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基本信息

項(xiàng)目名稱：
一種利用觀賞植物鳳仙花、牽牛花修復(fù)石油污染土壤的方法
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
土壤的石油污染是一個(gè)全球性的嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題。本發(fā)明涉及有機(jī)毒物污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種利用觀賞植物鳳仙花(Impatiens balsamina.L)和牽?；?Pharbitis nil Linn. Choisy) 修復(fù)石油烴污染土壤方法。即用鳳仙花和牽?；ǖ母迪蛲寥乐嗅尫糯罅糠置谖锊⑼ㄟ^(guò)根際微生物降解和植物本身作用，促進(jìn)污染土壤中目標(biāo)污染物石油烴降解并達(dá)到環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)。
詳細(xì)介紹：
鳳仙花和牽?；ň且荒晟荼净ɑ埽ㄟ^(guò)植株的生長(zhǎng)、發(fā)育、開花和結(jié)實(shí)過(guò)程，即在植株的整個(gè)生長(zhǎng)階段，由于該植物根系分泌物、根圈微生物和土壤酶的作用，從而使土壤中石油烴類污染物得以降解；通過(guò)反復(fù)種植該種植物，重復(fù)上述過(guò)程，就可以連續(xù)減少污染土壤中石油烴污染物，直至其污染物含量達(dá)到環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)。該方法與傳統(tǒng)修復(fù)石油烴污染土壤的技術(shù)相比，技術(shù)要求不高且具有對(duì)環(huán)境破壞小，不需要處置現(xiàn)場(chǎng)，不破壞土壤的理化性質(zhì)，無(wú)二次污染，費(fèi)用低且適于大規(guī)模操作，在治理污染的同時(shí)美化環(huán)境并有公眾接受度高等優(yōu)點(diǎn)。

作品圖片

  • 一種利用觀賞植物鳳仙花、牽牛花修復(fù)石油污染土壤的方法
  • 一種利用觀賞植物鳳仙花、牽?；ㄐ迯?fù)石油污染土壤的方法
  • 一種利用觀賞植物鳳仙花、牽?；ㄐ迯?fù)石油污染土壤的方法
  • 一種利用觀賞植物鳳仙花、牽?；ㄐ迯?fù)石油污染土壤的方法
  • 一種利用觀賞植物鳳仙花、牽牛花修復(fù)石油污染土壤的方法

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

設(shè)計(jì)發(fā)明的目的：土壤的石油污染是一個(gè)全球性的嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題。迄今為止，在植物修復(fù)技術(shù)的研究和實(shí)踐中，國(guó)內(nèi)外對(duì)能夠降解土壤中過(guò)量石油烴的植物研究還比較少；我國(guó)在這方面的研究還處于起步階段，而具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用于修復(fù)石油烴污染物的植物就更少,嚴(yán)重影響其在實(shí)際修復(fù)的應(yīng)用。因此, 尋找更多更為理想的高效修復(fù)石油烴污染土壤的植物仍然是當(dāng)前植物修復(fù)研究的一項(xiàng)重要任務(wù)?；舅悸罚罕景l(fā)明涉及有機(jī)毒物污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種利用觀賞植物鳳仙花和牽牛花修復(fù)石油烴污染土壤方法。本方法利用花卉植物鳳仙花和牽?；ǖ母迪蛲寥乐嗅尫糯罅糠置谖锊⑼ㄟ^(guò)根際微生物的降解作用，來(lái)促進(jìn)污染土壤中目標(biāo)污染物石油烴的降解。在植株的整個(gè)生長(zhǎng)階段，植物根系分泌物、根圈微生物和土壤酶的作用，從而使土壤中石油烴類污染物得以降解；通過(guò)反復(fù)種植該植物,直至其污染物含量達(dá)到環(huán)境安準(zhǔn)。創(chuàng)新點(diǎn)：植物修復(fù)技術(shù)與傳統(tǒng)修復(fù)石油烴污染土壤的技術(shù)相比，具有對(duì)環(huán)境破壞小，無(wú)需處置現(xiàn)場(chǎng)，不破壞土壤理化性質(zhì)，無(wú)二次污染，費(fèi)用低且適于大規(guī)模操作，在治理的同時(shí)更能美化環(huán)境。尤其是觀賞植物種質(zhì)資源極其豐富，而我國(guó)是世界上擁有觀賞植物種類最為豐富的國(guó)度之一。在觀賞植物中篩選超富集植物并用于修復(fù)研究和實(shí)踐具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）美化環(huán)境；（2）觀賞植物一般不會(huì)進(jìn)入食物鏈，可減少對(duì)人體的危害；（3）很多觀賞植物都有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，修復(fù)后植物材料可以作為原材料，以提高修復(fù)產(chǎn)出，降低修復(fù)成本。主要技術(shù)指標(biāo)：土壤中的石油烴污染物含量達(dá)到環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)。

