本發(fā)明涉及土壤修復(fù)領(lǐng)域，尤其涉及一種修復(fù)礦山及農(nóng)用地土壤重金屬污染的方法。
背景技術(shù)：
重金屬污染，一般是指土壤中汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鎳（Ni）、鋅（Zn）等超標(biāo)。究其原因，主要包括礦山的不斷開(kāi)采、有色冶金行業(yè)的廢水廢渣排放、工業(yè)三廢等的排放等等。
重金屬在大氣、水體、土壤、生物體中廣泛分布，而底泥往往是重金屬的儲(chǔ)存庫(kù)和最后的歸宿。當(dāng)環(huán)境變化時(shí)，底泥中的重金屬形態(tài)將發(fā)生轉(zhuǎn)化并釋放造成污染。重金屬不能被生物降解，但具有生物累積性，通過(guò)土壤、植物、農(nóng)作物進(jìn)入人體，對(duì)人體健康造成極大危險(xiǎn)。
四川西部是全國(guó)著名的鉛鋅礦、銅礦、鐵礦和稀土礦的集中分布區(qū)，這些
礦山開(kāi)發(fā)時(shí)產(chǎn)生的尾礦和廢水常因含有較高含量的重金屬而污染礦區(qū)土壤和鄰近的農(nóng)用地，從而對(duì)該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康造成嚴(yán)重威脅。
為了改善重金屬污染，現(xiàn)有的方法一般包括兩類(lèi)，一類(lèi)是施用改良劑，比如重金屬抑制劑，但是這種方法只能起到臨時(shí)性的抑制作用，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起累積；另外一種是現(xiàn)在較為有效的，即利用植物進(jìn)行吸收重金屬，然后將植物收割焚燒后提取重金屬，這種方法是較為徹底和有效的方法?，F(xiàn)有的用于重金屬土壤修復(fù)的植物包括種堇菜、蜈蚣草、蒲公英、龍葵、小白酒花、東南景天等等。這些現(xiàn)有的用于重金屬土壤修復(fù)的植物，一方面可能存在吸收效果欠佳、生長(zhǎng)緩慢、對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求高等缺點(diǎn)，另一方面，現(xiàn)有報(bào)道的植物種類(lèi)有限，隨著重金屬污染范圍的擴(kuò)大和程度的加重，很有必要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新的更有效的植物品種。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的發(fā)明目的在于：提供一種修復(fù)礦山及農(nóng)用地土壤重金屬污染的方法，以解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種修復(fù)礦山及農(nóng)用地土壤重金屬污染的方法，在所述礦山及農(nóng)用地土壤栽種趕山鞭。
趕山鞭（Hypericum attenuatum Choisy），為金絲桃科的多年生草本植物，也是一種生命力較為頑強(qiáng)的植物，尤其適合生長(zhǎng)于礦區(qū)土壤。
本申請(qǐng)的發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，趕山鞭對(duì)于重金屬有優(yōu)異的吸收富集效果，尤其是針對(duì)鎘（Cd）和鉛（Pb）是吸收富集效果更佳。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：在所述趕山鞭的幼苗期播撒草木灰。在趕山鞭的幼苗期播撒草木灰，尤其優(yōu)選稻草秸稈灰，可以促進(jìn)趕山鞭對(duì)于重金屬的吸聲富集作用。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：在所述趕山鞭的果熟期收割其地上部分。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，在趕山鞭的過(guò)熟期，其地上部分吸收富集的重金屬達(dá)到高峰，這時(shí)候收割其地上部分，干燥焚燒后進(jìn)行其中的重金屬提取分離，效果最佳。另外，其地下部分對(duì)于重金屬的吸收富集很小，所以從吸收富集效果和收割的效率考慮，優(yōu)選僅收割其地上部分。
另外，本申請(qǐng)的發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，采用趕山鞭與地耳草混種的方式，可以提高趕山鞭對(duì)于重金屬尤其是汞（Hg）的吸收。其中，地耳草（Hypericum japonicum Thunb.）為藤黃科一年生草本植物，混種的方式采用交叉播種的方式，優(yōu)選趕山鞭與地耳草的播種面積比為7:3。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用在礦山及農(nóng)用地土壤栽種趕山鞭的方式，對(duì)重金屬進(jìn)行吸收富集，對(duì)鎘（Cd）的富集系數(shù)為3.5以上、對(duì)鉛（Pb）的富集系數(shù)為2.9以上，對(duì)汞（Hg）的富集系數(shù)為1.9以上、對(duì)鎳（Ni）和鋅（Zn）的富集系數(shù)為1.3以上，具有顯著的重金屬吸收富集效果，成本低，已操作，易于推廣，具有顯著的環(huán)保和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1：
