植物对河道污染沉积物中重金属的修复

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污染河道沉积物的植物修复

污染河道沉积物的植物修复

污染河道沉积 物 的植物修复
李红 霞 ,赵 新 华 ,马伟 芳 ,李亚 男
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植物修复重金属污染

植物修复重金属污染

植物修复技术植物修复是直接利用植物把受污染土地或地下水中的污染物(重金属、有机物等)移除、分解或围堵的过程。

其对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。

研究表明,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用,可以净化土壤或水体中的污染物,达到净化环境的目的,因而植物修复是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术。

目前普遍认为利用植物修复的方法,来清除受重金属污染的土地,是一种较便宜且方便的作法。

透过了解植物在重金属环境下的生存策略,有助于人类利用生物科技制造出可以大量吸收重金属的植物。

基本上可以有效清除重金属污染的植物,最好须有下列特征:生长快速、根系能深植土壤、容易收割、能够容忍并累积多样化重金属。

植物修复具有成本低、不破坏土壤和河流生态环境、不引起二次污染等优点。

植物修复作用可以具体分为5种:1、植物转化原理:植物转化也称植物降解,指通过植物体内的新陈代谢作用将吸收的污染物进行分解,或者通过植物分泌出的化合物(比如酶)的作用对植物外部的污染物进行分解。

2、根滤作用原理:借助植物羽状根系所具有的强烈吸持作用,从污水中吸收,浓集,沉淀金属或有机污染物,植物根系可以吸附大量的铅,铬等金属.另外也可以用于放射性污染物,疏水性有机污染物(如三硝基甲苯TNT)的治理。

进行根滤作用所需要的媒介以水为主.因此根滤是水体,浅水湖和湿地系统进行植物修复的重要方式,所选用的植物也以水生植物为主。

3、植物辅助生物修复原理:通过植物的吸收促进某些重金属转移为可挥发态,挥发出土壤和植物表面,达到治理土壤重金属污染的目的。

有些元素如Se、As和Hg通过甲基化挥发,大大减轻土壤的重金属污染4、植物萃取原理:种植一些特殊植物,利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害物质并运移至植物地上部,通过收割地上部物质带走土壤中污染物的一种方法。

植物提取作用是目前研究最多,最有发展前景的方法。

5、植物固定原理:利用植物根际的一些特殊物质使土壤中的污染物转化为相对无害物质的一种方法。

重金属的植物修复

重金属的植物修复
目前 ,已从自然界中筛选到 360 多种重金属超积累植物 ,其中多为十字花科植物 ,以超量 累积镍的为最多 ,约有 150 种左右 。作为超积累植物 ,首先是其体内目标重金属浓度要高 ,即 大于某一临界值 。对于不同元素 ,由于其含量分布 、毒性 、土水允许浓度等指标不一 ,其临界标 准也不一样 。如对镍而言 ,植株体内镍浓度大于 1000μg/ g DW 是镍超积累植物筛选的临界标 准 。而对镉而言 ,则公认 100μg/ g DW 可以作为其筛选的临界标准 。另外就是前面提到的累 积 ,主要是指在地上部累积 。
目前已从拟南芥中分离出一些重金属超积累或者敏感型突变体 ,其中有铜敏感型 、镉敏感 型 、锰超积累型等几种突变体[3~5 ] 。中国科学院南京土壤所开放实验室也正在开展这方面的 工作 。
筛选超积累突变体的工作程序与常规诱变育种技术一致 ,关键在于找到一种快速的早期的 鉴定办法 。Delhaize[6]和 Murphy[7]分别提出了超积累和敏感型突变体筛选的比较有效的办法 。
植物修复是指利用绿色植物来清除环境中的污染物 。植物修复技术 ( Phytoremediation) 是指植物在土壤整治和废水处理工程上的应用 ,是一种新的原位治理技术 ,也是继生物修复技 术概念提出后的又一新技术 ,它属于生物修复的范畴 。植物修复的机理主要是植物对污染物 的吸收积累和降解转化作用 。对重金属的治理主要是利用超积累植物来治理 。目前已有多次 有关植物修复技术国际学术讨论会及学术专著 。美国 ICB 公司近年来每年组织 1 次有关植 物修复的国际学术讨论会 。1997 年在日本召开的第 13 届世界植物营养学大会上专门举办了 有关植物修复的研讨会 。在美国召开的第 4 届微量元素的生物地球化学国际会议上也有植物 修复的议程[1 ] 。美国土壤环境健康协会 (A EHS) 计划出版专门报道植物修复的国际学术期刊 “Internaional Journal of Phytoremediation”。在国际互联网上有许多专业网点 ,如植物修复技 术讨论组 , EPA 的植物修复技术论坛等 。所有这些都表明植物修复技术的研究是当前国际植 物营养 、土壤污染修复治理研究中的一个新热点 ,而国内还没有人专门研究这一问题 。由于此 研究刚起步 ,一些问题如植物修复技术所带来的废物在食物链中的传递等还需要进一步研究 。

植物对重金属污染的生物修复

植物对重金属污染的生物修复

植物对重金属污染的生物修复重金属污染是当前环境问题中一个严重的挑战。

重金属污染源广泛存在于工业排放、农药使用、废弃物处理等多个领域,对土壤和水体造成严重破坏,威胁到人类和生态系统的健康。

然而,大自然中存在一种独特的修复机制,就是植物对重金属的生物修复能力。

本文将探讨植物对重金属污染的生物修复机制、适用植物种类及其应用前景。

一、植物对重金属污染的生物修复机制植物对重金属污染的生物修复是指植物通过吸收、转运、抑制和转化等方式,将土壤或水体中的重金属元素转移到其根系、地上部分或内部物质中,进而将其毒性降低或转化为可形态排除的形态。

主要的生物修复机制包括以下几点:1. 吸收:植物通过其根系吸收土壤中的重金属元素,特别是根系毛细管的形成使得植物对水溶性重金属离子有更高的吸收能力。

2. 转运:吸收到的重金属元素会通过植物的血管系统从根部运输到地上部分,形成根-茎-叶的元素分布。

3. 抑制:植物通过增加细胞壁、分泌物质等方式抑制重金属元素进入细胞核,从而减少其在植物内的积累。

4. 转化:植物通过一系列酶的作用,将有害的重金属元素转化为无害的形态,如转化为难溶于水的物质或结合到有机物质上。

二、适用植物种类针对不同的重金属元素,不同的植物种类表现出不同的修复效果。

以下是一些常见的适用植物种类及其对应的重金属修复能力:1. 矿产型植物:对于含有高浓度金属元素的土壤,如铜、铅、锌等,一些矿产型植物如铜钱草、柳叶菜等具有较好的修复能力。

