戏N植豚草。

需要說明的是，豚草具備四個(gè)基本特征：

①臨界含量特征，植物地上部(莖或葉)重金屬含量是普通植物在同一生長條件下的100倍，其臨界含量分別為zn、mn10000mg/kg、cd100mg/kg、au1mg/kg，pb、cu、ni、co、as均為1000mg/kg；

②轉(zhuǎn)移特征，植物地上部重金屬含量大于根部該種重金屬含量；

③耐性特征，其中對于人為控制試驗(yàn)條件下的植物來說，是指與對照相比，植物地上部生物量(莖、葉、籽實(shí)部分的干重之和)沒有下降，至少當(dāng)土壤中重金屬濃度高到足以使植物地上部重金屬含量達(dá)到超積累植物應(yīng)達(dá)到的臨界含量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)地上部生物量沒有下降。對于自然生長在污染狀態(tài)下的植物來說，是指植物的生長從長相來看沒有表現(xiàn)出明顯的毒害癥狀；

④富集系數(shù)特征，植物地上部富集系數(shù)大于1(莖、葉、籽實(shí)部分的平均數(shù))，至少當(dāng)土壤中重金屬濃度與超積累植物應(yīng)達(dá)到的臨界含量標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)時(shí)植物地上部富集系數(shù)大于1。

較佳地，以雜草為研究對象篩選豚草：

雜草特別是農(nóng)田雜草是一類人為與自然選擇壓下產(chǎn)生的高度進(jìn)化的植物類群，它們抗逆性強(qiáng)、生長迅速，經(jīng)過長期的自然選擇，具有廣泛的適應(yīng)性和頑強(qiáng)的生命力，這些特性可能使雜草對重金屬有較強(qiáng)的耐性；與作物相比，農(nóng)田雜草具有較強(qiáng)的抗逆境能力和較強(qiáng)的爭光、爭水、爭肥能力，吸收能力很強(qiáng)。這種較強(qiáng)吸收特性可能利于雜草對重金屬的積累。因此，以雜草作為研究對象篩選超積累植物可能會(huì)取得一些突破。當(dāng)然，世界上雜草種類繁多，要想一次性的從這些植物中篩選出某些超積累植物，可能也存在著某種偶然性。豚草作為重要外來入侵生物，從城市到鄉(xiāng)村，從工廠到學(xué)校，從農(nóng)田到住宅小區(qū)，從公園到街道，從交通沿線到水庫周邊以及河流、溝渠兩側(cè)，都有它的蹤跡，具有適應(yīng)性強(qiáng)，分布廣的特點(diǎn)。因此，擬選用豚草作為試驗(yàn)種，開展土壤重金屬污染的修復(fù)研究。

優(yōu)選地，從室外盆栽中篩選豚草：

采樣分析方法對于普通環(huán)境工作者來說，存在著植物種識(shí)別困難、采集目標(biāo)植物不明確、許多超積累植物容易被漏掉等缺點(diǎn)，因而很難操作。室外盆栽篩選試驗(yàn)具有盆栽植物生長的環(huán)境條件與自然生長植物的環(huán)境條件比較相似，較容易反應(yīng)植物在污染條件下的真實(shí)情況；易于對被采集植物種的鑒定與識(shí)別；由于參試植物均來源于未污染區(qū)，未經(jīng)過任何馴化過程就進(jìn)入污染試驗(yàn)，與長期生長在金屬礦區(qū)污染土壤環(huán)境經(jīng)過馴化的植物相比，被馴化的時(shí)間短，植物因?qū)ξ廴疚镞M(jìn)行響應(yīng)而表現(xiàn)出來的某種特征可能是植物本身就具有的某種特性，而具有相應(yīng)的遺傳基因，這更有利于植物修復(fù)資源的尋找與利用等可操作性強(qiáng)、易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)，是值得嘗試的一種方法。最終，通過試驗(yàn)來選取轉(zhuǎn)移特征明顯、耐性特征好、富集特征較強(qiáng)的超積累植物豚草進(jìn)行土壤重金屬鉛、鎘的修復(fù)，降低重金屬污染的濃度，恢復(fù)土壤的生態(tài)服務(wù)功能。