科學(xué)性、先進(jìn)性

作品的科學(xué)性和先進(jìn)性：土壤石油污染的有效治理手段是學(xué)術(shù)界和工程界共同面對(duì)的一大難點(diǎn)，用以土壤石油污染修復(fù)的主要技術(shù)有物理化學(xué)方法和微生物修復(fù)技術(shù)。傳統(tǒng)物理化學(xué)化方法費(fèi)用高昂，易產(chǎn)生二次污染，不適合大規(guī)模應(yīng)用；并且對(duì)于微生物難降解的有機(jī)污染物，無(wú)法使用微生物修復(fù)技術(shù)。作為一項(xiàng)新興的環(huán)境修復(fù)技術(shù)，有機(jī)污染土壤的植物修復(fù)是指利用植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，吸收、降解、鈍化有機(jī)污染物的一種原位處理污染土壤的方法。本技術(shù)與傳統(tǒng)的石油污染土壤治理方法相比，具有投資少、工程量小、技術(shù)要求不高等優(yōu)點(diǎn);而且不會(huì)造成二次污染，同時(shí)修復(fù)進(jìn)程不僅不會(huì)破壞土壤生態(tài)環(huán)境，還有助于改善因石油烴污染而引起的土壤退化和生產(chǎn)力下降，恢復(fù)并提高其生物多樣性。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

1.本作品獲得第十一屆“挑戰(zhàn)杯”天津市大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)；2.獲得第十一屆“挑戰(zhàn)杯”南開大學(xué)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)；3.本作品于2010年5月6日被人民網(wǎng)天津視窗報(bào)道；4.在國(guó)際期刊發(fā)表2篇SCI論文：(1)Zhang Cai, Qi-xing Zhou*, Shengwei Peng, Kenan Li. 2010. Promoted biodegradation and microbiological effects of petroleum hydrocarbons by Impatiens balsamina L. with strong endurance, Journal of Hazardous Materials , 183(1-3): 731-737. (一區(qū)TOP期刊，影響因子：4.14)；(2) Zhineng Zhang, Qixing Zhou*, Shengwei Peng, Zhang Cai. 2010. Remediation of petroleum contaminatedsoils by joint action of Pharbitis nil L. and its microbial. Science of the total environment, 408(22): 5600-5605.(影響因子：2.90)

