土壤重金属污染的植物修复技术

土壤重金属污染的植物修复技术内容摘要：

remediare”（修复）两词合成，言下之意即污染土壤的植物修复是一种利用自然生长植物或者遗传工程培育植物修复金属污染土壤环境的技术总称。 它通过植物系统及其根际微生物 群落来移去、挥发、稳定土壤环境污染物的方法，是植物、土壤和根际微生物相互作用的综合效果。 根据所需修复土壤的物理、化学和 生物特点、污染程度、污染物理化性质、所要求达到的净化指标和期限，以及植物对重金属的吸收积累能力、生长量等来选择 所需植物品种， 再根据不同种类植物的生长特性， 在立体布局和生产季节上 进行搭配 ， 构建一 稳定的土壤净化生态系统， 收获后的植物经干燥、 灰化处理，回收 重金属， 从而达到永久去除重金属污染的 目的。 植物修复的本质是通过植物光合作用， 将 分散在土壤和水介质中的污染物泵吸出来， 转移到植物地上茎叶部位， 最后通过收获物提取作用（ Phytoextraction） ， 即植物对重金属的吸 ；植物挥发作用（ Phytovolatilization）， 即利用土壤中的某些重金属（例如 Hg）转化成气态（ Hg0）而挥发出来； 根据滤除作用（ Pdaizotriltmtion）， 即利用植物根孔通过水流移出土壤中重金属；植物稳定化作用（ Phytostabilization），即利用植物将土壤重金属转变成无毒或毒性较低的形态（生物无效态），但并未从土壤中真正去除它（又称作原位改良）。 一般用于植物修复技术中的植物应具备以下性质：能忍耐高水平的重金属；在可收获部分能积累高水平的重金属；生长速率高；田间的生物量大；具有发达的根系组织。 植物修复技术是以植 物 忍耐和超量积累某种或者 某些污染物的（包括重金属污染）的理论为基础，利用 植物 及其共存微生物体系清除环境中污染物的一门环境治理技术 【 3】。 6 植物修复技术的 特点 植物修复是生物污染工程中一个非常独特的治理技术，与物理的、化学的和微生物的处理技术相比，有其独特的优点；但同时植物修复技术本身及发展过程中也存在一些问题，需要进一步研究解决。 植物修复技术的优缺点具体见表 11 表 11 植物修复技术的优缺点 优点 缺点 成本低廉 修复时间较长，处理过程比物理化学处理慢 原位的、主动的修复 不能修复所有污染对象，只针对浅层地下水、表层土壤和沉 积 物 净化与美化环境 生物降解产物的生物毒性还不清楚 增加土壤有机质和肥力 超积累植物吸收重金属的分子、生化、生理过程有待深入阐明，限制了植物 修复的潜力发挥 环境扰动小 食草动物对修复植物的取食行为使污染物进入食物链 大面积处理 修复植物的后期处置问题难以解决 易为公众所接受 外来修复植物种类可能对当地的土壤、生物多样性产生不良影响 资料来源： Glass， 2020 第 2 章 超积累植物及其概念 1583年植物 学家 Cesalpino首次发现在意大利托斯卡纳 “黑 色的岩石 ” 上生长的特殊 植物， 这是有关超积累 物（ Hyperaccumulator）的 最早报道。 植物可通过根部直接吸收 水溶 性重金属。 1814年， Desvaux将其命名为 Alyssum bertolonii， 1848年， Minguzzi和 Vergnano首次测定该植物叶片中含 Ni量达7900mg kg1； 1977年， Brooks超富集植物的概念，是指那些超量地累积某种或者某些化学元素的野生植物。 1983年， Chaney提出了利用 超富集 植物清除土境中 重金属 污染的思路， 即植物修复。 英国 Sheffield大学的 Baker提出 ， 超 富集植物具有清 洁念 金属污染 土壤和实现金属生物。