步驟s102，在豚草開花期開始前的時(shí)間段內(nèi)，對豚草依次進(jìn)行收割、轉(zhuǎn)移、焚燒和提取重金屬。

需要說明的是，豚草的生長期，包括：幼苗期、分枝期、開花期和成熟期。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種土壤重金屬污染修復(fù)方法中對豚草依次進(jìn)行收割、轉(zhuǎn)移、焚燒和提取重金屬的時(shí)間段的確定方法流程圖。如圖2所示，該方法包括：

s201，將供試土壤自然風(fēng)干后，搗碎、剔除雜物并過2mm篩，稱取20kg裝入高40cm、半徑25cm的塑料花盆中。

s202，將豚草種植在所述塑料花盆中；且豚草置于人工模擬生長環(huán)境的大棚生長。

s203，向不同所述塑料花盆中的土壤分別添加鉛溶液、鎘溶液和鉛鎘混合溶液；其中，鉛濃度為0mg/kg的所述塑料花盆十二個(gè)，鉛濃度為100mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鉛濃度為250mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鉛濃度為500mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鉛濃度為1000mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)；鎘濃度為10mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鎘濃度為10mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鎘濃度為25mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鎘濃度為50mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鎘濃度為100mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)；鉛鎘混合濃度為250+25mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)，鉛鎘混合濃度為1000+100mg/kg的所述塑料花盆十六個(gè)。

s204，監(jiān)測無重金屬添加的重金屬超積累植物和添加有重金屬的重金屬超積累植物的幼苗期、分枝期、開花期和成熟期的生長狀況，并在每一個(gè)生長期進(jìn)行一次形態(tài)測量并取樣；其中，形態(tài)測量量包括：重金屬超積累植物的形態(tài)指標(biāo)、生物量以及重金屬含量。

s205，對比分析不同時(shí)期各重金屬超積累植物的形態(tài)指標(biāo)，通過公式(1)，確定不同時(shí)期各重金屬超積累植物的重金屬轉(zhuǎn)移系數(shù)。

所述公式(1)如下所示：

重金屬轉(zhuǎn)移系數(shù)＝地上部分重金屬超積累植物中重金屬濃度/重金屬超積累植物根部重金屬濃度。

s206，對比分析不同時(shí)期各重金屬超積累植物的形態(tài)指標(biāo)，通過公式(2)，確定不同時(shí)期各重金屬超積累植物的重金屬富集系數(shù)。

所述公式(2)如下所示：

重金屬富集系數(shù)＝地上部分重金屬超積累植物中重金屬濃度/塑料花盆土壤中重金屬濃度。

s207，根據(jù)不同時(shí)期各重金屬超積累植物的重金屬轉(zhuǎn)移系數(shù)和不同時(shí)期各重金屬超積累植物的重金屬富集系數(shù)，確定開花期開始前的時(shí)間段為提取重金屬超積累植物中重金屬的最佳時(shí)間。

需要說明的是，本發(fā)明應(yīng)用污染生態(tài)學(xué)和生態(tài)毒理學(xué)原理與方法，試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用pb、cd雙因素，五水平回歸正交設(shè)計(jì)方案，做pb、cd的單一處理和復(fù)合處理，用于分析pb、cd對豚草生態(tài)指標(biāo)和累積特性的影響，監(jiān)測豚草幼苗期、分枝期、開花期和成熟期四個(gè)生長時(shí)期，每一個(gè)生長時(shí)期進(jìn)行一次形態(tài)測量并取樣，直到豚草成熟期，通過豚草的生態(tài)適應(yīng)性以及豚草各個(gè)時(shí)期各個(gè)器官中重金屬的含量進(jìn)行測定，觀察重金屬鉛、鎘單一及復(fù)合污染的吸收和富集情況，測定豚草的形態(tài)指標(biāo)、生物量以及重金屬含量，對比不同時(shí)期的指標(biāo)變化，計(jì)算豚草的重金屬轉(zhuǎn)移系數(shù)(tf)和重金屬富集系數(shù)(ec)，查明土壤重金屬污染程度與植物體內(nèi)重金屬轉(zhuǎn)移富集量、植株的長勢變化的相關(guān)關(guān)系，深入探討豚草修復(fù)重金屬鉛、鎘污染的潛力。

需要說明的是，本發(fā)明通過盆栽試驗(yàn)，研究外來入侵植物——豚草能夠在重金屬污染的土壤上定居并大面積擴(kuò)散的原因，結(jié)合豚草對重金屬鉛、鎘的耐受性和累積能力，分析在重金屬鉛、鎘單一脅迫及復(fù)合脅迫下，豚草各個(gè)生育時(shí)期的生長形態(tài)、各器官生物量的變化趨勢以及豚草對重金屬的累積特性，得出如下成果：

