铜污染土壤植物修复探讨
土壤重金属污染物来源及植物修复技术研究进展
山废弃地 ， 城市垃圾填埋 场 、 污水处理 厂污泥和各种污染土 壤 的修复。 目前常用 的植物 有野生植物和某些高产农作物 ，
如印度芥菜 、油菜 、杨树 、苎麻等 。
２ ２ ４植物过滤。植物过滤 是通 过生物或非生物的方法 ， ．． 将
根际周围液体 中的污染物 吸附或沉积在根部表面 ， 或者 吸收
土壤 是环境 的重要组成 部分 ， 承担着环境 中大约９ ％的 ０
肥等。含镉 、汞 的磷 肥 ，含有汞 、砷 ，铜 、锌等重金属的农 药， 以及 利用未经处理 的污染 水灌溉农 田， 都会导致土壤的 重金属污染 ，且对 农作物 的产量及 品质造 成极 大的不 良影
污染物…， 是农业 生产的重要 资源 。土壤 重金属污 染是通过 人类活动使重 金属进 入到土壤 中 ， 致使 土壤 中重金属 明显 高
道 路两侧 土壤 中的重金 属污染 物主要来 自汽车 尾气排
放、 汽车 轮胎磨损产生 的大量 含重金属的有害气体 、 粉尘的 沉 降 ，污染 元素 主要为 Ｐ 、Ｃ 、Ｚ ｂ ｕ ｎ等ｌ。汽车尾气排放的 ６ Ｉ 主要 污染物有一 氧化碳 、碳氢化合物 、氮氧化物 、铅等 ，这
些物 质随风飘落 ， 进入 土壤 ， 形成 污染 。它们一般以道路 为
２ ３ １ 优势 。与物理和化学 修复方法相 比， ．． 植物修复技术
以利于机械化操作；（ ） ２ 植物对农业措 施如施肥等 能产 生积
极反应；（ ） ３ 植物可收割部 位要能忍耐 和积累高含量 的重金
具有成本低 、美化景 观、重金 属可部分 回收 、经济盈利、应 用面积大和不造成二 次污染 等优势 ， 还具有提高土壤通 气效
转移到根内部的过程。 该方法较适合水 田、 池塘及水体的重
污染土壤植物修复研究现状与存在问题
污 染 土 壤 修 复技 术 按 操 作 地 点 分 为 原 地 污 染 土 壤 修 复 技 术 和 异 地 污 染 上 壤 修 复 技 术 。 按 作 用 对 象 的性 质 分 为 物 理 修 复、化学修复、生物修复和复合修复等 。文章探讨土壤植物 Ｊ 修 复技 术 。 土 壤 植 物 修 复 是 通 过 氧 化 还 原 或 水 解 作 用 使 污 染 物 得 以 降解和脱毒 ， 利用植物根 际圈特殊 的生态条件加速土壤微 生物 的生长显著提高微生物 的数量 和潜能 ， 以及利用某些植物特殊 的积 累 与 固定 作 用 去 除 土壤 中 无机 和 有 机 污 染 物 的技 术 。 Ｊ
［ 中图分 类 号】 ｘ 【 文献标 识 码Ｊ Ａ ［ 文章 编 号】Ｏ ７１ ６ （０ ００ —０ ２０ ｌ Ｏ — ８ ５２ １ ） １０ ８ — ２
Ｐｈ ｔ ｒ ｍ ｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｎｔ ｍ ｉ ｔ ｄ Ｓｏ ｌＰｒ ｓ ｎｔＳ ｔ ｔｏ ｙｏ ｅ ｄｉ ｔｏ ｆＣｏ ａ ｎａ ｅ ｉ ｅ ｅ ｉｕａ ｉ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｎ ｏ ｄ ｙ ｈ ｔ ｒ ｍ ｅ ｉｔ Ｉｈ ｄｂ ｃ ｍ ｅ ａｎ ｗ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆｒ ｓ ｒ ｏ ｔｍ ｉ ａｅ ｏ ｌ ｗａ ａ ｓｐ ｙ ｏ ｅ ｄ ａｉ １ ａ ｅ ｏ ｅ ｔ ｈ ｏ ｏ ｙｏ ｔ ｅｃ ｎ ａ ｎ ｔｄ ｓ ｉ ｏ ｅ ｅ ｏ Ｔｈ ｈ ｔ ｒ ｍ ｅ ｉｔｏ ａ ａ ｔ ｕ ａ ｄ ａ ｔ ｇ ｎ ｌ ｅｐ ｙ ｏ ｅ ｄ ａ ｉｎ ｈ ｓａｐ ｒｉ ｌｒａ ｖ ｎ ａ ｅａ ｄ ｉ ｗｉ ｃ ｔ ｌ
１ 植 物修 复技 术 研 究现 状
ａ ｄ Ｅｘ ｓ ｉ ｇ Ｐｒ ｂｌ ｍ ｓ ｎ ｉｔｎ ｏ ｅ
Ｗ ａ ｇ Ｊｎ Ｙｉ ｕ ｘ ｎ ｎ ｉ ｇ， ｎ Ｇ ｏ ｕ
农田土壤重金属污染的植物修复技术及工程示范
农田土壤重金属污染的植物修复技术及工程示范湖北省大冶市土壤重金属污染整体水平较高，特别是镍、铜、砷等的污染，超标范围较大，污染程度较高，且污染主要集中在冶炼及开采活动较多的区域。
在箕铺镇东角山村、金牛镇下边村选取具有代表性的两块修复示范用地，对解决大冶市重金属污染问题，探索经济、合理、绿色的修复技术和方法有重要意义。
本研究针对大冶市存在的大范围重金属污染农田，选取位于大箕铺镇东角山村、金牛镇下边村两块具有代表意义的农田共400亩，进行修复示范工程，拟找到一条适合当地社会经济水平的修复重金属污染农田技术。
调查发现，大箕铺镇东角山村重金属污染地块中铜、镍的含量超出土壤环境质量三级标准（GB15618-1995），分别为589.00mg/kg、204.30 mg/kg，金牛镇下边村重金属污染地块中砷、镍的含量超出土壤环境质量三级标准（GB15618-1995），分别为36.93mg/kg、259.00 mg/kg。
本示范工程拟采取植物-化学联合修复方法，重点对大箕铺镇东角山村地块的铜、镍和金牛镇下边村地块的砷、镍进行修复，土壤修复深度为0.5m。
1、工程示范目标将被重金属污染的区域恢复农田功能，土壤重金属的浓度修复到标准限值，保证农产品安全生产；通过此修复示范工程，探索得到一种适合当地社会经济水平及实际状况的并可用于大面积重金属污染土壤修复的理念和方法。
综合考虑各目标污染物国家标准、风险计算结果和土壤背景值之间的差异及我国目前土壤修复技术和经济的发展水平现状，本项目的农田土壤修复的标准建议采用土壤环境质量三级标准（GB15618-1995），镍、砷、铜的修复标准分别为200mg/kg、30mg/kg、400mg/kg。
1.1 示范目标被重金属污染的农用地通过连续种植超富集植物对重金属提取，将其修复到土壤环境质量三级标准（GB15618-1995）的水平。
在最短的时间内最大程度地去除土壤中的重金属（铜，砷和镍），对于修复过程中田地上是否能够产出经济作物以及经济作物的用途则作为第二优先级考虑。
重金属污染土壤修复原理与技术
加强跨学科合作，推动环保、化学、生物、地质等领域的协同创新，为重金 属污染土壤修复提供更强大的科技支撑。
感谢观看
在实践应用中，往往采取多种技术相结合的方式，以达到最佳修复效果。例 如，在轻度污染的地区，可采用生物修复法；在重度污染地区，物理法和化学法 结合使用可能更有效。
五、未来展望
随着科学技术的发展，土壤重金属污染修复技术的未来发展将更加多元化和 创新性。首先，新型技术的研发将进一步改善现有方法的效率和环保性，如基因 工程技术在微生物修复中的应用有望提高重金属的去除效率。其次，综合使用多 种技术手段将成
重金属污染土壤修复技术
重金属污染土壤修复技术主要包括物理法、化学法和生物法等。
物理法主要通过改变土壤中重金属的物理性质，如吸附、解吸、溶解等，以 达到修复污染土壤的目的。物理法的优点在于效果稳定、处理速度快，但设备成 本较高，且操作复杂。
化学法主要通过改变土壤中的化学环境，使重金属离子转化为不易被植物吸 收的形态，从而降低土壤污染程度。化学法的优点在于操作简单、适用范围广， 但处理成本较高，且容易产生二次污染。
经过修复处理后，土壤中的重金属含量明显降低，取得了良好的修复效果。
案例二：某市电子废弃物处理厂附近的土壤受到重金属污染，采用生物-化 学联合修复法进行治理。首先，通过植物提取和微生物吸附的方法，将土壤中的 重金属富集到植物和微生物体内；然后，采用化学还原剂将重金属离子还原为低 毒或无毒形态。
同时，为加快修复速度，还采用了添加有机质的方法，提高土壤微生物的活 性。经过一段时间的修复处理后，土壤中的重金属含量明显降低，且修复效果稳 定。
重金属是指密度大于5g/cm3的金属元素，如铜、铅、锌、汞等。这些金属在 工业、农业和日常生活中被广泛使用，但一旦进入土壤，便会对生态环境和人类 健康造成严重危害。因此，重金属污染土壤修复研究具有重要意义。
探讨土壤环境污染原因及植物修复技术
探讨土壤环境污染原因及植物修复技术作者：陈国福来源：《城市建设理论研究》2013年第31期摘要：土壤污染是指各种外来物质进入土壤并积累到一定程度，超过土壤本身的自净能力，而导致土壤性状变劣、质量下降的现象。
植物修复定义为利用绿色植物去除环境中的污染物或使其无害化的生物技术。
作者简单描述了我国土壤污染的形式，介绍了植物修复技术的机理及优点，并在文章最后论述了植物修复技术的局限性及影响因素。
关键词：土壤污染；土壤修复；植物修复技术中图分类号：Q958.116文献标识码： A引言我国土壤污染的总体形势严峻，部分地区土壤污染严重，在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。