2. 能源型植物:对于含有放射性元素铀或油田污染的土壤,能源型植物如悬铃木、榆叶梅等适用于生物修复。

3. 资源型植物:对于重金属元素浓度较低的土壤,一些资源型植物如小麦、玉米等对铬、镉、汞等重金属的修复效果较好。

三、植物对重金属污染的应用前景植物对重金属污染的生物修复具有成本低、易操作、环境友好等特点,凭借其显著的优势和潜力,已逐渐应用于实际工程中。

以下是植物对重金属污染的应用前景:1. 植物修复技术可应用于土壤修复和水体净化工程,通过选择适宜的植物进行植被覆盖和水体处理,能够降低污染物浓度并改善生态环境。

应用于重金属污染土壤植物修复中的植物种类

应用于重金属污染土壤植物修复中的植物种类

应用于重金属污染土壤植物修复中的植物种类在重金属污染土壤植物修复中,有多种植物种类被广泛应用。

这些植物主要通过吸收、富集和转化重金属来降低土壤中的重金属含量。

以下是一些常见的植物种类:1. 印度芥菜:这种植物能够吸收铅、镉、锌等重金属,并将其储存在叶片和根部。

印度芥菜生长迅速,生物量大,因此具有较高的修复效率。

2. 柳树:柳树对多种重金属具有较高的耐受性和富集能力,如铅、镉、铜等。

柳树生长迅速,根系发达,可以吸收大量的重金属。

3. 杨树:杨树对铅、镉等重金属具有较强的富集能力,可以用于修复重金属污染的土壤。

杨树生长迅速,生物量大,可以持续吸收和富集重金属。

4. 芦苇:芦苇是一种常见的水生植物,可以用于修复受重金属污染的湿地和水体。

芦苇对铅、镉等重金属具有较强的吸收和富集能力。

5. 紫云英:紫云英是一种草本植物,对铅、锌等重金属具有较强的富集能力。

紫云英可以作为土壤改良剂使用,提高土壤质量,降低重金属含量。

6. 狗牙根草:狗牙根草是一种常见的草坪草种,对铅、镉等重金属具有较强的耐受性和富集能力。

狗牙根草可以用于修复受重金属污染的土壤和水体。

7. 苎麻:苎麻对铅、锌等重金属具有较强的富集能力,可以用于修复受重金属污染的土壤。

苎麻生长迅速,生物量大,可以持续吸收和富集重金属。

8. 狼尾草:狼尾草对多种重金属具有较高的耐受性和富集能力,可以用于修复受重金属污染的土壤和水体。

狼尾草生长迅速,根系发达,可以吸收大量的重金属。

除了上述植物种类外,还有多种其他植物也被用于重金属污染土壤的植物修复中,如向日葵、油菜等。

这些植物种类具有不同的特点和优势,可以根据具体情况选择适合的植物种类进行修复。

重金属植物修复的作用机理

重金属植物修复的作用机理

重金属植物修复的作用机理重金属污染是当前环境中一个严重的问题,它对人类的健康和生态系统的稳定性都构成了威胁。

传统的重金属治理方法主要包括物理、化学和生物方法,而重金属植物修复作为一种新兴的治理技术逐渐受到人们的关注。

1.吸收和富集:重金属植物修复的第一步是植物吸收土壤或水体中的重金属离子。

植物根系通过水分的吸收,从土壤中吸收溶解在水中的重金属离子。

根部的细胞膜上有许多离子通道和离子泵,能选择性地吸收重金属离子。

一些植物还通过分泌有机酸或氨基酸等物质改变土壤pH值,促进重金属离子的释放。

2.转运和沉积:吸收后,重金属离子会在植物体内进行转运,并沉积在不同的组织部位。

根部和叶片是重金属积累的主要部位。

植物根部表面有很多细小的毛细根,这些细根大大增加了植物与土壤的接触面积,提高了重金属吸收的效率。

吸收后的重金属离子会被转运到根部的内皮细胞,并进一步转运到根部的皮层细胞中,最终沉积在根部的质体中。

3.生物化学转化:一些植物还通过一系列生物化学反应将重金属离子转化为难溶性物质,从而减少重金属的毒性。

例如,一些植物可以将重金属离子与有机物结合,形成难溶性的沉淀物,从而减少重金属离子对植物的伤害。

此外,植物根际微生物的作用也是重要的,它们能与植物共生,通过不同途径降解或沉淀污染物,提高修复效果。

重金属植物修复的作用机理还与植物的根系特性和生理生化过程密切相关。

一些植物具有较长的根系和较高的表面积,这使得它们能够在较大范围内吸收重金属离子。

一些植物根系具有不同的分泌物质,可以改变土壤的pH值或结合重金属离子,减少其毒性。

此外,植物还能通过调节气孔的开闭来控制水分和营养元素的吸收,从而影响重金属的吸收和转运。

总的来说,重金属植物修复的作用机理是通过植物的生理生化特性,吸收和转运重金属离子,并最终富集或沉积在根部或地上部分的组织中,从而实现对重金属污染的治理。

这种方法具有成本低、可持续、环境友好等优点,但也存在植物耐受性、修复效果不稳定等问题,需要进一步的研究和实践来完善和提高其效果。

植物对重金属污染的响应和修复机制

植物对重金属污染的响应和修复机制

植物对重金属污染的响应和修复机制随着工业化的不断发展,重金属污染日益成为全球环境面临的严峻挑战之一。

重金属在环境中的积累对生物体产生毒害,威胁生态环境的稳定性和可持续发展。

而植物在这一领域中扮演着重要的角色,不仅能够对重金属污染做出响应,还能通过一系列的修复机制来减轻环境的污染程度。

本文将从植物对重金属的响应和修复机制两个方面进行论述。

一、植物对重金属污染的响应1. 重金属的吸收与积累重金属对植物的吸收是引起重金属污染的主要途径之一。

植物通过根系对土壤中的重金属进行吸收,并不断积累到地上部分。

植物根系具有不同吸附特性,对不同重金属的吸收能力也不同,比如铅、镉、汞等重金属更易被植物吸收。

2. 细胞生理响应植物在受到重金属污染后,会发生一系列细胞生理响应。

首先,植物会产生一系列氧化应激反应,增强对氧化应激的抵抗能力。

其次,在重金属胁迫下,植物会增加产氧化酶和抗氧化酶活性,以降低细胞内的氧化损伤。

此外,植物还会产生一些特殊蛋白质,如金属结合蛋白,以减少重金属的毒害。

3. 基因表达调控植物对重金属污染的响应还涉及到基因表达的调控。

重金属触发了植物体内一系列与重金属抗性和解毒相关的基因的表达,从而使植物能够更好地适应重金属胁迫。

通过转录因子的介导,植物可以增加抗氧化相关基因和金属离子转运蛋白基因的表达,以提高对重金属污染的响应能力。

二、植物对重金属污染的修复机制1. 重金属的富集和转运植物通过富集重金属的方式来修复污染环境。

在重金属污染区域中,植物的生长受到限制,因此它们能够在体内有效地富集和转运重金属,减轻环境中的重金属污染。

一些植物甚至可以将重金属转运到根部,并将其沉积在根壤界面,形成重金属的结构,减少其对植物体内的毒害。

2. 螯合和解毒物质的产生植物通过产生一些特殊的螯合物质和解毒物质来修复重金属污染。

这些物质能够与重金属形成络合物,降低重金属的毒性。

同时,植物还能够通过排泄物根系分泌物,降解重金属污染物质,减轻环境的污染程度。

探析植物修复土壤重金属污染的强化技术

探析植物修复土壤重金属污染的强化技术

探析植物修复土壤重金属污染的强化技术植物修复土壤重金属污染是一种环保、可持续的技术手段,通过植物的吸收和富集能力,可以有效地修复土壤中的重金属污染。

随着社会的进步和环境问题的日益严重,植物修复技术成为了当前研究的热点之一。

本文将从植物修复土壤重金属污染的原理、强化技术及应用前景等方面进行探讨。

一、植物修复土壤重金属污染的原理植物修复土壤重金属污染是利用植物的吸收、转运和富集能力,通过种植植物来修复土壤中的重金属污染。

植物修复土壤重金属污染的原理主要包括以下几个方面:1. 植物对重金属的吸收能力:植物根系通过根毛和根细胞表面的离子交换作用能吸附土壤中的重金属,进而将其传输到植物体内。