(1)豚草在鉛、鎘單一及復(fù)合處理下，生長形態(tài)和生物量的變化。重金屬pb、cd是植物生長的非必需元素，在植物體內(nèi)累積到一定程度，就會(huì)影響植物的正常生長和發(fā)育，導(dǎo)致生物量下降，甚至死亡。在豚草的四個(gè)生育期內(nèi)，豚草的株高、冠寬、莖粗以、根長以及生物量隨著濃度的增加而出現(xiàn)“低促高抑”現(xiàn)象。經(jīng)過根據(jù)生育期延長和濃度增加的特點(diǎn)，豚草在土壤鉛、鎘含量為250mg·kg-1、25mg·kg-1時(shí)豚草生物量最高，表現(xiàn)出一定勢頭的增長，生長形態(tài)以及生物量有所增加；在土壤鉛、鎘含量為1000mg/kg、100mg/kg的高濃度處理下，豚草生長受到抑制，但并未衰敗死亡。鉛+鎘復(fù)合處理的促進(jìn)抑制作用較單一處理，表現(xiàn)得更加明顯；且苗期、分枝期、花期生長幅度較成熟期相對明顯。這進(jìn)一步證實(shí)了豚草對鉛、鎘具有較強(qiáng)的耐受性。

(2)豚草在鉛、鎘單一及復(fù)合處理下，體內(nèi)的重金屬含量具有分異性。重金屬在植物體中的累積特性與重金屬的吸收與耐性、地上地下各部位的分布以及存在的物質(zhì)結(jié)合形態(tài)有關(guān)。不同生育時(shí)期，鉛在豚草體內(nèi)積累的順序?yàn)楦?gt;葉>莖，鎘在豚草體內(nèi)積累的順序?yàn)槿~(根)>根(葉)>莖，鉛+鎘復(fù)合處理對豚草各部分鉛、鎘含量起到不同程度的促進(jìn)作用。豚草的鉛、鎘富集系數(shù)分別為0.012-0.072和0.110-0.276，轉(zhuǎn)移系數(shù)分別為0.358-0.761和0.897-1.924，吸收量還與植株的種植密度、土壤面積和土層厚度等因素有關(guān)。豚草的富集作用一般，但轉(zhuǎn)移作用較好，加上豚草自身生物量較大，生長迅速，臨界含量特征較好，優(yōu)勢明顯。綜合評(píng)價(jià)，豚草具備植物修復(fù)重金屬的特征，較適合做重金屬修復(fù)植物。在中國土壤背景值統(tǒng)計(jì)中，鉛、鎘含量的范圍值均在試驗(yàn)修復(fù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例一：

豚草修復(fù)土壤重金屬鉛、鎘污染時(shí)在生長形態(tài)及生物量的變化

重金屬pb、cd是植物生長的非必需元素。在植物體內(nèi)累積到一定程度，就會(huì)影響植物的正常生長和發(fā)育，導(dǎo)致生物量下降，甚至死亡。重金屬處理后，植物最明顯的表型是葉片出現(xiàn)毒性癥狀及植物葉、根部的生長受到抑制，其損傷程度與重金屬處理濃度相關(guān)。有研究表明，低濃度的pb、cd對某些植物的生長發(fā)育有一定的促進(jìn)作用，可能導(dǎo)致生物量的增加，或者生理形態(tài)上的變化，而超過一定濃度就會(huì)對植物生長產(chǎn)生抑制作用。本研究中，pb(ⅱ)，cd(ⅱ)各設(shè)置了五個(gè)單一濃度和兩個(gè)復(fù)合濃度，根據(jù)生育期延長和濃度增加的特點(diǎn)，證明了豚草在低濃度處理時(shí)表現(xiàn)出一定勢頭的增長，在高濃度處理下生長受到抑制，這進(jìn)一步證實(shí)了這種生長形態(tài)的“低促高抑”現(xiàn)象。

實(shí)施例二：

豚草修復(fù)土壤重金屬鉛、鎘污染時(shí)在植株體內(nèi)遷移積累特性的變化

植物體內(nèi)的重金屬含量是衡量植物耐性、抗性的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。重金屬在植物體中的累積特性與重金屬的吸收與耐性、地上地下各部位的分布以及存在的物質(zhì)結(jié)合形態(tài)有關(guān)。一般而言，重金屬在普通植物體內(nèi)主要累積在地下的根部，地上部含量相對少一些，如pb、hg等；多數(shù)重金屬留在根部，與細(xì)胞壁中的果膠酸鹽和根中的蛋白質(zhì)、多糖、核酸類物質(zhì)等結(jié)合成穩(wěn)定的大分子物或具有不溶性的有機(jī)分子后沉積下來，這在一定程度上減輕了重金屬脅迫對植物的影響，提高了植株對重金屬的耐性。而一些特殊植物對某種重金屬的積累，表現(xiàn)在地下根部和地上部分相差不多，與濃度的大小無關(guān)，如cd等；轉(zhuǎn)移到地上部分的cd累積在葉內(nèi)的量大于莖，雖然莖內(nèi)cd的累積量較少，但仍能通過木質(zhì)部導(dǎo)管運(yùn)輸?shù)饺~片細(xì)胞中，后期可以通過落葉將重金屬排除體外，這可能是植株對重金屬cd耐性的一種對策。富集系數(shù)是衡量植物積累重金屬能力的一個(gè)重要指標(biāo)，其大小受土壤中重金屬濃度的影響。轉(zhuǎn)移系數(shù)反映的是植物將重金屬從地下部分轉(zhuǎn)移到地上部分的能力，其大小受重金屬自身的特性影響。一般而言，富集系數(shù)隨著土壤中重金屬濃度的增大而降低。而植物體內(nèi)的重金屬轉(zhuǎn)移系數(shù)則可能會(huì)增加，不受土壤中重金屬濃度的影響。若土壤生態(tài)系統(tǒng)中同時(shí)存在多種污染物造成的復(fù)合污染，植物所受的毒害影響及其在土壤中的遷移動(dòng)態(tài)要比單一元素的污染更復(fù)雜、更嚴(yán)重。