土壤污染类型多样，呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。
土壤污染途径多，原因复杂，控制难度大。
土壤环境监督管理体系不健全，土壤污染防治投入不足，全社会防治意识不强。
由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多，成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。
由于污染，土壤的营养功能，净化功能，缓冲功能和有机体的支持功能正在丧失。
土壤是生态环境系统的有机组成部分，是人类生存与发展最重要和最基本的综合性自然资源。
我们不能坐以待毙，要加强研究，采取措施，切实阻止土壤污染继续扩大的趋势，清除被称为“化学定时炸弹”的土壤污染。
1.造成我国土壤污染的原因1.1过量施用化肥虽然施用化肥是农业增产的重要措施，但长期大量使用氮、磷等化学肥料，会破坏土壤结构，造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化，增加了农业生产成本，影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分，都在根层以下积累或转入地下。
残留在土壤中的氮、磷化合物，在发生地面径流或土壤风蚀时，会向其他地方转移，扩大了土壤污染范围。
过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧气的输送，使其患病，严重导致死亡。
土壤中铜污染及其超富集植物的修复作用
生物修复技术：
生物修复技术是目前研究最为火热且最有发展前景的方法
3.3 生物修复技术
植物修复技术是指 利用植物及其根际 微生物体系的物理、 化学或生物过程来 吸收、挥发、转化、 降解或固定土壤污 染物的一种原位生 物修复技术 动物修复技术是指 土壤动物群（如蚯 蚓等）通过直接的 吸收、转化和分解 或间接的改善土壤 理化性质，提高土 壤肥力，促进植物 和微生物的生长等 作用而修复土壤污 染的过程
植物挥发
利用植物根系分泌的 一些特殊物质使土壤 中的重金属转化为可 挥发态，或者植物吸 收土壤中的重金属至 体内后将其转化为气 态物质释放到大气中， 从而净化土壤。
植物固化
植物利用其自身的 机械稳定和沉淀作 用固定土壤中重金 属，降低重金属毒 性并防止其进入水 体和食物链，从而 降低对环境的污染。
植物提取技术是目前研究最为广泛ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ最有发展前景的方法
3.4 植物修复技术
直接将特定植物种植在重金属污染区域，植物对土壤中污染元素有 特殊的吸收和吸附能力，直接吸收污染元素，将其从土壤中带走，达到 污染治理与生态修复的目的
3.4 植物修复技术
根据作用机理可将植物修复技术分为：
①植物提取；②植物挥发；③植物固化；④根际过滤；⑤植物降解
植物提取
利用重金属富集能力 较强的植物-超富集 植物的根系吸收污染 土壤中的重金属，转 移并储存在地上部分， 随后收获地上部分并 集中处理。
4.4 几种铜超富集植物
目前对于植物富集铜有过不少报道,并已发现绝大多数的铜积累和超富 集植物主要集中在唇形科、石竹科、马齿觅科、豆科、禾本科、漆树科和 马鞭草科等。发现的指示植物有酸模、女娄菜、宽叶香薷、海州香薷、小 头寥等。在我国现已发现的铜矿指示植物中,一些植物中铜的含量已达到超 积累水平,表现出超积累特征,如鸭跖草、海州香薷以及蓖麻。
矿区土壤重金属污染及生态修复探讨
2023年 12月上 世界有色金属211矿区土壤重金属污染及生态修复探讨陈武文1，吴国辉2，梁学聪2（１．广西物流职业技术学院，广西 贵港 ５３７１００；２．广西壮族自治区三〇五核地质大队，广西 柳州 ５４５００５）摘 要：重金属元素如铜、锌、铅等在矿石中含量较高，一旦进入土壤，会通过食物链进入植物和动物体内，进而影响人体的健康。
此外，重金属污染还会导致土壤微生物群落结构改变，土壤生态系统功能受损，进而影响整个生态系统的稳定性和健康状况。
有鉴于此，深入探讨矿区土壤重金属污染的影响机制以及相应的生态修复策略，对于促进矿区环境的可持续发展以及保护生态系统健康，具有重要的理论和实践价值。
关键词：矿区；土壤重金属污染；危害性；生态修复；研究中图分类号：Ｘ５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２３－０２１１－３Exploration of Heavy Metal Pollution and Ecological Restoration in Soil of Mining AreasCHEN Wu-wen 1, WU Guo-hui 2, LIANG Xue-cong 2（１． Ｇｕａｎｇｘｉ Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｇｕｉｇａｎｇ ５３７１００， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｇｕａｎｇｘｉ Ｚｈｕａｎｇ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ ３０５ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｒｉｇａｄｅ， Ｌｉｕｚｈｏｕ ５４５００５， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｐｐｅｒ， ｚｉｎｃ， ｌｅａｄ， ｅｔｃ． ｈａｖｅ ａ ｈｉｇｈ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｏｒｅｓ． Ｏｎｃｅ ｔｈｅｙ ｅｎｔｅｒ ｔｈｅ ｓｏｉｌ， ｔｈｅｙ ｃａｎ ｅｎｔｅｒ ｐｌａｎｔｓ ａｎｄ ａｎｉｍａｌｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｆｏｏｄ ｃｈａｉｎ， ｔｈｅｒｅｂｙ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｈｕｍａｎ ｈｅａｌｔｈ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｃａｎ ａｌｓｏ ｌｅａｄ ｔｏ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｓｏｉｌ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ， ａｎｄ ｔｈｕｓ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｈｅａｌｔｈ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ． Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｉｓ， ｉｎ－ｄｅｐｔｈ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｉｌ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｈａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｈｅａｌｔｈ．Keywords: ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａ； Ｓｏｉｌ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ； Ｈａｒｍｆｕｌｎｅｓｓ； Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ； ｒｅｓｅａｒｃｈ收稿日期：２０２３－１０作者简介：陈武文，男，生于１９７３年，汉族，广西玉林人，硕士研究生，遥感与物化探高级工程师，研究方向：环境工程教学及科研。
重金属污染土壤修复技术综述
重金属污染土壤修复技术综述摘要：我国土壤环境问题形势严峻。
矿区开采、企业三废排放、化肥农药等农用化学品过量施用、畜禽粪便和垃圾处理不当，以及土壤酸化等造成土壤重金属和有机污染物污染问题日益突出。
如何高效修复重金属污染土壤已成为修复领域关注的焦点问题。
本文简要介绍了重金属污染土壤的植物、物理、化学修复等几种较成熟的修复技术。