在四川樂(lè)山市某礦區(qū)及周?chē)?0公里以內(nèi)的農(nóng)用地空地上栽種趕山鞭，栽種密度為每平米栽種10株，在趕山鞭地上部分枯萎后收割其地上部分，干燥后粉碎，提取分離其中的重金屬，然后進(jìn)行重金屬的含量測(cè)定。
本發(fā)明采用富集系數(shù)（bioaccumulation coefficient）來(lái)評(píng)測(cè)其對(duì)于重金屬的吸收富集能力，富集系數(shù)是指植物某一部位的元素含量與土壤中相應(yīng)元素含量之比，是衡量植物重金屬累積能力大小的重要指標(biāo)，富集系數(shù)越大，其富集能力越強(qiáng)。本發(fā)明的富集系數(shù)是收割的趕山鞭地上部分中重金屬的質(zhì)量百分含量與土壤中相應(yīng)重金屬的質(zhì)量百分含量比，
經(jīng)過(guò)測(cè)定，本實(shí)施例對(duì)鎘（Cd）的富集系數(shù)為3.56、對(duì)鉛（Pb）的富集系數(shù)為2.91，對(duì)汞（Hg）的富集系數(shù)為1.93、對(duì)鎳（Ni）和鋅（Zn）的富集系數(shù)分別為1.33和1.31；其干燥地上部分的重金屬含量：鎘（Cd）為361.03mg/kg、鉛（Pb）為169.37 mg/kg，汞（Hg）為90.05 mg/kg、鎳（Ni）和鋅（Zn）分別為63.73 mg/kg和501.91 mg/kg。
實(shí)施例2：
在四川樂(lè)山市某礦區(qū)及周?chē)?0公里以內(nèi)的農(nóng)用地空地上栽種趕山鞭，栽種密度為每平米栽種10株，并在趕山鞭的幼苗期播撒稻草秸稈灰，播撒量為0.5kg/m2，在趕山鞭地上部分枯萎后收割其地上部分，干燥后粉碎，提取分離其中的重金屬，然后進(jìn)行重金屬的含量測(cè)定；
采用實(shí)施例1的方法進(jìn)行測(cè)定，本實(shí)施例對(duì)鎘（Cd）的富集系數(shù)為3.99、對(duì)鉛（Pb）的富集系數(shù)為3.53，對(duì)汞（Hg）的富集系數(shù)為2.65、對(duì)鎳（Ni）和鋅（Zn）的富集系數(shù)分別為1.79和1.89；其干燥地上部分的重金屬含量：鎘（Cd）為393.55mg/kg、鉛（Pb）為176.57 mg/kg，汞（Hg）為99.34 mg/kg、鎳（Ni）和鋅（Zn）分別為69.35 mg/kg和573.07 mg/kg。證明加入草木灰后，其重金屬吸收能力顯著增加。
實(shí)施例3：
在四川樂(lè)山市某礦區(qū)及周?chē)?0公里以內(nèi)的農(nóng)用地空地上栽種趕山鞭，栽種密度為每平米栽種10株，并在趕山鞭的幼苗期播撒稻草秸稈灰，播撒量為0.5kg/m2，在果熟期收割其地上部分，干燥后粉碎，提取分離其中的重金屬，然后進(jìn)行重金屬的含量測(cè)定。
采用實(shí)施例1的方法進(jìn)行測(cè)定，本實(shí)施例對(duì)鎘（Cd）的富集系數(shù)為4.13、對(duì)鉛（Pb）的富集系數(shù)為3.61，對(duì)汞（Hg）的富集系數(shù)為2.69以上、對(duì)鎳（Ni）和鋅（Zn）的富集系數(shù)分別為1.81和1.89；其干燥地上部分的重金屬含量：鎘（Cd）為397.51mg/kg、鉛（Pb）為179.63 mg/kg，汞（Hg）為99.93 mg/kg、鎳（Ni）和鋅（Zn）分別為70.61 mg/kg和581.09 mg/kg。證明在過(guò)熟期收割，其地上部分重金屬含量比其枯萎時(shí)更高，所以優(yōu)選在過(guò)熟期收割。
實(shí)施例4：
在四川樂(lè)山市某礦區(qū)及周?chē)?0公里以內(nèi)的農(nóng)用地空地上栽種趕山鞭和地耳草，采用交叉播種的方式，趕山鞭與地耳草的播種面積比為7:3，栽種密度為每平米栽種10株，并在趕山鞭的幼苗期播撒稻草秸稈灰，播撒量為0.5kg/m2，在果熟期收割其地上部分，干燥后粉碎，提取分離其中的重金屬，然后進(jìn)行重金屬的含量測(cè)定。
采用實(shí)施例1的方法進(jìn)行測(cè)定，本實(shí)施例對(duì)鎘（Cd）的富集系數(shù)為4.31、對(duì)鉛（Pb）的富集系數(shù)為3.85，對(duì)汞（Hg）的富集系數(shù)為3.95以上、對(duì)鎳（Ni）和鋅（Zn）的富集系數(shù)分別為1.85和1.91；其干燥地上部分的重金屬含量：鎘（Cd）為419.37mg/kg、鉛（Pb）為191.61 mg/kg，汞（Hg）為151.39 mg/kg、鎳（Ni）和鋅（Zn）分別為75.21 mg/kg和592.16 mg/kg。證明與地耳草混種后，趕山鞭對(duì)于重金屬尤其是汞（Hg）的吸收富集能力大大增強(qiáng)。