車前對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)應(yīng)用技術(shù)

趙淑玲，何九軍，王一峰，2，王 瀚，2，孫 杰，2，卓平清，2

（1.隴南師范高等?？茖W(xué)校，甘肅 成縣 742500；2.隴南特色農(nóng)業(yè)生物資源研究開發(fā)中心，甘肅 成縣 742500）

車前（Plantago asiatica L.），車前科2 年生或多年生草本植物，可食用，可藥用，有利尿、祛痰、鎮(zhèn)咳平喘等作用。車前對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求不高，荒坡、野地等各種土壤中均能生長(zhǎng)，抗旱、抗寒能力強(qiáng)，喜光，生長(zhǎng)速度快，生物量積累快，繁殖快，易于種植，中國(guó)大部分地區(qū)有分布。

礦產(chǎn)資源是我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)中重要的產(chǎn)業(yè)之一，在20世紀(jì)80年代—90年代，市場(chǎng)對(duì)礦產(chǎn)品的需求較旺，引發(fā)開采熱潮，開采規(guī)模的逐步增大造成尾礦數(shù)量的增加，尾礦由多種重金屬，如：鉛、鋅、銅、鎘等元素，這些重金屬直接或間接對(duì)周圍環(huán)境土壤及水體造成污染[1]。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。我國(guó)從2014年開始，每年發(fā)布土地整治年度性研究報(bào)告《土地整治藍(lán)皮書-中國(guó)土地整治發(fā)展研究報(bào)告》。從2016 年5 月，國(guó)務(wù)院《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》也可以看出，工業(yè)行業(yè)排放的金屬污染物對(duì)土地污染已經(jīng)造成嚴(yán)重后果，金屬污染物已經(jīng)造成嚴(yán)重后果[2]。重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要包括：生物、化學(xué)、物理、聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等[3]。1977年Brooks[4]最早提出超積累植物概念，Chaney等人提出用植物修復(fù)重金屬污染土壤[5]。由于植物修復(fù)具有成本低，適應(yīng)性廣，對(duì)周邊環(huán)境干擾少，原位修復(fù)以及有較多的重金屬超富集植物等特點(diǎn)，使植物修復(fù)成為21世紀(jì)以來研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。近年來，關(guān)于修復(fù)植物的研究主要放在草本植物的超富集植物上[6]。

劉麗杰[7]用不同濃度鎘離子（3 mg/L、5 mg/L、10 mg/L）脅迫車前時(shí)發(fā)現(xiàn)，車前的根部對(duì)鎘有較多的富集作用，在一定范圍內(nèi)的Cd2+脅迫車前有耐受力。李婧[8]等人發(fā)現(xiàn)車前對(duì)銅、鉛、汞等重金屬有較強(qiáng)的富集力。研究表明車前[9-10]在重金屬污染土壤中有一定的耐受性。綜上所述，車前對(duì)鉛、鋅、銅等重金屬的污染土壤有一定的耐受性和富集能力，車前對(duì)重金屬污染土壤有一定的修復(fù)能力。具體修復(fù)方法如下。

1 車前種子采收

種植初期，每年7 月—9 月，選擇野外自然生長(zhǎng)健康無病蟲害的車前果穗，果穗以深褐色為最佳，將果穗采回后，在室內(nèi)自然陰干15 d 左右，搓揉果穗取出種子，種子放置在布質(zhì)口袋中遮陰干燥儲(chǔ)藏待用。

2 土壤處理整治

選礦尾礦因含有多種化學(xué)及重金屬，尾礦顆粒細(xì)膩，易對(duì)環(huán)境造成污染[11]，植物一般不能直接在尾礦上生長(zhǎng)，在第1年秋冬季，在尾礦上覆土（田園土）10～30 cm，去掉土中的石塊、樹枝等，污染潰壩土和堆渣土可以直接播種。播種前每0.067 hm2可適量施腐熟肥500 kg或復(fù)合肥20 kg。

