Mn超积累植物商陆及植物修复重金属污染土壤展望
土壤重金属污染的植物修复
汇报人:XX
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目录
• 引言 • 土壤重金属污染概述 • 植物修复技术原理与特点 • 植物种类选择与育种策略
目录
• 田间试验设计与实施方法 • 案例分析与经验分享 • 挑战与展望
01
引言
背景与意义
土壤重金属污染现状
随着工业化和城市化的快速发展,土 壤重金属污染问题日益严重,对生态 环境和人类健康构成巨大威胁。
和新技术成果。
04
启示二:加强国际合作与交流 是促进植物修复技术发展的重 要途径。我们应积极参与国际 交流与合作活动,学习借鉴国 际先进经验和技术成果,推动 我国植物修复技术的跨越式发
展。
07
挑战与展望
当前面临主要挑战和问题
植物修复效率
目前已知的超富集植物通常生长 缓慢,生物量小,修复效率低, 难以满足大面积土壤修复的需求
植物修复技术优缺点分析
• 社会可接受度高:植物修复技术符合公众对环保和可 持续发展的期望,易于获得社会认可和支持。
植物修复技术优缺点分析
1 2
修复周期长
植物修复技术通常需要较长时间才能显著降低土 壤中的重金属含量,难以满足紧急治理需求。
受环境条件限制
植物生长受土壤、气候等环境因素影响较大,可 能导致修复效果不稳定或难以达到预期目标。
,同时增加生物量,以提高植物修复效率。
植物-微生物联合修复
02
利用植物与微生物的协同作用,强化重金属的活化、吸收和转
运过程,提高修复效果。
农业措施辅助
03
结合合理的农业措施,如施肥、灌溉、耕作等,改善土壤环境
,提高植物修复的效率。
政策法规支持和科技创新推动
政策法规支持
植物修复土壤重金属污染技术研究进展
植物修复土壤重金属污染技术研究进展作者:高诗倩马广翔马涛黄丽珠邱金伟来源:《科技风》2021年第11期摘要:在工业化迅猛发展的现代,土壤重金属的污染已经对环境和粮食安全构成严重威胁。
现有物理、化学和生物技术可用于修复受金属污染的土壤,其中生物修复中的植物修复被认为是一种经济有效的方法。
植物修复是利用植物对污染物的吸收提取富集转化等一系列的做用降低环境中该污染物的浓度和毒性作用。
这是一项相对较新的技术,被认为是具有成本效益、效率高、新颖、环保和太阳能驱动的技术,公众接受度高。
植物修复是当前研究的热点之一。
例如化学辅助植物提取和微生物辅助植物修复技术也可大规模用于净化受污染的土壤,在基因工程领域还需进一步研究以提高转基因植物的修复能力,并对植物修复技术的机制和有效性加以研究,帮助促进该技术的发展。
关键词:重金属;植物修复;超富集植物;生物可利用度重金属对环境的污染已经成为世界性的严重问题。
人类通过矿石提取、污水排放等途径将这些元素释放到环境中。
随着工业化进程的加快和自然的生物地化循环的干扰,重金属污染问题日益严重。
与有机物不同,重金属基本上是不可降解的,因此会在环境中积累。
重金属元素是单质密度大于4.5g/cm3的一類金属元素的总称[1]。
重金属元素进入土壤后,若含量高于安全标准从而使生态环境恶化的现象就是土壤重金属污染。
由于它们有进入食物链的风险,所以这些重金属在农业土壤和水资源中的积累会对人类健康构成巨大威胁。
现如今有许多物理、化学和生物技术可用于修复受金属污染的土壤。
这些方法具有一定的局限性,例如修复过程中工作量大,且修复成本较高,土质混浊,使得土壤理化性质发生变化,且这个变化是不可逆的。
所以,对于重金属污染土壤的经济有效的修复方式就是植物修复。
植物修复是一种绿色清洁技术,其利用天然或转基因植物从环境中提取有害物质,即重金属,包括放射性核素、杀虫剂,多氯化物、来自环境的联苯和多环芳烃并将最小化转化为安全的化合代谢物,具有费用低、不破坏环境生态等优点。
重金属复合污染土壤的超积累植物修复技术
天津师范大学本科毕业论文(设计)重金属污染土壤的超积累植物修复技术学院:城市与环境科学学院学生姓名:陈晓龙学号:10508122专业:资源环境与城乡规划管理年级:2010级完成日期:2014年4月8日指导教师:梁培玉重金属污染土壤的超积累植物修复技术摘要:近年来,由于工农业的急速发展,导致环境问题日益严重。
采矿、冶炼、汽车尾气的排放、工业废水的排放、农业化肥的使用,导致重金属囤积,严重污染土壤,对人类生活已造成了严重危害。
重金属污染有别于其他污染,在土壤中重金属无法通过自身特性而降解。
由于重金属具的易富集的特性,这导致其很难被降解在环境中。
植物修复技术作为一种新兴的绿色技术被重视,并成为国内外研究的热点。
本文就国内外目前研究植物修复技术的现状,重点探讨中国在植物修复技术上的发展和植物修复技术目前在国内重金属污染土壤中的应用。