2. 植物对重金属的转运和富集能力:植物可将土壤中吸收的重金属通过植物体内的通道和组织分布到植物体内不同的部位,如根、茎、叶等,从而富集土壤中的重金属。

3. 植物对重金属的转化能力:植物体内的代谢过程和生理机制会导致土壤中的重金属发生生物转化,降低其毒性。

基于以上原理,植物修复技术可以有效地修复土壤中的重金属污染,使得土壤环境得到改善。

1. 土壤修复剂的应用:通过添加适量的有机质、石灰、腐殖酸等土壤修复剂,改良土壤结构和养分状况,提高土壤的抗性和保肥性,促进土壤中微生物的活性,从而增强植物修复能力。

2. 植物共存修复技术:通过在重金属污染土壤中种植多种不同的植物,利用它们的耐性差异和协同作用,达到修复土壤重金属污染的效果。

3. 基因改良技术:通过基因工程技术改良植物的基因型,提高植物对重金属的吸收、转运和富集能力,加强植物修复效果。

4. 微生物强化技术:通过在土壤中添加具有降解和富集能力的微生物,促进植物对土壤重金属的修复作用。

通过上述强化技术的应用,可以有效地提高植物修复土壤重金属污染的效果,实现更加高效、可持续的土壤修复效果。

植物修复土壤重金属污染技术具有环保、经济和社会效益,因此在未来的应用前景十分广阔。

1. 环保效益:植物修复技术可以不破坏土壤结构,不影响土壤生态系统的平衡,能有效地降低土壤重金属对环境的毒害,提高土壤的肥力和抗逆性。

重金属植物修复的作用机理

重金属植物修复的作用机理

重金属植物修复的作用机理重金属污染是当今环境问题中的一个严重挑战。

由于人类活动的影响,重金属在土壤中的浓度逐渐增加,而这些重金属污染物如镉、铅、汞等有害元素会对生态环境和人类健康造成潜在的危害。

植物修复技术是一种有效的治理重金属污染的方法之一。

重金属植物修复利用植物的吸收、转运、积累和还原机制,将土壤中的重金属污染物逐渐降解和清除。

本文将探讨重金属植物修复的作用机理。

一、植物对重金属的吸收和转运植物吸收重金属的过程主要通过根系进行。

重金属在土壤中呈离子态或络合态,植物根系通过根毛吸收这些重金属离子,进入植物体内。

吸收后的重金属会在植物体内发生转运,从根部向上运输到叶片或其他部位。

植物吸收和转运重金属的能力受到多种因素的影响,如土壤pH值、重金属浓度、植物种类等。

二、植物对重金属的积累和还原植物对重金属的积累是污染物修复的重要过程之一。

植物通过将吸收的重金属离子积累在植物体内,将土壤中的重金属污染物逐渐清除。

一些植物具有较强的重金属积累能力,如金合欢、柳树等。

这些植物能够将土壤中的重金属吸收并在自身体内积累,形成重金属物质贮存库,达到去除土壤中重金属的目的。

植物对重金属的还原是修复过程中的另一个重要环节。

重金属污染物在植物体内会发生一系列还原反应,从而将重金属还原成不活性物质,减轻了重金属对环境的污染。

植物的还原过程主要通过植物的代谢途径完成。

例如,植物通过还原酶的作用,将土壤中的重金属还原为不活性物质,从而实现重金属还原和修复。

三、植物对重金属的耐受性植物修复重金属污染物的能力与植物的耐受性密切相关。

植物的耐受性是指植物在重金属污染环境中生存和生长的能力。

一些植物具有较强的重金属耐受性,能够在高浓度重金属污染环境中生存和生长。

例如,发菜、水稻等植物具有较高的镉耐受性。

这些植物能够在重金属污染环境中维持其正常生长,减轻了重金属对植物的毒害。

四、植物对重金属的蓄积和归还植物的蓄积和归还是重金属修复过程中的另一个关键环节。

河道底泥中重金属和有机物的植物去除及资源化

河道底泥中重金属和有机物的植物去除及资源化

河道底泥中重金属和有机物的植物去除及资源化河道底泥中重金属和有机物的植物去除及资源化引言河流是地球上重要的水资源,也是人类生活和经济发展的重要支撑。

然而,随着工业和城市化的快速发展,河流受到了严重的污染。

底泥是河道中重金属和有机物的主要储存区域,其污染不仅危害水体生态系统的平衡,还对人体健康造成严重威胁。

因此,寻找一种高效、经济且环保的处理方法,成为了当前研究的热点之一。

一、重金属和有机物污染对河流生态系统的威胁1. 重金属污染的危害重金属是一类对人体和环境具有潜在危害的物质,常见的重金属包括铅、镉、汞等。

这些重金属在环境中不易降解和迁移,一旦进入河流,将会引发一系列的问题,如造成水体中生物富集、生物生长受限、生态系统失衡等。

2. 有机物污染的危害有机物是河流中另一类常见的污染物,包括石油类、农药、工业废水中的有机化合物等。

这些有机物具有高毒性和难降解性,对水生生物和人体健康造成严重危害。

有机物的积累还可能导致氧气消耗增加,引发水体富营养化现象。

二、植物对重金属和有机物的植物去除机制1. 重金属的植物去除机制植物对重金属的去除主要通过吸附、蓄积和减少溶解态等方式来实现。

植物根系通过分泌物质将重金属离子转化为难溶于水的沉淀物质,再通过根系吸附或与根系共生的微生物共同去除。

2. 有机物的植物去除机制植物对有机物的植物去除主要通过植物的吸附、分解和转化来实现。

植物通过根系吸附有机物质,叶片吸收和蓄积,使有机物质从水中转移到植物体内,并在植物体内发生分解和转化,从而实现有机物的去除。

三、植物植物对底泥中重金属和有机物的去除实践1. 植物修复技术的应用案例植物修复技术已经在实际环境中得到了广泛应用。

例如,利用苦草和菊花等吸重金属的植物,可以有效去除河道底泥中的重金属污染;利用水稻、蔗等作物的植物去除有机物的能力,可以实现底泥中有机物的资源化利用。

2. 底泥修复的发展趋势底泥修复技术正朝着高效、经济和可持续的方向发展。

利用荷花与睡莲对沉积物中重金属的修复研究

利用荷花与睡莲对沉积物中重金属的修复研究

利用荷花与睡莲对沉积物中重金属的修复研究宋力;黄勤超;黄民生【摘要】选取水景植物荷花、睡莲对黑臭河道沉积物中重金属进行修复,用 ICP-AES全谱直读电感耦合等离子发射光谱法测定沉积物、植物中重金属镉、铬、铜、镍、铅的总量与形态的量,重金属在植物中分布。