关键词：重金属；污染；土壤；修复1、土壤重金属污染概述我国矿区开采、企业三废排放、化肥农药等农用化学品过量施用、畜禽粪便和垃圾处理不当，以及土壤酸化等造成土壤重金属和有机污染物污染问题日益突出。
土壤环境直接关系到人类舌尖上的安全，在2017年全国两会上，土壤污染防治也成为代表委员们热议的话题。
《土壤污染防治法》的立法工作也在今年两会期间得到重点关注。
土壤重金属污染具有滞后性和隐蔽性，不像空气、水所遭受的污染那样看得见、摸得着。
土壤重金属污染危害程度的大小不仅和土壤中重金属含量有关，还和土壤中重金属的组成形态和比例多少紧密相连。
以离子交换态和水溶性态的危害性最大。
交换态的重金属在土壤环境中具有较大的活性，容易被植物体吸收、吸附，或者反应转化成其他形态。
如土壤中甲基汞的毒性比其他形态的汞的毒性强。
土壤中六价铬很稳定，三价铬较容易被土壤吸附，两者毒性相差约100倍。
不同土壤的性质对于重金属在土壤和作物间的传递有极大影响。
在一定时间段内，重金属污染物通过不同途径（呼吸道、口、皮肤等）为人体所吸收，人体长期暴露在低浓度污染物下，也会对健康产生损害，因此应重视土壤重金属污染问题及针对重金属污染物暴露途径的防护措施和土壤环境管理。
高效修复重金属污染土壤成为环境研究者关注的热点。
2、修复方法目前，重金属污染土壤修复方法有比较传统的物理化学法，比如投入改良剂、电动力以及淋洗法等，也有植物修复等生物法。
2.1、植物修复植物修复属于生物修复的一种，还有微生物修复。
植物修复是以植物富集化学元素为理论依据，利用植物去除自然环境中污染物的一种污染治理技术。
6种植物对铜污染土壤的修复作用
河南农业科学,2020,49(1):68-74Journal of Henan Agricultural Sciencesdoi :10.15933/ki.1004-3268.2020.01.009收稿日期:2019-07-09基金项目:国家 十三五 重大专项(2016ZX05040)作者简介:陈㊀诚(1994-),男,湖北荆州人,在读硕士研究生,研究方向:植物修复㊂E -mail:chencheng123465@通信作者:梅㊀平(1961-),男,湖北天门人,教授,博士,主要从事油气田开发及环境保护研究㊂E -mail:meipinghb@6种植物对铜污染土壤的修复作用陈㊀诚,李中宝,邓楠鑫,梅㊀平(长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023)摘要:为了筛选出对铜离子污染土壤具有较好修复效果的植物,选取长岭-威远一带非常规油气开发区域的黑麦草㊁玉米草㊁苏丹草㊁狼尾草㊁紫花苜蓿㊁白三叶草6种植物作为研究对象,测定这6种植物在不同含量铜离子条件下的发芽率,并开展其在不同铜离子含量土壤条件下的生长性试验,计算土壤中铜离子的去除率㊂结果表明,黑麦草㊁玉米草㊁苏丹草和狼尾草对铜离子的耐受性高于紫花苜蓿和白三叶草;玉米草㊁狼尾草㊁苏丹草中的铜离子主要富集在根系,在土壤中铜离子含量为100mg /kg 时,3种植物根系中铜离子含量分别达到了57.25㊁52.70㊁47.50mg /kg ;黑麦草中的铜离子主要富集在叶㊁茎,在土壤中铜离子含量为100mg /kg 时,黑麦草叶㊁茎中铜离子含量分别达到了23.29㊁12.12mg /kg ,根中铜离子含量仅仅1.24mg /kg ㊂当土壤中铜离子含量为25mg /kg 时,黑麦草与苏丹草的铜离子去除率均达到了60%以上,高于狼尾草和玉米草;而当土壤中铜离子含量为50mg /kg 时,苏丹草和玉米草的铜离子去除率均达到了55%以上,高于黑麦草与狼尾草㊂因此,在长岭-威远一带非常规油气开发区域,在土壤中铜离子含量较高(大于50mg /kg )时,可选用玉米草作为修复植物;在土壤中铜离子含量低于25mg /kg 时,可选用黑麦草与苏丹草作为修复植物㊂关键词:铜离子污染土壤;植物修复;黑麦草;玉米草;苏丹草;狼尾草中图分类号:S15㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1004-3268(2020)01-0068-07Remediation of Six Plants on Copper-contaminated SoilCHEN Cheng,LI Zhongbao,DENG Nanxin,MEI Ping(College of Chemistry and Environmental Engineering,Yangtze University,Jingzhou 434023,China)Abstract :In order to screen out plants with better remediation effect on copper ion contaminated soil,sixplants around the site of unconventional oil and gas fields in Changling-Weiyuan including Lolium pe-renne ,Dracocephalum moldavica ,Sorghum sudanense ,Pennisetum alopecuroides ,Medicago sativa and Tri-folium repens were selected as research varieties,and the germination rates of these six plants in different content of copper ion were measured.In addition,the test of growth adaptability of these six plants was conducted in soil with above contents of copper ion.The removal rate of copper ion in soil was calculated.The results demonstrated that,the tolerance to copper ion of Lolium perenne ,Dracocephalum moldavica ,Sorghum sudanense and Pennisetum alopecuroides was greater than that of Medicago sativa and Trifolium repens .The copper ion mostly concentrated in the root of Dracocephalum moldavica ,Pennisetum alopecu-roides and Sorghum sudanense ,and the content of copper ion in the root reached 57.25,52.70and 47.50mg /kg respectively,when the content of copper ion in soil was 100mg /kg.The copper ion mostly concen-trated in leaf and stem of Lolium perenne ,and the content of copper ion in leaf and stem reached 23.29and 12.12mg /kg respectively,when the content of copper ion in soil was 100mg /kg,while the content of copper ion in root was only 1.24mg /kg.The removal rates of Lolium perenne and Sorghum sudanense oncopper ion were more than 60%when the content of copper ion in soil was 25mg /kg,which were higher㊀第1期陈㊀诚等:6种植物对铜污染土壤的修复作用than that of Pennisetum alopecuroides and Dracocephalum moldavica,however,the removal rates of Pennis-etum alopecuroides and Sorghum sudanense on copper ion reached more than55%when the contents of copper ion in soil were more than50mg/kg,which were