作品所處階段

本作品已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

有償技術(shù)轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

圖片

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

1.一種利用觀賞植物修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于：在石油污染土壤中種植植物，通過(guò)該植物的生長(zhǎng)過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)去除土壤中過(guò)量石油烴類污染物的目的，所述植物為：牽牛花Pharbitis nil (Linn.)和鳳仙花(Impatiens balsamina L.); 2．按上所述的利用植物修復(fù)石油污染土壤的方法，在此首次把牽?；ê网P仙花確定為具有專性修復(fù)石油烴污染土壤的植物。 3.按上所述的利用植物修復(fù)石油污染土壤的方法，其特征在于：在石油污染土壤中種植牽?；ǎ瑺颗；捌涓H環(huán)境能促進(jìn)土壤中石油烴污染物的降解，從而使土壤中的污染物濃度降低。通過(guò)多次種植該植物，使土壤中石油烴類污染物含量達(dá)到環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)。 植物修復(fù)是利用植物對(duì)污染物的積累、植物代謝過(guò)程對(duì)污染物的轉(zhuǎn)化和礦化、植物根圈與根菌的共生關(guān)系增加微生物活性等機(jī)制修復(fù)污染土壤的手段，具有應(yīng)用成本低、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)小等特點(diǎn)。該技術(shù)對(duì)于淺層輕度污染的區(qū)域比較有效，特別適用于大面積、污染不十分嚴(yán)重的區(qū)域，如使用得當(dāng)，還可帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

同類課題研究水平概述

土壤石油污染的有效治理手段是學(xué)術(shù)界和工程界共同面對(duì)的一大難點(diǎn)，用以土壤石油污染修復(fù)的主要技術(shù)有物理化學(xué)方法和微生物修復(fù)技術(shù)。傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法費(fèi)用高昂，易產(chǎn)生二次污染，不適合大規(guī)模應(yīng)用；值得注意的是微生物修復(fù)技術(shù)中使用的細(xì)菌等微生物可能給土壤和地下水帶來(lái)生物性污染，并且對(duì)于微生物難降解的有機(jī)污染物，根本無(wú)法使用微生物修復(fù)技術(shù)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效的新技術(shù)在有機(jī)污染土壤修復(fù)中將扮演越來(lái)越重要的角色。作為一項(xiàng)新興的環(huán)境修復(fù)技術(shù)，有機(jī)污染土壤的植物修復(fù)是指利用植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，吸收、降解、鈍化有機(jī)污染物的一種原位處理污染土壤的方法。 在植物修復(fù)技術(shù)的研究和實(shí)踐中，篩選出能夠高效降解土壤中過(guò)量石油烴的植物是開展工作的必要前提和基礎(chǔ)。然而，迄今為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)能夠降解土壤中過(guò)量石油烴的植物研究還比較少；我國(guó)在這方面的研究還處于起步階段，而具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的用于修復(fù)石油烴污染物的植物就更少, 加之在農(nóng)藝性狀、病蟲害防治、育種潛力以及生理學(xué)方面的研究不完備，嚴(yán)重影響其在實(shí)際修復(fù)的應(yīng)用。因此, 尋找更多更為理想的高效修復(fù)石油烴污染土壤的植物仍然是當(dāng)前植物修復(fù)研究的一項(xiàng)重要任務(wù)。國(guó)內(nèi)外研究資料顯示,目前應(yīng)用于修復(fù)石油污染土壤的植物多為牧草和作物類,采用花卉植物來(lái)修復(fù)石油污染土壤還鮮見(jiàn)報(bào)道。觀賞植物是人類利用歷史悠久的一大植物類群，包含40萬(wàn)個(gè)以上的栽培品種，而我國(guó)是世界上擁有觀賞植物種類最為豐富的國(guó)度之一。在觀賞植物中篩選超富集植物并用于修復(fù)研究和實(shí)踐具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）觀賞植物種質(zhì)資源豐富，既有草本也有木本植物，為篩選工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；（2）能夠在進(jìn)行治理污染同時(shí)美化環(huán)境，一舉兩得；（3）觀賞植物一般不會(huì)進(jìn)入食物鏈，可減少對(duì)人體的危害；（4）很多觀賞植物都有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，修復(fù)后植物材料可以作為原材料，以提高修復(fù)產(chǎn)出，降低修復(fù)成本；（5）人類在長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，積累了豐富的觀賞植物栽培管理經(jīng)驗(yàn)，使得觀賞植物的修復(fù)實(shí)踐有了充分的農(nóng)業(yè)技術(shù)保障。因此,從觀賞植物中篩選高效降解土壤石油烴植物并用于修復(fù)實(shí)踐是完全可行的。
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