关键词:重金属;土壤污染;超积累植物;植物修复技术;Technology of Hyperaccumulator for Phytoremediation of Soils Contaminated by Heavy MetalsAbstract:In recent years, given the rapid development of industry and agriculture, led to increasingly serious environmental problems. Mining, metallurgy, automobile exhaust emissions and industrial wastewater discharges, agricultural fertilizers, leading to accumulation of heavy metals, heavily polluted soil, has caused serious harm to human life. Differ from other organic compound pollution of soil heavy metal pollution, cannot by itself the purification and physicochemical properties or biological degradation. Enrichment of heavy metals, it is difficult to degrade in the environment. Phytoremediation was developed in recent years for removal of heavy metal pollution in soil in green technology. Hyperaccumulators and phytoremediation of heavy metals has become one of the hot fields of academic research at home and abroad. This article on the current status of research on phytoremediation technology at home and abroad, focusing on China's development in this technology and application of phytoremediation in soil contaminated by heavy metals. Keywords:Heavy metal; Soil pollution; Hyperaccumulator; Phytoremediation technology目录1 绪论 (4)1.1 研究的意义与背景 (4)1.2 中国重金属土壤污染概况 (4)1.3 国内外研究现状 (6)1.3.1 国外研究综述 (6)1.3.2 国内研究综述 (6)2 植物修复技术的类型 (7)2.1 植物提取 (7)2.2 植物固定 (7)2.3 植物挥发 (7)2.4 根际过滤 (8)3 超积累植物 (8)3.1 我国主要的超积累植物种类 (8)3.2超积累植物的制约条件 (9)4 植物修复技术在国内的应用研究 (10)5超积累植物残体的处理 (11)5.1 植物残体的预处理 (11)5.2 植物残体的后续处理 (12)6 结果与讨论 (12)参考文献:......................................... 错误!未定义书签。
商陆修复土壤重金属污染研究进展
商陆修复土壤重金属污染研究进展 作者:谷雨蒋平李明德李志明吴海勇刘琼峰来源:《湖南农业科学》2018年第01期摘要:介绍了商陆的特性、栽培、利用价值,重点阐述了其对土壤重金属锰、镉、铀、镍、铯、锌、砷、铜、铅等富集的研究现状、存在问题及今后的发展趋势,旨在为商陆在土壤重金属污染修复的应用提供理论参考。
关键词:商陆;土壤;重金属污染;植物修复中图分类号:Q949.745.4, X53 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2018)01-0119-04 Progress of Phytolacca acinosa on Soil Polluted by Heavy MetalGU Yu1,JIANG Ping2,LI Ming-de1,LI Zhi-ming2,WU Hai-yong1,LIU Qiong-feng1(1. Hunan Soil and Fertilizer Research Institute, Changsha 410125, PRC; 2. Hunan Soil and Fertilizer Station, Changsha 410006, PRC)Abstract:In order to provide theoretical reference for the application of Phytolacca acinosa in remediation of heavy metal pollution in soil, this paper introduced its characteristics, cultivation,and utility value, and mainly summarized the research status of Phytolacca acinosa on soil heavy metal accumulating manganese, cadmium, uranium, nickel, cesium, zinc, arsenic,copper, and lead, excisting problems and future development trend.Key words:Phytolacca acinosa; soil; heavy metal pollution; phytoremediation随着工农业的快速发展,土壤重金属污染问题日趋严重。