结果表明:荷花对沉积物中重金属平均去除率为20.42%,睡莲为18.23%;睡莲、荷花种植后沉积物重金属形态的量呈减小趋势,经植物修复后沉积物中铬、铅、镍的主要形态为残渣态,镉、铜的主要形态为弱酸溶解态。

铜、镍在睡莲中的分布特征为茎<叶<根,镉和铅为叶<茎<根,铬为茎<根<叶。

铬、镍在荷花中分布为根<叶<茎,铜为叶<根<茎,镉、铅主要积累在荷花的叶部组织。

%The aquatic landscape plants lotus and water lily were selected to repair the heavy metal in black odorous river sedi-ments.With ICP-AES inductively coupled full spectrum of direct reading plasma emission spectrometry,the total and forms of content of heavy metals Cd,Cr,Cu,Ni,Pb in sediment and plants,the distribution of heavy metals in plants to were deter-mined .The results showed that the average removal rate of the lotus in terms of the removal of heavy metalsin the sediments was 20.42% while that of water lily was 18.23%;after lotus and water lilies were planted,the forms of content of heavy metals in sediments were decreased,the phytoremediation of main forms of Cr,Pb,Ni in sediments were theresidual state;the main forms of Cd,Cu were extractable.The distribution of Cu,Ni among the water lilies wasstem<leaf<root,Cd and Pb was leaf<stem<root,Cr wasstem<root<leaf.The distribution of Cr,Ni in the lotus forroot<leaf<stem,Cu was leaf<root<stem,Cd,Pb were mainly in the lotus leaf tissue.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2016(036)009【总页数】5页(P2884-2888)【关键词】荷花;睡莲;沉积物;重金属;修复研究【作者】宋力;黄勤超;黄民生【作者单位】环境材料与修复技术重庆市重点实验室,重庆文理学院,重庆402160; 华东师范大学资源与环境学院,上海 200062;华东师范大学资源与环境学院,上海 200062;华东师范大学资源与环境学院,上海 200062【正文语种】中文【中图分类】O657.3河道沉积物中重金属元素以不同形态在水-沉积物-生物之间迁移转化,不断发生分散和富集作用,部分重金属粒子在微生物作用下被降解[1]。

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

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。

沉积物中重金属植物修复技术研究进展

沉积物中重金属植物修复技术研究进展

沉积物中重金属植物修复技术研究进展作者:汪家权陈晨郑志侠来源:《现代农业科技》2013年第02期摘要介绍了沉积物污染控制技术,着重阐述植物修复的类型、机理,并就国内外近年来植物修复在沉积物中重金属的应用进行了综述。

关键词植物修复;污染底泥;重金属中图分类号 X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)02-0224-03沉积物是许多水生生物,特别是底栖生物赖以生存和生长的环境,由于底栖生物大都具有富集污染物质的功能。

因此,沉积物质量的好坏直接影响底栖生物的质量和人体健康。

由于人类的活动,在过去的几十年里,沉积物被各种有机和无机污染物污染。

发达国家在水质改善方面取得了相当的成功以后,对水体中的沉积物污染控制仍不乐观[1]。

马德毅等[2]于1998—1999年对中国主要河口沉积物采样,分析了其Hg、Cd、Pb、As的含量,并作了河口的潜在生态风险评价,指出辽河口Cd具有较高潜在生态风险,珠江口海域沉积物中As污染的问题比较突出,长江口和鸭绿江口的沉积物质量具有潜在的生态风险。

沉积物既是污染物的载体,同时也是潜在的污染源。

当海水中的污染物浓度大于沉积物间隙水中的浓度,污染物就会在沉积物中富集。

沉积物与上覆水之间不停地进行着物质交换,污染物质就不能永远停留在沉积物中。

随着物理化学特性变化和水动力条件的改变,沉积物中的污染物会大量向水体中释放,使水质不断恶化,导致水体的二次污染,沉积物污染现在受到越来越多的关注。

1 沉积物污染控制技术1.1 原地处理技术原地处理技术是在原地利用物理化学或生物的方法减少受污染底泥的容积,减少污染物的量或降低污染物的溶解度、毒性或迁移性,并减少污染物释放的控制和修复技术。