本發(fā)明實(shí)施例中，提供一種土壤重金屬污染修復(fù)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果如下：

本發(fā)明利用豚草修復(fù)重金屬污染土壤，豚草作為植物修復(fù)的一種，生長期和分枝期生長較快，對土壤中的重金屬污染具有較強(qiáng)的吸附作用和富集作用；并且豚草自身具有生長迅速、生物量大、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低廉、分布廣泛等特點(diǎn)，能夠?qū)⑼寥乐械你U、鎘等大量轉(zhuǎn)移至植株體內(nèi)，特別是地上部分，在開花期之前人工收獲轉(zhuǎn)移，進(jìn)行焚燒后提取重金屬，從而修復(fù)鉛、鎘等土壤污染，為植物修復(fù)重金屬土壤以及外來入侵種的有效利用提供更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)環(huán)境價(jià)值。

本發(fā)明提供的植物修復(fù)重金屬污染土壤技術(shù)具有成本低、維持土壤生物活性和土壤物理性質(zhì)、適合大面積治理和不易造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)，利用植物的富集能力和轉(zhuǎn)移能力，將土壤中的鉛、鎘等大量轉(zhuǎn)移至植株體內(nèi)，特別是地上部分，選取適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)收割，從而修復(fù)鉛、鎘等土壤污染。對于重金屬污染嚴(yán)重的荒蕪?fù)恋?，圈定豚草的生長范圍，遠(yuǎn)離農(nóng)田水渠等地區(qū)，豚草作為修復(fù)植物是較為不錯(cuò)的選擇。

本發(fā)明既穩(wěn)定了污染土壤的結(jié)構(gòu)、維持土壤生物活性和土壤物理性質(zhì)，又減少風(fēng)蝕水蝕作用、防止地下水二次污染，有效的修復(fù)了土壤重金屬污染，提高土壤環(huán)境質(zhì)量；為植物修復(fù)重金屬土壤以及外來入侵種的有效利用提供更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)環(huán)境價(jià)值。

本發(fā)明中豚草對土壤重金屬鉛、鎘等污染的修復(fù)效果好。根據(jù)豚草不同時(shí)期，對重金屬鉛、鎘等的吸收量隨著豚草自身生物量的增加而提高；隨著重金屬濃度的增加，豚草自身的吸收量也增加；復(fù)合污染下，會(huì)產(chǎn)生協(xié)同促進(jìn)效應(yīng)。單株豚草可吸收鉛的最大值可達(dá)1.5mg左右，可吸收鎘的最大值可達(dá)0.7mg左右，吸收量還與植株的種植密度、土壤面積和土層厚度等因素有關(guān)，用于礦區(qū)等重金屬污染嚴(yán)重的荒蕪?fù)恋?，通過圈定其生長范圍，遠(yuǎn)離農(nóng)田水渠等地區(qū)，豚草對土壤重金屬鉛、鎘等污染的修復(fù)效果很好。

本發(fā)明中豚草修復(fù)土壤鉛、鎘等重金屬污染的資金消耗量較少。目前我國的示范工程中，根據(jù)污染物的種類、數(shù)量，污染程度，修復(fù)要達(dá)到的效果不同，以及一般修復(fù)重金屬鉛、鎘污染的一畝地企業(yè)報(bào)價(jià)4萬元，這只是中間價(jià)位。平均下來，報(bào)價(jià)至少要達(dá)到5萬元一畝才能使企業(yè)保本，土壤修復(fù)資金量大。每年環(huán)保部門用于重金屬污染防治的資金，僅能支持為數(shù)不多的項(xiàng)目。與之相比，本修復(fù)技術(shù)的成本只占前者1/10～1/1000左右，而且安全性。

以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。