車前對重金屬污染土壤修復應用技術

趙淑玲，何九軍，王一峰，2，王 瀚，2，孫 杰，2，卓平清，2

（1.隴南師范高等專科學校，甘肅 成縣 742500；2.隴南特色農業生物資源研究開發中心，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、鎮咳平喘等作用。車前對生長環境要求不高，荒坡、野地等各種土壤中均能生長，抗旱、抗寒能力強，喜光，生長速度快，生物量積累快，繁殖快，易于種植，中國大部分地區有分布。

礦產資源是我國國民生產中重要的產業之一，在20世紀80年代—90年代，市場對礦產品的需求較旺，引發開采熱潮，開采規模的逐步增大造成尾礦數量的增加，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周圍環境土壤及水體造成污染[1]。近年來，隨著經濟的快速發展，環境污染問題成為人們關注的焦點。我國從2014年開始，每年發布土地整治年度性研究報告《土地整治藍皮書-中國土地整治發展研究報告》。從2016 年5 月，國務院《土壤污染防治行動計劃》也可以看出，工業行業排放的金屬污染物對土地污染已經造成嚴重后果，金屬污染物已經造成嚴重后果[2]。重金屬污染土壤的修復技術主要包括：生物、化學、物理、聯合修復技術等[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重金屬污染土壤[5]。由于植物修復具有成本低，適應性廣，對周邊環境干擾少，原位修復以及有較多的重金屬超富集植物等特點，使植物修復成為21世紀以來研究和應用的熱點。近年來，關于修復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）脅迫車前時發現，車前的根部對鎘有較多的富集作用，在一定范圍內的Cd2+脅迫車前有耐受力。李婧[8]等人發現車前對銅、鉛、汞等重金屬有較強的富集力。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，車前對重金屬污染土壤有一定的修復能力。具體修復方法如下。

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，在室內自然陰干15 d 左右，搓揉果穗取出種子，種子放置在布質口袋中遮陰干燥儲藏待用。

2 土壤處理整治

選礦尾礦因含有多種化學及重金屬，尾礦顆粒細膩，易對環境造成污染[11]，植物一般不能直接在尾礦上生長，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，再用質量分數為0.5%高錳酸鉀溶液消毒30 min，用細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。待幼苗生長出兩片真葉時，進行大田移栽。幼苗移栽時，每穴移栽2～3苗，移栽行距和株距為25 cm、20 cm。移栽覆土后連續澆水兩次，促進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，及時發現病蟲害，人工栽種，易發生霜霉、白粉病等病害，以及蚜蟲等蟲害，針對病蟲害的發生做好防護[12]。

尾礦土覆土第1 年應用人工進行車前栽培，當年栽培后的車前能完成生活史，生長、開花、結實，結實后種子能自然脫落。一株車前能生長3～10個穗狀花序，每個花序開花結實后能產生數百粒種子，種子脫落入土越冬后，第2 年春天3月—4月開始萌發生長，不再需人工播種和栽培，車前生長第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。由于車前對土壤中的重金屬有一定的富集和轉移能力，經過數年栽培種植，對重金屬污染的土壤有較好的修復能力。

文珂等人對重金屬污染區車前生物量研究表明，在重金屬污染土壤上與非污染區土壤車前均能生長、開花、結實，但污染土壤上生長的車前與非污染土壤相比，污染土壤上生長的車前株高、生物量、果穗數、種子數、種子千粒質量等明顯低于非污染區土壤。

成縣位于甘肅省東南部隴南山區，屬暖溫帶半濕潤氣候。境內有中國第二大鉛鋅礦-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12個，礦石的地質儲量約1×108t，從20 世紀80 年代—90 年代群采亂采活動嚴重。隨采礦規模逐漸增大，采礦后產出的尾礦數量也隨之增加。2013 年統計數字表明，境內較大的4 個選礦廠年尾礦產量達126.5×104t，采礦尾礦中含有多種有毒、有害元素。對重金屬污染土地進行修復治理，意義重大。

重金屬污染的土壤不盡相同，不同的植物對重金屬的吸收，轉移及富集各有不同，植物對重金屬污染土壤的修復是個很復雜的過程，通過對植物的篩選，獲取更多具有生長速度快，修復能力強的植物。