3 車前種子播種法

3.1 種子直接播種

每年3月—4月進(jìn)行播種，施肥后的土壤挖1 cm左右深度的溝渠，行距20 cm，每0.067 hm2車前種子用量為5～10 g，將種子均勻撒在溝渠中，隨后覆土蓋住種子。播種后15～20 d出苗。

3.2 育苗并進(jìn)行幼苗移栽播種法

選擇較為肥沃的土壤，整治為寬∶高=1.5 m∶0.1 m 苗床，苗床間的間距為0.3～0.4 m，車前種子用清水浸泡24 h，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%高錳酸鉀溶液消毒30 min，用細(xì)沙和苗床土與種子混勻，均勻播在苗床上，按每0.067 hm2播種車前種子10～20 g。播種后覆蓋塑料薄膜。待幼苗生長(zhǎng)出兩片真葉時(shí)，進(jìn)行大田移栽。幼苗移栽時(shí)，每穴移栽2～3苗，移栽行距和株距為25 cm、20 cm。移栽覆土后連續(xù)澆水兩次，促進(jìn)移栽后車前幼苗的成活率。

3.3 后期管理

做好播種后澆水、除草等日常工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲害，人工栽種，易發(fā)生霜霉、白粉病等病害，以及蚜蟲等蟲害，針對(duì)病蟲害的發(fā)生做好防護(hù)[12]。

尾礦土覆土第1 年應(yīng)用人工進(jìn)行車前栽培，當(dāng)年栽培后的車前能完成生活史，生長(zhǎng)、開花、結(jié)實(shí)，結(jié)實(shí)后種子能自然脫落。一株車前能生長(zhǎng)3～10個(gè)穗狀花序，每個(gè)花序開花結(jié)實(shí)后能產(chǎn)生數(shù)百粒種子，種子脫落入土越冬后，第2 年春天3月—4月開始萌發(fā)生長(zhǎng)，不再需人工播種和栽培，車前生長(zhǎng)第2 年9 月，將車前根莖等一次性采收焚燒或回填處理，減少二次污染。由于車前對(duì)土壤中的重金屬有一定的富集和轉(zhuǎn)移能力，經(jīng)過數(shù)年栽培種植，對(duì)重金屬污染的土壤有較好的修復(fù)能力。

文珂等人對(duì)重金屬污染區(qū)車前生物量研究表明，在重金屬污染土壤上與非污染區(qū)土壤車前均能生長(zhǎng)、開花、結(jié)實(shí)，但污染土壤上生長(zhǎng)的車前與非污染土壤相比，污染土壤上生長(zhǎng)的車前株高、生物量、果穗數(shù)、種子數(shù)、種子千粒質(zhì)量等明顯低于非污染區(qū)土壤。

成縣位于甘肅省東南部隴南山區(qū)，屬暖溫帶半濕潤(rùn)氣候。境內(nèi)有中國(guó)第二大鉛鋅礦-西成鉛鋅礦帶，成縣礦帶主要分布在二郎、王磨等地，主要礦點(diǎn)12個(gè)，礦石的地質(zhì)儲(chǔ)量約1×108t，從20 世紀(jì)80 年代—90 年代群采亂采活動(dòng)嚴(yán)重。隨采礦規(guī)模逐漸增大，采礦后產(chǎn)出的尾礦數(shù)量也隨之增加。2013 年統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，境內(nèi)較大的4 個(gè)選礦廠年尾礦產(chǎn)量達(dá)126.5×104t，采礦尾礦中含有多種有毒、有害元素。對(duì)重金屬污染土地進(jìn)行修復(fù)治理，意義重大。

重金屬污染的土壤不盡相同，不同的植物對(duì)重金屬的吸收，轉(zhuǎn)移及富集各有不同，植物對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)是個(gè)很復(fù)雜的過程，通過對(duì)植物的篩選，獲取更多具有生長(zhǎng)速度快，修復(fù)能力強(qiáng)的植物。