higher than that of Lolium perenne and Sorghum sudanense.Therefore,Dracocephalum moldavica can be used as restoration plants in unconventional oil and gas fields in Changling-Weiyuan area when the content of copper ion in soil is high(more than50 mg/kg).Lolium perenne and Sorghum sudanense can be selected as restoration plants when the content of copper ion in soil is lower than25mg/kg.Key words:Copper ion contaminated soil;Plant remediation;Perennial ryegrass;Corn grass;Sudan grass;Pennisetum㊀㊀从工业革命特别是20世纪之后,不断的工业化和城市化活动,使得大量废水㊁采矿废渣㊁化学试剂等未经妥善处理而直接排入水体和土壤,导致全球土壤遭到不同程度的污染[1-2]㊂其中,大部分重金属离子难以降解而在土壤中大量积累,在食物链的累积下最终到达人体,从而对人体造成伤害[3-4]㊂目前,国内外土壤修复的方法主要有动电修复[5]㊁化学固化修复[6],淋溶修复[7],但其化学试剂容易造成二次污染㊂植物修复方法操作更加简单且无二次污染,是一种新颖㊁经济㊁生态友好型的修复方法[8]㊂敬路淮等[9]发现,黑麦草对于修复重金属污染土壤与废水均有较好的效果,其中,对铀的富集量达到213.70mg/kg㊂陈东霞等[10]利用水培法探究植物对模拟污水中重金属铜㊁铬㊁铅的去除能力,发现黑麦草㊁紫花苜蓿㊁早熟禾均有较好的效果㊂长岭-威远一带是国内非常规油气田开发区域,通过对该地实地考察,发现该区域受到不同程度的石油及重金属污染,考虑到植物生长受环境影响较大,从油气田开发现场周边选取黑麦草㊁玉米草㊁苏丹草㊁狼尾草㊁紫花苜蓿和白三叶草6种植物作为研究对象,探究植物对不同含量铜污染土壤中铜离子的去除能力,为治理长岭-威远一带的重金属污染提供参考㊂1㊀材料和方法1.1㊀试验材料及仪器材料包括:浓硝酸(分析纯)㊁高氯酸(分析纯)㊁氢氟酸(分析纯)㊁柠檬酸(分析纯)㊁甘氨酸(分析纯)㊁麦芽糖(分析纯)(国药集团化学有限公司)及玉米草㊁黑麦草㊁苏丹草㊁狼尾草㊁紫花苜蓿㊁白三叶草种子(华中农业大学)㊂仪器包括:WYS22OO型原子吸收分光光度计(杭州华创科学器材有限公司)㊁RQH-450气候箱(上海精宏试验设备有限公司)㊂1.2㊀供试土壤原始土壤取自某农田无污染场地土壤,刮除表面1cm厚的土壤进行采样,采样深度1~20cm㊂自然风干,去除异物进行研磨,过2mm筛备用,土壤pH值为7.34,有机碳含量为19.60mg/kg㊂1.3㊀试验设计1.3.1㊀发芽率试验㊀取90个直径120mm㊁经过乙醇洗涤并且高温消毒的培养皿,每个培养皿中放入2片直径120mm的滤纸,取经过8h浸泡后的每种植物种子各10颗置于培养皿中㊂配制不同含量的铜离子溶液,铜离子含量设置为0(对照)㊁25㊁50㊁75㊁100mg/kg,倒入培养皿中,记录种子发芽情况㊂待种子萌发之后将所有的培养皿移入人工气候箱,设置湿度为70%㊁温度为30ħ,光照为80lx㊂1.3.2㊀植物生长性试验㊀于每个培养皿中放入6种植物各20颗种子,以改进的Hoagland溶液[11]为培养液,向培养皿中分别加入5.0mmol/L Ca2+㊁1.0 mmol/L KH2PO4㊁1.0mmol/L Mg2+㊁1.0mmol/L Zn2+㊁1.0mmol/L Cu2+溶液,放入人工气候箱中,设置湿度为70%,温度为25ħ,光照为80lx㊂待种子发芽后进行盆栽试验(直径16cm㊁高10cm),于对应含量(0㊁25㊁50㊁75㊁100mg/kg)每盆放入10颗发芽的种子进行生长性试验,每日早晚每盆各浇1次水,维持土壤湿度为60%左右㊂待植物生长45d 后,将植物与土壤分离,轻轻敲去根系周围土壤,用自来水充分冲洗,然后于104ħ恒温烘烤8h至完全干燥,将干燥的植物样品剪成根㊁叶㊁茎,分别称其质量以计算生物量,硝化后用WYS22OO型原子吸收分光光度计分别测量根㊁叶㊁茎及土壤中铜离子的含量㊂铜离子去除率(R)的计算公式如下:R=C0-C1C1ˑ100%式中,C0为土壤中原始铜离子含量,C1为修复后土壤中铜离子含量㊂96河南农业科学第49卷2㊀结果与分析结果2.1㊀6种植物发芽率试验结果6种植物在不同含量铜离子处理下的发芽率见表1㊂由表1可知,玉米草㊁苏丹草㊁黑麦草和狼尾草在不同铜离子含量处理下发芽率均达到70%以上,说明这4种植物对铜离子具有比较高的耐性;紫花苜蓿和白三叶草虽然在铜离子含量小于50mg/kg 时发芽率达到60%以上,但铜离子含量大于75mg/kg 时,这2种植物的发芽率甚至不足40%,说明其对高含量铜离子的耐受性不佳㊂故本研究将选择玉米草㊁苏丹草㊁黑麦草和狼尾草4种植物来分析其生物量及对土壤中铜离子的去除率㊂表1㊀6种植物在不同含量铜离子处理下的平均发芽率Tab.1㊀Average germination rates of six plants under different content of copper ion treatments%铜离子含量/(mg/kg) Content of copper ion玉米草Dracocephalummoldavica苏丹草Sorghumsudanense黑麦草Lolium perenne狼尾草Pennisetumalopecuroides紫花苜蓿Medicago sativa白三叶草Trifoliumrepens01009090908080 25908080907060 50908080805040 75807080804030 1008070707030302.2㊀4种植物在不同含量铜离子土壤条件下的生物量图1为4种植物在不同含量铜离子土壤条件下根㊁茎㊁叶的生物量对比㊂玉米草根的生物量随着土壤中铜离子含量的升高逐渐降低,但其生物量是茎㊁叶的2~4倍㊂在铜离子含量为25mg/kg时,根的a:玉米草;b:苏丹草;c:狼尾草;d:黑麦草a:Dracocephalum moldavica;b:Sorghum sudanense;c:Pennisetum alopecuroides;d:Lolium perenne图1㊀不同铜离子含量土壤条件下4种植物根㊁茎㊁叶的生物量Fig.1㊀The biomass of root,stem and leaf of four plants under different content of copper ion in soil07㊀第1期陈㊀诚等:6种植物对铜污染土壤的修复作用生物量达到了8.92g,可能是因为玉米草的根系比较发达,对铜的耐受性比较好㊂与对照相比,土壤中铜离子含量为25mg/kg时,玉米草茎的生物量略微上升㊂与对照相比,随着土壤中铜离子含量的升高,苏丹草地上和地下部分的生物量均出现了下降的趋势,根㊁茎㊁叶的生物量大小顺序为茎>根>叶㊂狼尾草各部位的生物量变化与玉米草类似,根的生物量要远远高于茎和叶,在铜离子含量为0mg/kg时,根㊁茎㊁叶的生物量分别为2.76㊁1.07㊁1.15g,即使在其他含量时,根的生物量始终约是叶㊁茎的2倍左右㊂黑麦草生物量整体随铜离子含量的上升变化不大,但茎和叶的生物量要高于根,这可能是因为黑麦草的叶㊁茎对铜的耐受性比较高㊂在同种铜离子含量条件下,总生物量由大到小顺序为玉米草>狼尾草>苏丹草>黑麦草㊂2.3㊀4种植物不同部位对铜离子的富集效果由图2可知,不同植物对铜离子的富集部位及富集能力均有很大的差别㊂玉米草中的铜离子主要富集在根系,在铜离子含量为25m/kg时,根㊁茎㊁叶中铜离子的含量分别为10.63㊁1.35㊁1.25mg/kg,此时根中铜离子的含量为叶㊁茎的10倍左右,当铜离子含量为100mg/kg时,根中铜离子含量为57.25 mg/kg,而茎㊁叶中铜离子含量分别为1.50㊁1.90 mg/kg,根中铜离子含量为叶㊁茎的50倍以上㊂狼尾草对铜离子的富集效果与玉米草相似,主要富集在根系,在铜离子含量为25mg/kg时,根㊁茎㊁叶中铜离子含量分别为11.30㊁1.75㊁0.00mg/kg;而叶中铜离子含量与对照相同,说明此时铜离子未从根转移到叶;当土壤中铜离子含量为100mg/kg时,根㊁茎㊁叶中铜离子含量分别为52.70㊁1.00㊁1.25mg/ kg,茎中一部分铜离子向叶发生了转移㊂苏丹草中铜离子也主要富集在根系,呈现先上升后趋于平缓的趋势,在土壤中铜离子含量为100mg/kg时,叶片中的铜离子含量达到了17.25mg/kg,说明此时根部铜离子有效地向茎和叶发生了转移㊂黑麦草与其他3种植物不同,铜离子主要富集在叶和茎部,在铜离a:玉米草;b:苏丹草;c:狼尾草;d:黑麦草a:Dracocephalum moldavica;b:Sorghum sudanense;c:Pennisetum alopecuroides;d:Lolium perenne图2㊀不同铜离子含量土壤条件下4种植物根㊁茎㊁叶对铜离子的富集效果Fig.2㊀The accumulation of copper ion in root,stem and leaf of four plants under different content of copper ion in soil17河南农业科学第49卷子含量为25mg/kg时,根㊁茎㊁叶中铜离子含量分别为0.35㊁6.57㊁8.96mg/kg,叶中铜离子含量最高,随着土壤中铜离子含量的上升,这种差别越来越明显,当土壤中铜离子含量为100mg/kg时,根㊁茎㊁叶中铜离子含量分别为1.24㊁12.32㊁23.29mg/kg,此时,叶中铜离子含量分别约是茎㊁根中的2倍㊁20倍㊂2.4㊀4种植物在不同铜离子含量土壤条件下的铜离子去除率图3是不同铜离子含量土壤条件下4种植物对铜离子的去除率,苏丹草和黑麦草对土壤中铜离子的去除率均随着铜离子含量的升高而降低㊂在土壤中铜离子含量为25mg/kg时,黑麦草和苏丹草的铜离子去除效果较好,铜离子去除率均达到了60%以上;土壤中铜离子含量为50mg/kg时,玉米草的铜离子去除率最高,达到了74%,此时苏丹草㊁狼尾草㊁黑麦草的铜离子去除率分别为56%㊁50%㊁47%;土壤中铜离子含量为75mg/kg及以上时,狼尾草㊁玉米草的铜离子去除率均达到了55%以上,大于黑麦草与苏丹草,其中,玉米草的铜离子去除率达到了60%以上㊂图3㊀4种植物在不同铜离子含量土壤条件下的铜离子去除率Fig.3㊀The removal rate of copper ion of four plants under different content of copper ion in soil3㊀结论与讨论有研究报道,重金属可降低植物生物量㊁抑制根的伸长,导致出现植株矮小等状况[12]㊂植物修复指利用超累积植物对土壤中的重金属进行吸收和转移,余晓华等[13]在研究杂交狼尾草和类芦对镉㊁铜㊁锌㊁铅复合污染土壤的修复作用发现,杂交狼尾草对铜㊁镉污染土壤具有巨大的修复潜力,可作为该类重金属污染土壤修复的超累积植物㊂本研究中的玉米草㊁苏丹草㊁黑麦草㊁狼尾草在不同铜离子含量条件下的发芽率均达到了70%以上,并且生长情况较紫花苜蓿和白三叶草好,可作为超累积植物㊂超累积植物相对于非超累积植物,其根系往往比较发达㊂植物对土壤中铜离子的去除与根际环境有较大的关系,有研究报道,植物根系分泌的苹果酸㊁柠檬酸等有机酸能有效地活化和络合土壤中的重金属,从而被植物吸收和转移[14]㊂另外,植物分泌的氨基酸和糖类等物质能有效地促进根系土壤周围微生物的生长,而这些微生物与植物共生,反过来促进了植物对于土壤中养分的吸收,进而促进了植物的生长,更有利于植物吸收重金属[15]㊂陈生涛等[16]发现Rhizobium sp.W33能够显著促进黑麦草吸收铜离子,并提高其对铜离子的富集系数和转移系数㊂本研究选用的玉米草㊁苏丹草㊁黑麦草㊁狼尾草对铜离子的耐受性较好,当铜离子含量为25mg/kg 时,黑麦草与苏丹草的铜离子去除率均达到了60%以上,高于狼尾草和玉米草,而当土壤中铜离子含量为50mg/kg时,苏丹草㊁玉米草的铜离子去除率均达到了55%以上,高于黑麦草与狼尾草㊂与黑麦草与苏丹草不同的是,玉米草㊁狼尾草分别在铜离子含量为50㊁75mg/kg时的铜离子去除率出现增大的现象,特别是玉米草在高铜离子含量条件下,仍然对土壤中铜离子具有更好的耐性,甚至在铜离子含量为50mg/kg时,玉米草的铜离子去除率达到了74%㊂有研究报道,当植物受重金属的刺激时,某些根系分泌物组分的生成和积累会有所增加,这是植物对有毒和有害物质的应激反应,植物通过增加根系分泌物中特殊组分的含量来调整根际微环境,使根际微环境更有利于植物吸收及分解有害物质[17-20]㊂可能是玉米草在土壤中铜离子含量为50mg/kg时,根系中某些特异性分泌物的含量增加,从而在一定程度上促进土壤中铜离子的活化以及玉米草对其的吸收㊂同时,不同植物㊁不同部位对重金属的富集效果不同,但与其各部位生物量有较大的关系,植物某个部位生物量越高,该部位富集重金属的效果也越明显㊂赵雅曼等[21]研究铅㊁锌矿区的草本植物对该矿区重金属的富集时发现,就地下部分对镉㊁铅㊁锌的富集能力而言,芦苇>毛蕨;而毛蕨地上部分吸收镉㊁铅㊁锌的能力较强㊂赵玉红等[22]研究西藏中部矿区先锋植物对重金属富集的结果表明,植物不同部位对重金属的吸附能力不同㊂本研究结果表明,玉米草根的生物量远远高于叶和茎,而根对铜离子27㊀第1期陈㊀诚等:6种植物对铜污染土壤的修复作用的富集也要远远高于叶和茎,叶和茎的生物量相差不大,其铜离子的含量也基本一样;黑麦草在不同铜离子含量土壤条件下的生物量大小顺序为叶>茎>根,而黑麦草根㊁茎㊁叶中铜离子含量大小顺序也为叶>茎>根㊂植物某个部位的生物量越高,对于重金属的耐受性越好,该部位铜离子含量也就越高㊂在土壤中铜离子含量为100mg/kg时,玉米草㊁狼尾草㊁苏丹草根系中铜离子含量分别达到了57.25㊁52.70㊁47.50mg/kg;黑麦草的铜离子主要富集在叶㊁茎,在土壤中铜离子含量为100mg/kg时,叶㊁茎中铜离子含量分别达到了23.29㊁12.32mg/kg㊂本研究筛选的4种植物可为长岭-威远一带非常规油气开发区域及其他重金属污染区域不同浓度铜污染土壤修复提供参考,在高铜离子含量(大于50 mg/kg)时,可选用玉米草作为修复植物,在低铜离子含量(小于25mg/kg)时,可选用黑麦草和苏丹草作为修复植物㊂参考文献:[1]㊀MA Y,RAJKUMAR M,ZHANG C,et al.Beneficial roleof bacterial endophytes in heavy metal phytoremediation[J].Journal of Environmental Management,2016,174:14-25.[2]㊀PANDEY V C,BAJPAI O,SINGH N.Energy crops insustainable phytoremediation[J].Renewable and Sustain-able Energy Reviews,2016,54:58-73.[3]㊀LOU Y,LUO H,HU T,et al.Toxic effects,uptake,andtranslocation of Cd and Pb in perennial ryegrass[J].Eco-toxicology,2013,22(2):207-214.[4]㊀BAI X Y,DONG Y J,WANG Q H,et al.Effects of leadand nitric oxide on photosynthesis,antioxidative ability,and mineral element content of perennial ryegrass[J].Biologia Plantarum,2015,59(1):163-170. 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论土壤重金属污染的危害及防治措施
论土壤重金属污染的危害及防治措施土壤重金属污染是指大量矿物质中含有的铅、镉、汞、铬、铜等重金属元素在人类活动和自然作用下被释放出来，长期积聚在土壤中并对生态环境和人类健康构成威胁的一种环境问题。
重金属污染对环境和人类健康的危害极大，因此必须采取相应的防治措施来避免污染的进一步扩散。
重金属污染对生态环境的危害主要表现在以下几个方面：首先，重金属元素可以通过土壤酸化、多年累积、弱碱性等方式进入植物内部。
当植物根部吸收到大量的重金属元素，会导致植物的生长和发育受到影响，同时也会影响作物的产量和品质。
其次，重金属污染会破坏土壤的化学和生物性质，破坏土壤的肥力和生产力，影响土壤的可持续利用。
重金属元素能使土壤酸碱度失去平衡，肥力变劣，土壤质地变硬，渗透性变差等。
另外，重金属会进入水源并对途径的生物造成危害，使生态环境中微生物的数量和基因丰度降低，引发水生动物死亡。
除此之外，重金属污染对人类健康也有潜在的威胁。
由于重金属污染会经过食物、水和空气等途径进入人体内，特别是农作物中高含重金属的食品，会大大增加人体吸收重金属的比例，引起各种慢性中毒甚至癌症。