目前,原地处理技术主要有覆盖技术、上覆水充氧技术、底泥氧化技术。

1.2 底泥疏浚底泥疏浚是通过去除表层污染底泥以达到减少底泥污染物释放的技术措施。

对于重金属、有机有毒污染严重的沉积物,疏浚可以永久性地消除沉积物对水质的影响。

植物对重金属污染的响应与修复

植物对重金属污染的响应与修复

植物对重金属污染的响应与修复植物是地球上最早的生命形式之一,拥有特殊的适应能力,可以对环境变化做出响应并进行修复。

然而,当环境受到重金属污染时,植物面临着巨大的挑战。

本文将探讨植物对于重金属污染的响应及其修复机制。

一、植物对重金属污染的响应重金属污染是指环境中富集的铅、镉、汞等重金属元素对生物体产生的危害。

当植物遭受重金属污染时,它们会采取一系列的防御措施来应对。

1. 根系策略植物的根系起到吸收水分和养分的作用,同时也是与土壤中重金属元素相互作用的关键部位。

当土壤中存在过量的重金属时,植物的根系会发生一系列变化。

首先,根系会增加分泌物的产生,形成根系附近的重金属污染隔离层。

其次,根毛数量和长度会增加,以增强根系对周围土壤中重金属的吸收能力。

最后,根系还可能调节自身的代谢活性,以尽量减少重金属的吸收。

2. 细胞层面策略当重金属进入植物体内后,它们会与细胞进行相互作用。

植物会通过改变细胞壁的组成来减轻重金属的侵害。

有些植物会增加细胞壁中纤维素的含量,以增加细胞壁的硬度和稳定性,从而降低重金属的渗透。

3. 生理层面策略植物通过调节自身的生理过程来应对重金属污染。

例如,植物会增加抗氧化酶的活性,以降低重金属引起的氧化应激。

此外,植物还会增加抗胁迫分子的合成,以提高其对重金属的耐受性。

二、植物对重金属污染的修复植物不仅可以应对重金属污染,还可以通过修复机制来减轻污染对环境的影响。

1. 蓄积植物可以通过吸收和积累重金属元素来减少环境中的污染。

这一过程称为蓄积。

蓄积通常发生在植物的根系和地下部分。

一些植物具有较强的重金属蓄积能力,可以将污染物质转化为植物组织中的无毒或相对无毒形式。

2. 转运植物不仅可以吸收和积累重金属元素,还可以通过转运机制将这些元素从根部输送到地上部分。

这个过程被称为转运。

通过转运,植物可以将重金属分布到不同的组织中,从而减轻其对特定组织的损害。

3. 损害限制植物可以通过损害限制来减轻重金属污染对自身造成的危害。

植物对重金属等污染物的修复机制

植物对重金属等污染物的修复机制

植物对重金属等污染物的修复机制植物作为自然界中的一种生物,能够与外部环境交互并将其转化为生物可利用的物质。

然而,在现代化社会的发展过程中,工业和农业等人类活动释放的污染物对自然环境造成了极大的破坏。

重金属污染是其中之一,由于其对健康和环境的危害性,被人们广泛关注。

植物作为生态系统中的一个调节器,其修复重金属污染的能力越来越被人们所重视和利用。

本文将深入探讨植物对重金属等污染物的修复机制。

1. 重金属污染及其危害重金属污染指的是由人类活动所引起的污染物中含有超标准或危害物质的金属物质的一种环境污染。

重金属污染的种类多样,常见的有铜、铅、镉、锌等金属元素,在工业、农业、家庭及交通方面均有可能产生,且随着人类活动的增多,重金属污染也愈发严重。

重金属对环境以及人的影响主要表现在以下几个方面:(1)土壤质量降低。

重金属污染会对土壤结构和质地造成影响,同时,重金属离子也会发生吸附作用,导致土壤微生物减少,从而使土壤质量降低。

(2)影响植物生长。

不同重金属对植物的生长影响具有差异性,但大多数重金属具有较强的毒性,能够胁迫植物光合作用、呼吸作用等基本生理过程。

(3)对人类健康造成影响。

重金属污染的影响不仅限于环境,同时也可能使人类受到潜在的健康危害。

铅、镉等重金属会积累在食物链中的动植物体内,进而进入人体内造成危害。

2. 植物对重金属等污染物的修复机制植物作为一种常见的生物,具有接触重金属等污染物的机会,但由于其自身的生存需要,植物具有一定的耐受能力,能够利用各种机制进行修复。

据研究发现,植物修复重金属等污染物的机制主要分为以下几类。

(1)吸收作用。

植物通过根系吸收土壤中的重金属离子,并在细胞内积累这些离子,从而减轻环境中的重金属污染。

对于相同的重金属,不同植物物种的吸收能力有所不同。

(2)沉淀作用。

植物根系分泌的胞外聚合物等物质,能够将环境中的重金属离子沉淀在植物根系周围的土壤中,减轻环境中的重金属污染。

(3)酵素催化作用。

重金属污染的生态修复技术研究

重金属污染的生态修复技术研究

重金属污染的生态修复技术研究重金属污染是指土壤、水体和大气中富集了过多的重金属元素,超出环境容忍度的范围,对生态系统和人体健康产生不良影响的环境问题。

由于重金属元素的毒性较大且难以分解,因此重金属污染的生态修复技术研究至关重要。

本文将就重金属污染的生态修复技术进行深入探讨。

一、重金属的生态修复技术1.1 植物修复技术植物修复技术是一种利用植物的生物吸收、富集、转运、还原和稳定作用,将重金属从土壤或水体中转移到植物体内,并通过植物的生长和代谢过程从土壤或水体中减少重金属的方法。

常用的植物修复技术包括菊科植物、紫杉鸭跖草等植物的修复。

1.2 微生物修复技术微生物修复技术是通过利用微生物的作用,例如生物组织、吸附、还原或转化等机制,修复重金属污染的土壤、水体和大气。

常用的微生物修复技术包括微生物富集、微生物限制性分解等方法。

1.3 物理修复技术物理修复技术主要是利用物理或化学手段,使重金属污染的土壤、水体或大气得以分离和去除。

其中常用的物理修复技术包括物理分离、电动力场沉降、稳定化处理等方法。

1.4 化学修复技术化学修复技术是指通过添加化学药剂、调节土壤酸碱度和温度等方法,改变重金属元素与土壤颗粒之间的结合程度,减少重金属的有效性,降低重金属的毒性。

常用的化学修复技术包括钙质灭性等方法。

二、重金属的生态修复技术研究实例2.1 植物修复技术实例在某污染场地,研究人员选择了一种适应重金属环境的菊科植物作为修复植物,经过一段时间的种植和生长后,发现植物体内的重金属含量有所下降,表明植物修复技术在该场地具有一定的修复效果。

2.2 微生物修复技术实例在某污染水体中,研究人员选择适应重金属环境的微生物进行修复,通过微生物限制性分解等机制,逐渐降低了水体中重金属的含量,达到了一定的修复效果。

2.3 物理修复技术实例在某污染土壤中,研究人员通过物理分离和稳定化处理等方法,成功地将土壤中的重金属分离出来,并对其进行了合理的处理和利用,使土壤恢复了一定的生态功能。

