车前对重金属污染土壤修复应用技术

赵淑玲，何九军，王一峰，2，王 瀚，2，孙 杰，2，卓平清，2

（1.陇南师范高等专科学校，甘肃 成县 742500；2.陇南特色农业生物资源研究开发中心，甘肃 成县 742500）

车前（Plantago asiatica L.），车前科2 年生或多年生草本植物，可食用，可药用，有利尿、祛痰、镇咳平喘等作用。车前对生长环境要求不高，荒坡、野地等各种土壤中均能生长，抗旱、抗寒能力强，喜光，生长速度快，生物量积累快，繁殖快，易于种植，中国大部分地区有分布。

矿产资源是我国国民生产中重要的产业之一，在20世纪80年代—90年代，市场对矿产品的需求较旺，引发开采热潮，开采规模的逐步增大造成尾矿数量的增加，尾矿由多种重金属，如：铅、锌、铜、镉等元素，这些重金属直接或间接对周围环境土壤及水体造成污染[1]。近年来，随着经济的快速发展，环境污染问题成为人们关注的焦点。我国从2014年开始，每年发布土地整治年度性研究报告《土地整治蓝皮书-中国土地整治发展研究报告》。从2016 年5 月，国务院《土壤污染防治行动计划》也可以看出，工业行业排放的金属污染物对土地污染已经造成严重后果，金属污染物已经造成严重后果[2]。重金属污染土壤的修复技术主要包括：生物、化学、物理、联合修复技术等[3]。1977年Brooks[4]最早提出超积累植物概念，Chaney等人提出用植物修复重金属污染土壤[5]。由于植物修复具有成本低，适应性广，对周边环境干扰少，原位修复以及有较多的重金属超富集植物等特点，使植物修复成为21世纪以来研究和应用的热点。近年来，关于修复植物的研究主要放在草本植物的超富集植物上[6]。

刘丽杰[7]用不同浓度镉离子（3 mg/L、5 mg/L、10 mg/L）胁迫车前时发现，车前的根部对镉有较多的富集作用，在一定范围内的Cd2+胁迫车前有耐受力。李婧[8]等人发现车前对铜、铅、汞等重金属有较强的富集力。研究表明车前[9-10]在重金属污染土壤中有一定的耐受性。综上所述，车前对铅、锌、铜等重金属的污染土壤有一定的耐受性和富集能力，车前对重金属污染土壤有一定的修复能力。具体修复方法如下。

1 车前种子采收

种植初期，每年7 月—9 月，选择野外自然生长健康无病虫害的车前果穗，果穗以深褐色为最佳，将果穗采回后，在室内自然阴干15 d 左右，搓揉果穗取出种子，种子放置在布质口袋中遮阴干燥储藏待用。

2 土壤处理整治

选矿尾矿因含有多种化学及重金属，尾矿颗粒细腻，易对环境造成污染[11]，植物一般不能直接在尾矿上生长，在第1年秋冬季，在尾矿上覆土（田园土）10～30 cm，去掉土中的石块、树枝等，污染溃坝土和堆渣土可以直接播种。播种前每0.067 hm2可适量施腐熟肥500 kg或复合肥20 kg。

3 车前种子播种法

3.1 种子直接播种

每年3月—4月进行播种，施肥后的土壤挖1 cm左右深度的沟渠，行距20 cm，每0.067 hm2车前种子用量为5～10 g，将种子均匀撒在沟渠中，随后覆土盖住种子。播种后15～20 d出苗。

3.2 育苗并进行幼苗移栽播种法

选择较为肥沃的土壤，整治为宽∶高=1.5 m∶0.1 m 苗床，苗床间的间距为0.3～0.4 m，车前种子用清水浸泡24 h，再用质量分数为0.5%高锰酸钾溶液消毒30 min，用细沙和苗床土与种子混匀，均匀播在苗床上，按每0.067 hm2播种车前种子10～20 g。播种后覆盖塑料薄膜。待幼苗生长出两片真叶时，进行大田移栽。幼苗移栽时，每穴移栽2～3苗，移栽行距和株距为25 cm、20 cm。移栽覆土后连续浇水两次，促进移栽后车前幼苗的成活率。

3.3 后期管理

做好播种后浇水、除草等日常工作，及时发现病虫害，人工栽种，易发生霜霉、白粉病等病害，以及蚜虫等虫害，针对病虫害的发生做好防护[12]。

尾矿土覆土第1 年应用人工进行车前栽培，当年栽培后的车前能完成生活史，生长、开花、结实，结实后种子能自然脱落。一株车前能生长3～10个穗状花序，每个花序开花结实后能产生数百粒种子，种子脱落入土越冬后，第2 年春天3月—4月开始萌发生长，不再需人工播种和栽培，车前生长第2 年9 月，将车前根茎等一次性采收焚烧或回填处理，减少二次污染。由于车前对土壤中的重金属有一定的富集和转移能力，经过数年栽培种植，对重金属污染的土壤有较好的修复能力。

文珂等人对重金属污染区车前生物量研究表明，在重金属污染土壤上与非污染区土壤车前均能生长、开花、结实，但污染土壤上生长的车前与非污染土壤相比，污染土壤上生长的车前株高、生物量、果穗数、种子数、种子千粒质量等明显低于非污染区土壤。

成县位于甘肃省东南部陇南山区，属暖温带半湿润气候。境内有中国第二大铅锌矿-西成铅锌矿带，成县矿带主要分布在二郎、王磨等地，主要矿点12个，矿石的地质储量约1×108t，从20 世纪80 年代—90 年代群采乱采活动严重。随采矿规模逐渐增大，采矿后产出的尾矿数量也随之增加。2013 年统计数字表明，境内较大的4 个选矿厂年尾矿产量达126.5×104t，采矿尾矿中含有多种有毒、有害元素。对重金属污染土地进行修复治理，意义重大。

重金属污染的土壤不尽相同，不同的植物对重金属的吸收，转移及富集各有不同，植物对重金属污染土壤的修复是个很复杂的过程，通过对植物的筛选，获取更多具有生长速度快，修复能力强的植物。