为有效防治土壤重金属污染，必须采取一系列措施：首先，加强源头控制，例如企业要严格遵守排污许可证的要求，制定科学的环保标准，监管其废水废气的排放等。
其次，采用生物、化学、物理等多种方法治理污染。
例如物理方法如土壤覆盖、植物吸收等；化学方法如还原、吸附、分离等；生物方法如以微生物为主动力的修复方法等。
此外，加强社会宣传力度，提高公众的环保意识，普及环境保护知识和技能，并协助政府开展科学的环保政策和措施，共同维护好我们的家园。
总之，土壤重金属污染是对环境及人类健康的威胁，应该采取综合的措施去发现和控制这种污染。
通过科学规划、实施有效的防治措施，保护农业生产、水源地、生态系统及人民群众的健康，为实现可持续发展作出贡献。
重金属植物修复技术概述
重金属植物修复技术概述本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March土壤重金属污染植物修复技术摘要：重金属是全球环境最重要的污染物之一，具有毒性强，不能为生物所分解，大多数也不能通过焚烧的方法从土壤中去除；能通过活性氧等的中介作用，导致植物氧化伤害，乃至死亡，而且能通过食物链在生物体内富集，进而危及人类身体健康等。
本文概括了土壤重金属的来源和危害，并论述了植物修复技术的研究方向和优缺点以及未来的发展趋势。
关键词：土壤重金属污染植物修复土壤是自然界赋予人类的宝贵资源，是人类赖以生存的物质基础，也是人类环境的重要组成部分，具有维持系统生态平衡的自动调节功能（1）。
但是随着工业的发展和农业生产现代化，土壤重金属污染问题已成为全球各国共同面临的棘手问题。
从1973年Wagner KH，Siddiqi 首次发表关于土壤重金属污染问题的文献以来，到现在经过了三十多年的研究历程。
近十年来有关重金属在土壤、作物中的迁移、富集及对重金属污染土壤的治理和植物修复等问题引起了全世界学者的高度重视和深入研究（2~3）。
土壤重金属污染不会被微生物降解、迁移性小、很难被清除、易在土壤中富集，一直备受人们的关注。
土壤中重金属含量超过其环境容量时，一则对土壤中的微生物起抑制毒害作用。
使土壤生产力降低；二则其直接作用于植物，使植物的生长、发育、繁殖受到影响。
产量降低，产品质量下降；再则可先通过吸收富集于植物体内，然后通过食物链迁移至动物和人的体内，严重威胁动物、人类的生存健康。
重金属不仅以单一元素污染土壤，当多种重金属在土壤中共存时，它们之间还存在协同、拮抗作用，而且随着污水灌溉以及农药、化肥、污泥的大量施用，进一步加剧了土壤的复合污染（4）。
因此，研究土壤重金属污染的来源、形态、赋存形态及转化迁移规律，积极探索更有效、经济的污染测定技术和修复技术具有重要意义。
试析土壤重金属污染修复技术研究进展
试析土壤重金属污染修复技术研究进展摘要：近年来，重金属污染对生态环境造成了不可逆的损害，同时也对人们的身体健康构成潜在威胁。
为此，如何修复遭受重金属污染的土壤成为社会各界关注的焦点。
基于此，本文简要介绍了土壤重金属污染源与危害，并论述了物理修复、化学修复与生物修复的核心理念与优势特征。
关键词：土壤；重金属污染；生物修复伴随不可再生能源供应的匮乏与生态环境污染的恶化，土壤重金属污染已成为全世界关注的焦点。
重金属的潜伏期较长，自然降解时间长，一旦被人体吸收，难以代谢排出，严重情况下，会影响身体机能。
1土壤污染来源与危害据相关社会调查结果显示，全国范围内约有六分之一的土地遭受了重金属污染，而这些遭受污染的土地所培育的瓜果蔬菜或直接进入供销市场，或作为原材料加工成食品，成为日常饮食的一部分，将重金属毒素带入人体。
与雾霾污染、扬尘污染等污染类型相比，土壤重金属污染不易察觉，极易受到忽视。
我国土壤重金属污染不断恶化，超标率约为16.1%，其中无机污染物超标首当其冲，镉的超标率高达7.0%。
这些重金属被农作物吸收后，变成食物进入人体，而人体无法代谢分解这些重金属元素，久而久之，过量沉积在体内，降低代谢速度，影响生理机能。
如今，瓜果蔬菜重金属超标问题愈演愈烈。
不同的重金属元素对人体生理机能的损害部位与程度不同。
例如，铅会损害大脑，干扰神经系统，抑制儿童生长发育；镉是癌症的元凶；汞会损伤脏器，降低皮肤抵抗能力。
2土壤重金属污染的修复技术2.1物理修复技术的核心理念与优势特征按照核心原理与运作机理差异，土壤重金属污染的物理修复技术包括客土工程、电动修复、电热修复和土壤淋洗四类。
客土工程是指使用质地松软、肥力充足且污染物质含量低的土壤替换已经遭受重金属污染的土壤，同时，将受污土壤转运到指定区域进行修复处理。
客观来说，客土工程具有修复处理简便化，处理效果良好等优势特征，具有极高的实用价值。
但是，客土工程的投资成本较高，不适用于大面积污染的土壤修复处理，而且，一旦受污土壤转运管理不到位，极易造成二次污染。
土壤重金属污染的植物修复
• （4）用于净化重金属的植物器官往往会通 过腐烂、 过腐烂、落叶等途径使重金属元素重返土 壤，因此必须在植物落叶前收割植物器官 并将其无害化处理。 并将其无害化处理。 • （5）修复土壤只能局限于植物根系所能延 伸的范围内，一般不超过20cm土层厚度。 20cm土层厚度 伸的范围内，一般不超过20cm土层厚度
植物修复
土壤重金 属污染的 植物修复
修复对象为重 金属污染的土 壤。通过植物 的吸收、挥发、 的吸收、挥发、 根际过滤、降 根际过滤、 解、稳定等作 用，可以净化 土壤中的污染 物，达到净化 环境的目的。 环境的目的。
二、植物修复的特点
修复植物主要包括： 修复植物主要包括： 乔木（杨树、柳树等），灌木和草类（ ），灌木和草类 乔木（杨树、柳树等），灌木和草类（荨 苜蓿等），农作物（向日葵、大豆等） ），农作物 麻、苜蓿等），农作物（向日葵、大豆等）
五、展望
• 植物修复技术以其安全、廉价的特点正成 植物修复技术以其安全、 为全世界研究和开发的热点。 为全世界研究和开发的热点。它以太阳能 为驱动能源，适用于中、 为驱动能源，适用于中、低浓度污染土壤 的治理，具有良好的生态效益， 的治理，具有良好的生态效益，更适合发 展中国家的需要，具有广阔的应用前景。 展中国家的需要，具有广阔的应用前景。 但该技术研究和应用时间较短，在理论体、 但该技术研究和应用时间较短，在理论体、 修复机理及技术工艺上仍须进一步完善， 修复机理及技术工艺上仍须进一步完善， 以下几个方面的研究仍有待加强。 以下几个方面的研究仍有待加强
植物修复技术的优点 1、应用广 泛，可用于 处理土壤污 染、净化空 气和水体
3、可使地表长期 稳定， 稳定，不会形成 二次污染或导致 污染物的转移， 污染物的转移， 有利于生态环境 的改善和野生植 物的繁衍 2、原位修复， 原位修复， 不占场地， 不占场地，环境 影响小； 影响小；修复环 境同时也美化了 环境； 环境；是一个自 然过程， 然过程，易被公 众接受
植物对重金属污染的修复机制及其应用
植物对重金属污染的修复机制及其应用重金属是一种对环境和人体健康有害的污染物，它们容易在自然环境中积累并进入食物链，对生态系统和人类健康造成极大威胁。
植物具有很强的重金属修复能力，可以通过吸收、转运和积累来清除环境中的重金属。
本文将探讨植物对重金属污染的修复机制及其应用。
1. 植物对重金属污染的吸收和积累植物对重金属的吸收和积累的机理是通过根系吸收离子态污染物，再通过形成根瘤细胞、闭合细胞、压根壤膜等机制，将重金属排斥至根系、茎叶等其他器官。
植物对重金属有选择性地吸收，有些重金属对植物生长有利，例如铜、锌、铁等，但有些对生长有害，如铅、镉、汞等。
植物对重金属的吸收和积累能力取决于根系对重金属的响应和选择，以及植物本身对重金属的耐受性。
2. 植物对重金属污染的转运和分配植物对重金属的转运和分配是指吸收了重金属的植物将其转移到茎叶等器官，并分配到各个组织细胞中。
对于不同的植物物种，对重金属的分配方式各不相同。
某些植物物种在吸收重金属后会通过转运机制将其分配到叶片等以上部分，使其与根系分离；而对于一些含钙组织的植物物种，重金属将主要分配到根部或叶片等可以与重金属形成钙化合物的部分。
植物对重金属污染的转运和分配可能发挥一定的解毒作用，但如果超出其调节能力，将会导致植物组织损伤和生长受限。
3. 植物对重金属污染的积累和修复植物对重金属的积累和修复能力是指植物將吸收的重金属在体内或体外比较稳定地蓄积、结合或转化为无毒化合物。
植物对重金属的积累和修复机制主要包括沉积、结合以及配位等方式，通过抑制毒性物质的生物活性并固定在体内，以达到治理环境的目的。
某些植物物种对污染物质拥有明显的吸收、积累或螯合作用。
例如，马尾松、铜钱树、爵床等可以吸收铬、汞、铅等重金属，通过转移和分配等机制将其稳定在体内或体外，达到修复环境的目的。