植物对河道污染沉积物中重金属的修复

植物对河道污染沉积物中重金属的修复

植物对河道污染沉积物中重金属的修复李红霞;赵新华;马伟芳【摘要】针对河道沉积物中的重金属污染问题,采用温室栽培试验研究了黑麦草对河道污染沉积物中重金属Ni,Cu和Cd的修复效果.结果表明:3种重金属在黑麦草地上部分的累积量均小于地下部分,其中Ni地上部分为63.014mg·kg-1,为沉积物中Ni总量的1/3;Cu地上部分为92.356mg·kg1,约占Cu总量的1/5;Cd地上部分为1.449 mg·kg-1,占Cd总量的1/4.地上部分累积的重金属量与离子交换态量有相关性.沉积物中的微生物种类和数量在种植前后有较大变化,种后沉积物中多酚氧化酶和过氧化氢酶活性均有所增加.【期刊名称】《中北大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2010(031)002【总页数】5页(P145-149)【关键词】黑麦草;河道沉积物;重金属;植物修复【作者】李红霞;赵新华;马伟芳【作者单位】天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072;天津创业环保集团股份有限公司,天津,300381;天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072;天津大学,环境科学与工程学院,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】X530 引言随着电镀、化工等工业经济的蓬勃发展,重金属被广泛地使用,作为各类污染物的主要排入场所,城市河道积累了大量污染物,尤其是一些痕量重金属的释放,极大地危害了人类健康.因此,有效去除或修复重金属是当前十分迫切的任务,开发新的污染治理和环境修复技术亦成为当前环境领域的研究热点[1-3].生物修复技术中的植物修复是利用植物及共存的微生物体系有效清除环境中的污染物,是解决受污染河道沉积物中重金属问题的较为经济有效的途径[4-5].本文通过栽培试验研究了种植黑麦草以后,河道污染沉积物中 Ni,Cu,Cd等重金属污染的修复情况,包括黑麦草对沉积物中重金属的吸收和去除,沉积物中微生物的种类和数量的变化,沉积物中酶活性的变化等.1 材料和方法1.1 材料沉积物取自华北某市排污河,其部分基本理化性质如下:阳离子交换量 49.59 cmol(+)◦kg-1;有机质160.4 g◦ kg-1;pH 7.24;全氮50.33 g◦ kg-1;速效磷 65.09 mg◦ kg-1;矿物油 3.86%.重金属总量和不同形态重金属数量见表 1.表1 重金属总量和不同形态重金属含量Tab.1 Heav y metals concentration and different forms in dredg ed sewage river sediment(mg◦kg-1)重金属不同形态离子交换态碳酸盐结合态铁锰结合态有机结合态残渣态总量Ni 8.512 51.092 61.974 50.751 16.714 189.043 Cu 4.208 0.313 1.0185 9.942 396.301 461.782 Cd - - - - 5.796 5.796注:-表示未检测出将过 2 mm筛的沉积物(风干土)混和均匀后装箱,每箱装 75 kg,栽培装置为长方形PVC箱(尺寸为0.6 m× 0.5 m× 0.4 m),底部设通气孔;将箱中沉积物用去离子水调至 50%~ 60% 持水率(W HC),温室栽培,2 d后将黑麦草种子播入,生长一周后间苗,每箱 60株,种植约 60 d(5月 31日~7月 31日)后收获,沿土面剪取地上部分,并挖出根部,分别用去离子水洗净,在105℃下杀青 0.5 h,80℃烘干 2 h,称地上部和根的干重,每个实验设 3个重复,加一个对照.1.2 方法1.2.1 理化性质测定各项理化性质的测定方法参照土壤理化分析[6].1.2.2 重金属总量测定称取 0.2000~ 0.5000 g沉积物样品置于 50 m L聚四氟乙烯坩埚中,用水润湿后加入 10 mL盐酸(d=1.19 g/mL),在通风橱内电热板上低温加热,使沉积物初步分解,待蒸发至约 3 m L时取下稍冷;加入 5 mL硝酸(d=1.42 g/mL),5 mL氢氟酸(d=1.49 g/mL),3 mL高氯酸(d=1.68 g/mL),加盖后电热板上中温加热,定时搅拌防止沸腾,加热至冒浓厚白烟,待坩埚内壁黑色沉积物分解至样品呈粘稠状时,取下稍冷;用蒸馏水冲洗坩埚盖和内壁,并加入 1 mL硝酸溶液,温热溶解残渣,将样品转移至50 m L容量瓶中,加入 5 mL硝酸镧溶液(质量分数为 5%),冷却后定容至 50 mL,摇匀备测.1.2.3 植物中重金属测定称取植物样品约 0.3000 g置于 100 mL聚四氟乙烯坩埚中,加入 10 mL逆王水,冷消化一天,然后热消化,使溶液接近 3 mL;再加入 5 mL HClO4(d=1.68 g/mL),冒白烟后加入适量 HNO3(d=1.42 g/mL),蒸馏水定容至 25 mL,摇匀备测.1.2.4 重金属各形态测定采用 Tessier[7]法测定重金属的 5种不同形态:可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态.1.2.5 重金属元素的仪器测定采用电感偶合等离子体原子发射光谱仪(日本岛津公司).2 结果与讨论2.1 植物对重金属的吸收图1是黑麦草不同部位累积的重金属数量.表 2是种植黑麦草后沉积物中重金属总量和不同形态重金属的含量.表2 种植黑麦草以后(含对照)沉积物中重金属总量和不同形态重金属含量Tab.2 Heav y metals concentration and different forms in dredg ed sewage river sediment after planting(mg◦kg-1)重金属不同形态离子交换态碳酸盐结合态铁锰结合态有机结合态残渣态Ni 75.912± 1.106 8.044± 0.214 42.683± 0.574 37.944± 0.242 24.460± 1.572 Ni对照29.041± 0.104 34.165± 0.216 59.216± 0.402 47.011± 1.003 39.61± 0.95 Cu 38.23± 0.87 0.07± 0.01 0.63± 0.023 30.88± 0.13 391.972± 1.012 Cu对照9.524± 0.102 0.294± 0.009 0.994± 0.007 54.119± 0.305 396.851± 0.814 Cd - - - - -Cd对照1.207± 0.125 - - - 4.589± 0.119注:-表示未检出黑麦草体内各部位吸收和累积的重金属种类和数量不同,重金属在植物体内各部位的分布情况也有差异.植物积累的重金属被植物根部吸收后运送至地上,其运送能力与多种因素有关,且累积过程与多种防御机制有关[8],植物从土壤中累积的重金属优先贮存在叶表皮细胞中.由图 1可知,黑麦草地上部分积累的重金属Ni,Cu和 Cd量均小于地下部分,其中Ni 地上部分为63.014 mg◦ kg-1,为沉积物中总量的 1/3;Cu地上部分为92.356 mg◦ kg-1,约占 Cu总量的1/5;Cd地上部分为1.449 mg◦ kg-1,占 Cd总量的 1/4.各处理之间无显著性差异(P>0.05).由表 2可以看出,重金属总量在种植植物前后没有改变,但不同形态重金属数量产生了较大变化,可交换态的迁移性最强,毒性也最强;种植黑麦草以后,离子交换态的 Ni含量由种植前的8.512 mg◦kg-1变为75.912 mg◦ kg-1,主要是因为碳酸盐结合态不稳定,易受 pH值变化的影响,在酸性条件下会向可交换态转化. 的碳酸盐结合态和铁锰结合态在种植之前含量较少,铁锰氧化物结合态和有机结合态都比较稳定,但在一定氧化还原电位和 pH值条件下也会缓慢向可交换态转化;种植黑麦草以后,Cu的两种结合态的含量有所增加,种植之后检测到少量以离子交换态形式存在的 Cd.残渣态在环境中极为稳定,一般不具有毒性和危害. 图1 黑麦草不同部位累积的重金属数量Fig.1 Amount of heavy metals accumulated in different parts of Lolium multiflorum Lam2.2 根际微生物的变化植物根际是根系影响下的一种特殊生态环境,直接影响着根际微生物的种类和数量,为微生物提供营养物质,根际微生物数量比非根际多[9].黑麦草根际的细菌为1.5×106个 /g,比非根际的细菌数低 2个数量级,但都比种植前高 2个数量级;种植后根际真菌为5.4×105个 /g,比根际低 2个数量级,比种植前高出2个数量级.根系分泌物包含的有机酸可以降低根际沉积物的 pH值,使碳酸盐态的重金属转化为生物有效性强的离子交换态或水溶态,促进了重金属在植物体内的累积.实验 15 d后,根际微生物主要是细菌、真菌、藻类等低等生物,根系微生物对重金属的活化提高了重金属的生物有效性,对重金属表现出较高的耐性,有利于重金属向植物体内转移.实验进行 45 d后,黑麦草根际出现了大量丝状菌及其和细菌、真菌的团聚体,它们通过吸附转移、离子交换等累积机制将重金属颗粒累积至植物体内,并通过吸收根际分泌物中的有效成分,与重金属离子络合解毒[10].2.3 酶活性的变化酶是土壤中一切生物过程的重要参与者,其来源于动植物及其残体以及微生物的分泌物;酶活性是生态系统物质循环和能量流动过程中最活跃的生物活性物质,它表征了土壤中物质代谢的旺盛程度;土壤酶活性是土壤生产力和土壤环境质量的重要评价指标[11].测定酶活性有助于判断土壤中重金属污染的程度以及对植物生长的影响.图2为沉积物中多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性随着黑麦草生长的动态变化曲线.由图 2可知,多酚氧化酶活性随着时间的推移整体呈现较稳定的线性变化趋势,种植黑麦草之前沉积物中多酚氧化酶活性很低,由于部分有机物得到转化,酶活性的上升速度较快,20 d以后曲线上升幅度增加,30~ 40 d之间变化趋势有所减弱,60 d时呈现最大值,约为 0.10 mg/g土.多酚氧化酶可以将土壤中的多元酚氧化为醌,促进土壤的腐殖化进程.种植黑麦草前过氧化氢酶的活性为 4.85 mL/g土;0~20 d之间基本处于平稳状态,变化幅度不超过 1.00 mL/g土;20 d以后多酚氧化酶活性开始上升,并保持较稳定的上升趋势,60 d时达到最大,为 9.78 mL/g土.过氧化氢酶活性与土壤有机质含量和微生物数量有关,它既参与生物呼吸代谢,又可以分解代谢产生的对生物体有毒害作用的过氧化氢.黑麦草生物量的增加及其根际分泌物、微生物等的共同活化作用,加快了黑麦草修复受污染沉积物中重金属等污染物的进程.图2 酶活性的动态变化Fig.2 Variations of enzyme activity3 结论1)黑麦草对沉积物中不同重金属均有累积效应,植物体内积累的重金属数量与离子交换态的重金属数量有直接关系.2)根际微生物数量在种植黑麦草前后变化较大.实验前期主要是一些低等微生物,实验后期观察到一些较高等级的生物.3)沉积物中多酚氧化酶活性和过氧化氢酶活性均有增加.参考文献:[1]周启星.污染土壤修复的技术再造与展望[J].环境污染治理技术与设备,2002,3(8):36-40.Zhou Qixing.Technological reforger and prospect of contaminated soil remediation[J].Technique and Equipment for Environmental Pollution Control,2002,3(8):36-40.(in Chinese)[2]Salt D E,Blaylock M,Kumar P B A N,et al.Phytoremediation:a novelstrategy for the removal of toxic metals from the environment usingplant[J].Biotechnology,1995,13:468-474.[3]骆永明,滕应,过园.土壤修复-新兴的土壤科学分支学科 [J].土壤,2005,37(3):230-235.Luo Yongming,Teng Ying,Guo Yuan.Remediation-a new branch discipline of soil science[J].Soils,2005,37(3):230-235.(in Chinese)[4]张太平,潘伟斌.根际环境与土壤污染的植物修复研究进展[J].生态环境,2003,12(1):76-80.Zhang Taiping,Pan Weibin.Progress in the research of rhizosphere and phytoremediation of contaminated soils[J].Ecology and Environment,2003,12(1):76-80.(in Chinese)[5]张蕾,李红霞,马伟芳,等.黑麦草对复合污染河道疏浚底泥修复的研究[J].农业环境科学学报,2006,25(1):107-112.Zhang Lei,Li Hongxia,Ma Weifang,etal.Phytoremediation of complex contaminations in dredged sewage river sediment by lolium multiflorum lam[J].Journal of Agro-Environment Science,2006,25(1):107-112.(in Chinese)[6]中国土壤学会.土壤农业化学分析方法 [M].北京:中国农业科技出版社,2000.[7]Tessier A.Campbell P G C,Bisson M.Sequential extraction procedure for the speciation of trace metals[J].Anal.Chem.,1979,51:844-851.[8]Jan Mertens,Pieter Vervaeke,An De Schrijver,et al.Metal uptake by young trees from dredged brackish sediment:Limitations and possibilities for phytoextraction and phytostabilisation[J].Science of the Total Environment,2004,326:209-215.[9]何章莉,潘伟斌.受污染土壤环境的植物修复技术[J].广东工业大学学报,2004,21(1):56-62.He Zhangli,Pan Weibin.Phytoremediation to contaminated soil[J].Journal of Guangdong University ofTechnology,2004,21(1):56-62.(in Chinese)[10]杨晔,陈英旭,孙振世.重金属胁迫下根际效应的研究进展[J].农业环境保护,2001,20(1):55-58.Yang Ye,Chen Yingxu,Sun Zhenshi.Progress on effects of heavy metal pollution in rhizosphere[J].Agro-Environmental Protection,2001,20(1):55-58.(in Chinese)[11]Burns R G,Dick R P.Enzymes in the Environment: Ecology,Activity and Applications[M].New York:Marcel Dekker,Inc.,2001.。

