【土壤】植物修复技术在重金属污染土壤中的应用

植物修复技术在重金属污染土壤中的应用引言
由于现代工业的快速发展及农药的广泛使用，大量的汞、镉、铅等重金属造成土壤污染日趋严重。全世界每年排放Hg约1．5万t ， Cu40万t ， Pb500万t ， Mn1500万t ， Ni100万t 。据我国农业部的调查，我国遭受重金属污染的土地面积占污水灌区总面积的64.8％，一些地方生产的粮食、蔬菜、水果等食物中重金属含量超标或接近临界值。这些农产品中的重金属通过食物链富集到人或动物体中，危及人类的生命和健康，同时导致大气、水体污染和生态系统退化等其他次生生态问题。土壤重金属污染已引起许多国家的高度重视，各种土壤修复技术陆续出现。植物修复技术是成本低、效果好、无二次污染的绿色技术，较之传统的修复方法更符合可持续发展污染治理模式，有着很好的发展前景。
1　土壤重金属污染的植物修复技术
治理土壤重金属污染的原理大致有两种，一是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性，二是从土壤中去除重金属。
为了降低和消除重金属的危害，常用治理重金属的方法有物理法，即电化法、玻璃化技术和提取法等；化学法，即添加土壤改良剂、淋洗法等；农业生态工程法，即客土法、排土法和水洗法；植物修复法等。本文主要对植物修复技术进行探讨。
2　植物修复技术
【【土壤】植物修复技术在重金属污染土壤中的应用】植物修复是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理(如灰化处理)后即可将该重金属从土体中去除，达到治理污染与生态修复的目的。
2．1　植物修复技术分类
2．1．1　植物提取
利用重金属富集能力较强的植物，通过吸收和运转将重金属转移并储存在地上部分，最终通过收获地上部分集中处理来达到减少土壤重金属含量的目的。植物提取的关键要求所用的植物能在体内积累高浓度的污染物；能同时积累多种重金属；生长快，生物量大，抗病能力强。
2．1．2　植物稳定
利用植物吸收和植物根际作用使土壤中污染物转化为相对无害物质。土壤重金属的含量并不减少，但由于降低了在土壤中的有效态，从而达到减轻污染的效果。
2．1．3　植物挥发
通过植物的吸收促进某些重金属转为可挥发态并将之挥发出土壤和植物表面。目前这方面研究最多的是类金属汞和非金属元素硒、砷。
2．1．4　根际过滤
利用植物庞大的根系和巨大的表面积过滤吸收、富集水体中重金属元素。
2．2　修复机理
2．2．1　植物固定作用
植物通过生化过程使污染基质中金属的流动性降低，生物可利用性下降，从而减轻有毒金属对植物的毒性。 S.D.Cunningham等在研究植物对土壤中Pb的固定时发现一些植物可以降低Pb的生物可利用性，缓解Pb对环境中生物的毒害作用。
2．2．2　植物吸收和挥发
植物在吸收营养的过程中，由于某些重金属元素与营养元素具有相似的化学结构会被植物吸收到植物体内，如As与P相似。进入植物体内的金属污染物到达表皮层后，或被植物代谢掉，或成为植物的成分之一，或通过气孔挥发到大气中。

【土壤】植物修复技术在重金属污染土壤中的应用

推荐阅读