4. 植物对重金属污染的应用植物在修复环境中的应用已成为一种新型、高效、可持续、低成本的治理技术。
农用地土壤重金属污染修复技术研究
农用地土壤重金属污染修复技术研究摘要：耕地是人类生存的基本资源和条件。
随着工农业的发展，含有重金属的污染物进入土壤并被富集。
土壤重金属污染对植物生长、农业生产和人类健康有很大影响。
研究表明，重金属冶炼对周围土壤造成严重污染，重金属污染土壤生产的玉米、甘蔗等农作物体内铅、镉、铬均超过了《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB2762—2017）标准值。
土壤重金属主要包括汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、砷（As）、锌（Zn）、铜（Cu）和镍（Ni）等元素。
由于土壤重金属种类繁多并伴有移动性差、滞留时间长和微生物降解难等特点，因此，土壤修复难度大、技术要求高。
农用地重金属污染来源主要有工业排放、矿产资源开发、农业投入污染和土壤背景值等方面。
通过重点阐述土壤重金属污染修复技术研究进展，旨在为农用地重金属污染有效修复提出科学技术路线。
关键词：农用地土壤重金属污染修复技术研究引言土壤是生态系统的基本要素之一，是人类和一切生命赖以生存的基础。
改革开放以来，随着中国工业化和城市发展的发展，每年有大量的污染物排放到环境中，并对土壤造成了严重的污染。
当前，土壤污染已经受到全世界各国政府的高度关注[1]，土壤防治理念从“先污染后治理”向“谁污染谁治理”的观念转变，土壤污染防治取得了一定的成效。
虽然全世界范围内都采取了有力措施来治理土壤污染，但是土壤污染的问题仍然没有得到有效根治，对当前自然环境以及动植物和人类的健康都存在潜在的影响。
其中，重金属污染是土壤污染比较常见且影响较大的一类，重金属在土壤中长期累积，将改变农用地土壤的功能，并严重影响农作物的质量，最终通过食物链影响人类的身体健康。
我国是一个以农业发展为基础的人口大国，且尚处于发展阶段，为了保证我国农畜产品和国民的健康安全，进行土壤重金属污染防治已经是刻不容缓的热点研究内容[2]。
1重金属污染土壤造成的问题首先，它对环境有害。
比如土壤被重金属污染后，无法彻底清除。
农业重金属污染土壤修复技术及其修复实践
农业重金属污染土壤修复技术及其修复实践摘要：当前重金属污染问题日趋严重，在我国农业土壤污染问题中占较大比重。
在环境保护工作中，农业重金属污染土壤修复技术是非常重要的内容，是防治农业土壤污染问题不可或缺的措施。
本文主要分析了农业重金属污染土壤的根源，并阐述了土壤修复的基本原理，并针对土重金属污染壤修复技术的实践进行探讨。
关键字：重金属污染；环境保护；污染防治；修复技术在自然界中，重金属属于普遍存在的元素，常出现在土壤或岩石中。
在工业生产过程中，重金属会被释放出来，并且进入到土壤中，带来难以降解的后果，最终引起土壤重金属污染问题。
土壤是农业发展的根本，如果土壤受到了污染，便会直接影响农产品的质量，也会给人体造成伤害。
土壤修复技术可以切实改善当前的土壤环境，保障农业生产的安全。
探讨重金属污染土壤修复技术及其修复实践具有现实意义。
一、重金属污染土壤根源及涵义1、重金属污染土壤根源在大自然环境中，重金属存在于岩石或土壤之中，不仅会威胁土壤的质量，也会威胁工业的发展。
因为，在采矿、冶金操作时，会将岩石或者土壤中的重金属完全释放出来，最终使金属成分进入土壤中，并无法被有效降解，引发土壤金属污染。
特别是在空旷的土壤上，受矿物开采、化学肥料的影响，这些地区往往会出现更为严重的土壤污染。
经过相关分析最终发现，农业土壤污染的根源包含以下几种：第一，工业废气污染。
工业废气在排放之后沉降到地表，通过地表渗透到土壤中并持续性地在土壤中逗留，最终引发工业污染；第二，重金属元素是施肥带入的污染物质之一，由于其具有多元性、隐蔽性等特点，使得污染后果严重、危害性很大。
肥料中携带的镉、铬、铅、砷等很多，这些元素的土壤环境容量较低，很可能因过量、不合理施肥造成土壤中这几种重金属的快速富集，甚至污染；第三，工业废水污染。
一些地区的水资源缺乏，会使用工业废水来进行灌溉，最终导致工业废水中的重金属进入到土壤中，引发土壤的重金属污染。
2、重金属污染土壤的形式在一般情况下土壤的重金属污染源包含铅污染、镉污染、汞污染、铜污染等，随着人类社会对土地的持续利用，我国受重金属污染的土地面积不断增加，已经达到了上千万公顷，且遭受污染的土地面积中有八成以上的土地没有及时被修复，最终严重影响了土壤质量，危害了社会发展和生态环境质量。
土壤污染治理中的植物修复技术
土壤污染治理中的植物修复技术土壤污染是指土壤中富集了各种化学物质或有害物质，导致土壤失去原有的功能和生产力，使其无法满足农业生产、生态恢复和城市绿化的需求。
土壤污染对人类健康和生态环境都会造成严重的危害，因此如何有效地治理土壤污染成为了现代社会亟待解决的问题之一。
植物修复技术是目前被广泛应用于土壤污染治理的一种有效方法。
植物修复技术依靠植物对土壤中有害物质的吸收、转运、积累、降解和稳定化作用，通过植物的生理生态功能修复受污染的土壤，恢复土壤生态系统的功能和健康。
与传统的土壤修复技术相比，植物修复技术具有成本低、操作简便、对土壤生态环境的保护性强等优势，因此备受研究者和决策者的青睐。
1. 植物对土壤中有害物质的吸收和积累植物修复技术的关键在于选择对有害物质敏感且能够富集有害物质的植物种类，使其通过根系吸收土壤中的有害物质，然后通过植物的代谢作用将有害物质转化为无害物质，并进一步转运到植物的地上部分。
通过选择耐污染的植物种类，将其种植在受污染的土壤中，可以有效地减少土壤中有害物质的浓度，从而实现土壤的修复与改良。
一些植物有着较强的化学降解能力，它们可以利用根系分泌物促进土壤中有机物的降解和分解，同时也可以抑制土壤中有害物质的转化和释放，从而减少土壤污染物的毒害作用。
这种方法对于一些有机污染物，如石油类和农药类的土壤污染有着较好的修复效果。
利用植物的根系可以促进土壤中有害物质的稳定化，阻止其进一步的迁移和传播，从而减少有害物质对土壤和环境的毒害作用。
这种方法对于重金属等无机污染物的修复效果较为显著。
植物修复技术的优势和不足优势：1. 成本低廉。
相比传统的土壤修复技术，植物修复技术的成本更为低廉，而且不需要额外的耗材和能源。
2. 对土壤生态环境的保护性强。
植物修复技术不会破坏土壤的生态环境，相反，它还可以促进土壤的生态恢复和健康。
3. 操作简便。
植物修复技术的操作过程较为简便，不需要过于复杂的设备和技术。
铜生物地球化学行为及其在环境修复中的应用
铜生物地球化学行为及其在环境修复中的应用铜是一种广泛存在于自然界中的重要元素，它参与了许多重要的生物地球化学过程。
铜的生物地球化学行为与其在环境修复中的应用备受关注。
本文将聚焦于铜在生物地球化学和环境修复中的重要作用，以及利用其生物地球化学过程的潜在应用。
一、铜的生物地球化学行为铜在地球化学循环中的行为与微生物、植物、动物和环境因素密切相关。
铜作为一种必需微量元素，在许多生物过程中都发挥着重要作用。
植物吸收土壤中的铜，利用它作为诸如酪氨酸氧化酶和多酚氧化酶等重要酶的构成成分。
此外，铜还在动物体内用于生产胆红素等化合物，作为铜蓝蛋白和细胞色素氧化酶的重要构成成分，以及作为铜在神经递质合成中的参与方。
此外，铜在许多微生物过程中也发挥着重要作用。
其中的一个重要例子是铜对氨氧化细菌的影响。
这些微生物是硝化过程中的关键参与者，他们利用铜催化氨氧化酶，将氨氧化成亚硝酸盐。
此外，铜还发挥着抗氧化剂的作用，它存在于许多氧化还原酶中，并可作为电子传递过程中的重要中介。
二、铜在环境修复中的应用尽管铜在许多生物地球化学中发挥着重要作用，但铜在高浓度下的毒性也很明显。
高浓度铜对植物和微生物的生长和生存都有负面影响，甚至对动物和人类也产生危害。
因此，铜在环境修复中的应用具有重要的研究价值。
在环境修复中利用铜的一种方法是利用它的氧化还原特性。
在地球化学循环中，铜可以以两种氧化态存在。
这些不同的氧化态具有不同的毒性，从而被用来设计不同的铜修复策略。
例如，在富含五价铜的土壤中添加还原剂可以有效地将五价铜还原为更不毒的二价铜，促进土壤中铜的释放和降解。
此外，铜自然纳入植物的生长中，可用于修复土壤和水中的污染物。
另一种应用铜的方法是利用植物对铜的吸收和转移。
一些植物物种具有对金属的高度耐受性，可用于修复铜污染的土壤和水。
这些植物物种具有特殊的吸收和转移机制，能够把土壤中的铜吸收并储存起来，从而减少铜对环境的影响。
此外，这些植物物种通常具有高生长速度和适应性，可以大规模种植用于土地修复。
重金属污染植物修复
主要内容
1 土壤重金属污染现状 2 重金属污染旳植物修复技术 3 问题与展望
什么是重金属?