黑麦草对城市排污河沉积物中重金属污染的修复

黑麦草对城市排污河沉积物中重金属污染的修复

黑麦草对城市排污河沉积物中重金属污染的修复吴卿;郑波;赵彩云;李东梅【摘要】[目的]采用种植黑麦草的方式对城市排污河沉积物重金属污染进行修复.[方法]通过栽培试验的方法,从去除效果、最佳去除时间、蔗糖酶和脲酶活性的变化以及微生物数量的变化等方面,研究了黑麦草对河道底泥重金属污染的修复作用.[结果]在种植黑麦草3个月后,底泥中Ni含量基本稳定,Cr、Mn达到最佳去除效果,其中Cr的去除率达到最大值(57.1%);在种植黑麦草4~5个月后,蔗糖酶和脲酶的活性分别提高到原来的4.59和10.34倍:在种植黑麦草3~4个月后,细菌数、真菌数均提高至原来的2-3倍.可见,种植黑麦草对受污染河道底泥中重金属的去除、酶活性的提高以及微生物数量的增长具有明显作用,黑麦草的种植时问以4个月左右为宜.[结论]该研究为河道沉积物污染的治理提供了理论依据.%[Objective ] The aim was to restore heavy metal pollution of urban sewage river sedimentby using iolium perenne. [ Method ] Through cultivation test, the phytoremediation of heavy metal pollution in river sludge by L perenne was analyzed from the aspects of removal effect,optimal removal time and the changes of sucrase activity, urease activity and microbe quantity.[ Result] After planting L perenne for three months,the content of Ni in sludge was stable,while the removal effect of Cr and Mn in sludge was optimal,and the removal rate of Cr reached the maximum value (57. 1% ). After 4 -5 months,sucrase and urease activity were 4. 59 and 10. 34 times the previous activity,respectively. In addition, the quantity of bacteria and fungi was 2 -3 times the previous quantity after3 -4 months. In a word ,L. Perenne had obvious effects on the removing of heavy metal,improvementof enzyme activity and microbe quantity in polluted river sludge,and the optimal planting time of L. Perenne was four months. [ Conclusion] The study could provide theoretical foundation for the control of polluted sediment in river.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)024【总页数】2页(P14770-14771)【关键词】植物修复;重金属;黑麦草;酶活性【作者】吴卿;郑波;赵彩云;李东梅【作者单位】天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津大学环境科学与工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】X703在我国很多城市中,市区河道往往既是排洪通道,又是生活污水、工业废水的承载者,河道底部积累了大量含有重金属、有机物等污染物的沉积物,底泥中重金属不断释放到河水中,从而加重了河流水质的恶化。

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重金属不同形态
离子交换态
碳酸盐结合态
铁锰结合态
有机结合态
残渣态
总量
Ni C u C d
8 . 5 1 2 4 . 2 0 8 -
5 1 . 0 9 2 0 . 3 1 3 -
6 1 . 9 7 4 1 . 0 1 8 5 -
5 0 . 7 5 1 9 . 9 4 2 -
1 6 . 7 1 4 3 9 6 . 3 0 1 5 . 7 9 6
.I i o ne x c h a n g e a b l e h e a v yme t a l a mo u n t t h a s b e e np r o v e nt h a t t h e p l a n t p r o mo t e dt h e g r o wt ho f t h e r o o t . a f t e r p l a n t i n g :L ;h ;p h y t o r e me d i a t i o n ┎┌ ┄ ┇ ┈ o l i u m mu l t i f l o r u mL a m;r i v e r s e d i me n t e a v yme t a l
中 北 大 学 学 报( 自然科学版 ) 2 0 1 0年 第 3 1卷 第 2期 . 3 1 No . 2 2 0 1 0 Vo l 总第 期 ( ) ﹢ ﹨ ﹪ ﹫ ﹦ ﹫ ﹨﹤ ﹪﹫ ﹢ ﹢ ﹢ ﹤ ﹫ ﹦ ﹤ ﹦﹦ ﹥ ﹫ ﹫ ( 1 3 0 ) ( . 1 3 0 ) S u m No
总量和不同形态重金属数量见表 1 .
表 1 重金属总量和不同形态重金属含量
-1 . 1 He ·k ) a v yme t a l sc o n c e n t r a t i o na n dd i f f e r e n t f o r msi nd r e d g e ds e w a g er i v e r s e d i me n t ( mg g
均有所增加 . 关键词 : 黑麦草 ;河道沉积物 ;重金属 ;植物修复 中图分类号 : X 5 3 文献标识码 :A :1 0 . 3 9 6 9 燉 . . 1 6 7 3 3 1 9 3 . 2 0 1 0 . 0 2 . 0 1 2 ┄ j i s s n
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燉 4o .T t o1 f t h e r o o t h e a c c u mu l a t e da mo u n t s o f h e a v yme t a l s i nt h e s h o o t h a v e mo r e d i r e c t r e l a t i o nwi t h
收稿日期 :2 0 0 9 0 1 2 0 基金项目 :国家 9 7 3计划资助项目 ( 2 0 0 7 4 0 7 3 0 6 ) ;国家自然科学基金资助项目 ( 5 0 7 0 8 0 6 3 ) c b 作者简介 :李红霞 ( 1 9 7 9 ) ,女 ,博士 .主要从事环境系统优化研究 .

文章编号 :1 6 7 3 3 1 9 3 ( 2 0 1 0 ) 0 2 0 1 4 5 0 5
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中 北 大 学 学 报( 自然科学版 )
2 0 1 0年第 2期
0 引

随 着 电 镀 、化工等 工 业 经 济 的 蓬 勃 发 展 ,重 金 属 被 广 泛 地 使 用 ,作 为 各 类 污 染 物 的 主 要 排 入 场 所 , 城市河道积累了大量污 染物 ,尤其是 一些痕 量重 金属 的释放 ,极 大地 危害 了人 类健 康 .因此 ,有效 去除 或修复重金属是当前十分迫切的任务 ,开发新的污染治理和环境修复技术亦成为当前环境领域的研究热
1 , 2 1 1 L I Ho n g x i a ,Z HAO X i n h u a,MA We i f a n g
( 1 .S ,T ,T 0 0 0 7 2 ,C ; c h o o l o f E n v i r o n me n t a l S c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g i a n j i nUn i v e r s i t y i a n j i n3 h i n a 2 .T ,T 0 0 3 8 1 ,C ) i a n j i nC a p i t a l E n v i r o n me n t a l P r o t e c t i o nG r o u pC o mp a n yL i mi t e d i a n j i n3 h i n a
1 8 9 . 0 4 3 4 6 1 . 7 8 2 5 . 7 9 6
注 :- 表示未检测出
将过 2mm 筛的沉积物 ( 风干土 ) 混和均匀后装箱 ,每箱装 7 尺寸 5k ,栽培装置为长方形 P VC 箱 ( g 为 0 . 6m× 0 . 5m× 0 . 4m) ,底 部 设 通 气 孔 ;将 箱 中 沉 积 物 用 去 离 子 水 调 至 5 0 %~ 6 0 % 持水率
( ) ,温室栽培 ,2d后将黑麦草种子播入 ,生长一周后间苗 ,每箱 6 0株 ,种植约 6 0d ( 5月 3 1日 ~ WHC 后收获 ,沿土面剪取地上部分 ,并挖出根部 ,分别用去离子水洗净 ,在 1 7月 3 1日 ) 0 5℃ 下杀青 0 . 5h , 烘干 称地上部和根的干重 每个实验设 个重复 加一个对照 8 0℃ 2h , , 3 , . 1 . 2 方法 1 . 2 . 1 理化性质测定 6 ] 各项理化性质的测定方法参照土壤理化分析 [ .
.T mi c r o o r g a n i s ma n da c t i v i t i e so f r h i z o s p h e r e h ea c t i v i t i e so f p o l y p h e n o l o x i d i z ea n dc a t a l a s ei n c染沉积物中 重金属的修复
, 2 赵新华 1 马伟芳 1 李红霞 1 , ,
( 1 .天津大学 环境科学与工程学院 ,天津 3 0 0 0 7 2 ;2 .天津创业环保集团股份有限公司 ,天津 3 0 0 3 8 1 ) 摘 要 : 针对河道沉积物中的重金属污染问题 ,采用温室栽培试验研究了黑麦 草 对 河 道 污 染 沉 积 物 中 重 金
,C ,a .T a c c u mu l a t e dmo r ea mo u n t so f Ni u n dC dt h a nt h er o o t h emo s t a mo u n t o f h e a v yme t a l Ni a n d
2 . 3 5 6mg ·k , 3 . 0 1 4mg ·k n d9 g r e s p e c t i v e l y t h e C ui nt h es h o o t o f L o l i u m mu l t i f l o r u mL a mi s6 g a
( , , )c .R me t a l Ni C u C d o n t a mi n a t e dd r e d g e ds e wa g er i v e rs e d i me n t e s u l t ss h o wt h a t t h ep l a n t h a sh i g h
a c c u mu l a t i o na b i l i t yt ot h eh e a v yme t a l i nd r e d g e ds e wa g er i v e rs e d i me n ta n dt h es h o o to ft h ep l a n t
-1 -1
-1 的 1 燉 5 ;C . 4 4 9mg ·k 燉 4 .地上部分累积的重金属量与离子交换态量有相 d地上部分为 1 g ,占 C d总量的 1 关 性 .沉 积 物 中 的 微 生 物 种 类 和 数 量 在 种 植 前 后 有 较 大 变 化 ,种 后 沉 积 物 中 多 酚 氧 化 酶 和 过 氧 化 氢 酶 活 性
:P ﹢ ┈ ┉ ┇ ┉ o t e x p e r i me n t wa s c o n d u c t e dt os t u d yp h y t o r e me d i a t i o no f L o l i u m mu l t i f l o r u mL a mt oh e a v y
1 材料和方法
1 . 1 材料
-1 沉 积物取自华北某市排污河 ,其部分基本理化性质如下 :阳离子交换量 4 9 . 5 9c ( +) ·k mo l g ;有 -1 -1 -1 机质 1 6 0 . 4g ·k . 2 4 ;全氮 5 0 . 3 3g ·k 5 . 0 9mg ·k . 8 6 %.重金属 g ;p H7 g ;速效磷 6 g ;矿物油 3
1 3 ] 点[ .生物修复技术中的植物修复是利用植物及共存的微生物体系有效清除环境中的污染物 ,是解决受 4 5 ] 污染河道沉积物中重金属问题的较为经济有效的途径 [ .本文通过栽培试验研究了种植黑麦草以后 ,河
道污染沉积物中 Ni , , C u C d等重金属污染的修复情况 ,包括黑麦草对沉积物中重金属的吸收和去除 ,沉 积物中微生物的种类和数量的变化 ,沉积物中酶活性的变化等 .
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