化学上跟据金属旳密度把金属提成重金属和轻金 属，常把密度不小于5g/cm3旳金属称为重金属。 如：金、银、铜、铅、锌、镍、钴、铬、汞、镉 等大约45种。
从环境污染方面所说旳重金属是指：镉、铬、汞、 铅以及类金属砷等生物毒性明显旳重金属。对人 体毒害最大旳有5种：铅、汞、铬、砷、镉。这些 重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大， 与水中旳其他毒素结合生成毒性更大旳有机物。
重金属污染现状
• 65％旳中国人以稻米为绝对主食，而美国 农业部旳一项研究表白，水稻是对镉吸收 最强旳大宗谷类作物，其籽粒镉水平仅次 于生菜。2023年，农业部稻米及制品质量 监督检验测试中心曾对全国市场稻米进行 安全性抽检。成果显示，稻米中镉超标率 为10.3％。南京农业大学农业资源与生态 环境研究所教授潘根兴在全国六个地域县 级以上市场随机采购大米样品91个进行检 测，成果也一样表白：10％左右旳市售大 米镉超标。有人计算，即便稻米到达国家 限定旳镉含量0.2mg/kg，中国南方人每日 摄入镉旳总量也大大超出世界卫生组织推 荐旳限定额。多位学者以为，将来中国农 产品安全问题中，重金属污染将取代农药 ，成为事故多发地带。
印度芥菜
mg/kg
15000
Pb Cd
280070
添加EGTA
10mmol/kg旳EGTA可使印度芥菜植株地上 部分旳Cd含量提升10倍，到达2800mg/kg
原始
加EGTA后 加EDTA后
地上部分旳Cd、Pb含量
添加EDTA
10mmol/kg旳EDTA则可使印度芥菜植株 地上部分旳铅含量高达15000mg/kg
土壤污染 铜
土壤污染铜
铜是动植物必需的微量营养元素,但过量的铜会严重影响动植物的生长。
近年来,随着工农业的迅速发展,土壤铜污染已成为重要的土壤环境污染问题之一。
土壤铜污染不仅降低土壤环境质量,而且影响植物、土壤微生物、土壤酶活性等的平衡稳定发展,并威胁农产品质量安全。
文中综述现阶段我国土壤铜污染的来源、污染现状,分析了土壤铜污染的特点及对土壤生态系统的危害,介绍土壤铜污染的预防方法,分析并总结目前用于治理土壤铜污染的修复技术原理、适用性及其国内外研究与发展动态,进一步提出未来我国土壤铜污染修复技术有待深入研究的相关问题.。
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铜污染土壤植物修复探讨
概要：针对土壤植物修复研究，当今国内分析技术与国外相比较为落后，主要是由于国内分析仪器不够先进且单一，缺少联用技术，使研究深度和广度受到影响。
修复植物的资源化是更有前景的处置途径。
国家和一些地方政府已开始着手制定法律法规来应对污染场地环境管理和修复，如国家环保部发布了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》。
本文将介绍植物修复中海州香薷对铜污染土壤修复。
经我国研究人员发现，海州香薷是一种对铜有很强耐性和富集能力的多年生草本植物，俗称铜草或铜草花。
1 植物修复技术的概念
植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，利用植物及其共存微生物体系清除环境中污染物的一项环境污染治理技术。
目前国内外对植物修复技术的基础理论研究和推广应用大多限于重金属元素，因此一般指的植物修复技术也主要指依靠植物把土壤中的重金属污染去除。
但随着对重金属植物修复技术研究的深入，特别是重金属耐受和超积累植物及其根际微生物共存体系的研究，植物修复技术的涵义和应用得到了延伸。
如利用野生植物建立各种生物反应器，净化石油天然气制造过程中产生的污水及其污染物，如用白楊树来修复三氯乙烯（TCE）污染的地下水。
在这些植物修复技术中，根际耐性微生物和化学添加剂的强化作用使修复效果更加理想，改良植物修复技术。
2 铜对海州香薷的毒性效应
土壤被铜污染后，高浓度的铜会抑制植物的生长。
光合作用受到抑制导致同化作用速率降低。
而光合作用受抑制的原因主要有两种：一种是铜影响了光合作用过程中暗反应速率。
另一种是叶绿体类囊片的膜结构被高浓度的铜破坏，同时高浓度的铜也抑制了叶绿素的合成。
海州香薷叶绿素含量的基本变化规律是随Cu2+浓度的升高，叶绿a含量先升高后降低，而且叶绿素总量的变化曲线与叶绿素a的变化曲线大体相同。
高浓度的Cu2+会降低叶绿素含量，并且这种影响会维持较长时间。
3 海州香薷蓄铜能力分析
研究发现从野外标本含铜分析和幼苗含铜分析可以发现海州香薷对铜有很高的蓄积能力，随着土壤中有效态铜的增加，植株内蓄积的铜含量也增加，二者是有良好的相关性，尤其有效铜与苗中铜含量为极显著相关[ 2 ]。
海州香薷根中铜含量与土壤中有效铜含量明显相关。
影响海州香薷中Cu2+蓄积量的因素有很多，如土壤的物理、化学状况，土壤中有机质含量的多少、温度的高低、降水量大小等。
由此可见，土壤中有效态铜含量将影响海州香薷的蓄铜能力。
4 影响海州香薷富集Cu的因素
壤重金属污染的植物效应已经有了较为细致的研究。
重金属对植物有效性取决于重金属形态，也就是说取决于土壤不同组分之间重金属的分配。
提高一种离子对植物有效性的前提为该离子由固相形态转移到土壤溶液中。
虽然至今还未全部弄清控制土壤固液相间平衡的因子，但有研究显示，土壤固液相间平衡因子，主要受pH、温度、有机质含量、氧化还原电位、矿物成分和类型以及其他可溶性物质的浓度等因素的影响。
重金属在植物体内的积累，同样与这些影响平衡的因素有关，包括环境因素、生物因素、重金属的性质和农艺措施等方面。
5 螯合剂对海州香薷修复污染土壤的效应
为增加植物修复效率，采取适当措施提高修复植物生物量和体内重金属浓度是重要举措，减少和控制金属离子浓度的主要方法是加入螯合剂使金属离子生成性质完全不同的螯合物，因此寻找能力强且易降解的化学调控剂是近期研究的热点之一。
EDTA（乙二胺四乙酸）是目前为止被研究最多的螯合剂。
经研究显示，加快重金属植物地上部分的浓集可以通过加入EDTA实现。
EDTA对金属离子有很高的螯合能力，在增加重金属在土壤中可溶性的同时，也增加了重金属向下和四周迁移的可能性。
从而增加对地下水和周边环境造成二次污染的危险性，EDTA在环境中非常稳定不易被降解，施入土壤的EDTA有着较长的残留效应[ 3 ]。
EDDS在植物修复领域同样备受关注，在处理对土壤中水溶性重金属含量及对植物地上部重金属积累的影响时，EDDS的效果均优于EDTA，但EDDS及其金属螯合物易被生物降解。
因此。
选择适宜的螯合剂是诱导植物修复技术成败的关键所在。
6 研究展望
针对土壤植物修复研究，当今国内分析技术与国外相比较为落后，主要是由于国内分析仪器不够先进且单一，缺少联用技术，使研究深度和广度受到影响。
因此，未来研究中应在以下方面进行开拓：
1）提高现代分析检测技术。
实现在线、实时、现场或原位分析，真实反映生物体内Cu的富集及解毒形态；发展联用技术，利用仪器功能互补，可实现较复杂分析，在得到金属生物分子完整结构后，可对其空间结构以及生理功能活性进行进一步分析。
2）修复植物的资源化是更有前景的处置途径。
目前植物修复技术或多或少都存在一些安全隐患，在应用过程中可能会造成重金属在某一局部的重新积累，从而引起二次污染。
并且，公众的环保意识日益增强，存在隐患的修复技术也很难被人们认同。
这就需要寻找一种更加妥善的办法来解决高重金属含量的修复植物的问题，以有利于植物修复技术的平稳发展。