2023年我国土壤重金属植物修复现状与应用前景分析
2022年我国土壤重金属植物修复现状与应用前景分析植物修复重金属污染土壤现状及应用1、土壤重金属修复技术主要有哪几种类型,植物修复技术的优势主要表现在那些方面?目前我国在重金属植物修复的讨论与应用状况如何?据宇博智业市场讨论中心了解,土壤重金属污染修复技术有多种,包括物理修复、化学修复、生物修复以及多技术联合修复。
植物修复技术作为生物修复技术的一种,除具有修复成本低、环境友好、无二次污染、对土壤结构不产生破坏等优点外,还能改善土壤生态、削减水土流失、增加碳固定等。
我国重金属植物修复技术兴起于上世纪九十年月中后期,在修复植物的筛选、鉴定,植物汲取、富集金属的机制,修复植物栽培、管理,提高修复效率强化技术与风险,修复植物的无害化处置和资源利用等方面均开展了大量的讨论,然而我国植物修复技术的应用还处于初级阶段,多为试验室讨论结果或仅小面积的示范,离大面积应用还有不小差距。
这与我国的课题资助模式、国家经济社会需求及进展阶段等相关。
2、目前比较成熟的重金属植物修复技术有哪些?能否结合您做过的重金属污染土壤修复的示范工程谈一下,重金属植物修复技术在实际应用中的问题与解决方案?通常所说的植物修复技术是指植物吸取修复(Phytoextraction)技术,除此之外,土壤重金属的植物修复技术还包括植物阻隔(低汲取)、植物稳定、植物挥发和植物根际过滤等,但就技术应用来说还是植物吸取修复相对较为成熟。
虽然重金属植物修复技术有众多优点,具有实际应用的潜力,但也存在一些尚需解决的问题。
如,植物修复技术适合于重金属中低污染土壤的修复,对高污染土壤则因周期过长而难于应用;我国土壤重金属污染往往呈现多种元素的复合性污染、或重金属与有机污染物的复合污染,而一种修复植物往往只对部分污染物起作用;与物理工程措施相比,植物修复技术多数状况下耗时较长,这与急需用地冲突,限制了实际推广;另一个重要问题是修复费用由谁担当。
我国尚未有“土壤污染防治法”或类似的可依照执行的法律,因而存在实际实施的“无法可依”之逆境,对于农田土壤污染修复这样的公益性工程问题尤其突出。
农田土壤重金属污染及植物修复技术
农田土壤重金属污染及植物修复技术摘要:现如今,土壤重金属污染问题日益严重,越来越受到环境和土壤科学研究者的关注。
农田土壤中的重金属对作物和人体健康构成了威胁,防治农田土壤重金属污染迫在眉睫。
重金属超富集植物及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域,本文在此概述了农田土壤重金属污染的来源、防治措施和植物修复技术,探讨了土壤重金属超富集植物的应用潜力以及展望,为实现对重金属污染土壤进行有效的整治与安全高效的利用提供新的技术途径。
关键词:重金属污染防治植物修复超富集土壤重金属污染是指人类活动将重金属加入到土壤中,致使土壤中重金属含量明显高于原有含量、并造成生态环境质量恶化的现象[1]。
许多重金属如铜、锌,都是作物必须的营养元素,对作物生长发育起着十分重要的作用。
当金属数量超过某一临界值时,就会对作物产生一定毒害作用,轻则植物体内代谢过程发生紊乱,生长发育受抑制,重则导致作物死亡。
随着工农业生产的发展,三废的排放,矿产的开发和利用,污水的灌溉和农业、除草剂、化肥的使用,金属的产量明显增加,严重污染了土壤、水质、大气,各种重金属环境污染问题随之出现。
中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染,如北京、天津、西安、济南、郑州等地;南方相对较轻,如福州、宁波、成都等地。
土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。
从中国土壤资源状况看,到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2,而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等,土壤资源将进一步减少。
因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染,改良土壤质量,将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容[2],治理土壤重金属重金属污染迫在眉睫。
1 农田土壤中重金属污染物来源1.1 大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等,大气中的大多数重金属是经自然沉降[3]和雨淋沉降进入农田土壤的。
重金属污染土壤的植物修复及超积累植物的研究进展解析
第3年3月2O2卷第3期07闰月文等・冶炼厂粗铅生产线废气治理技术研究VL2N0仉33Ma.Oor27表8治理工程投资设施名称烧结机电除尘器投资额(万元)21O20702O57O555033354结语41烧结机废气治理设施采用静电除尘一.非稳态转一吸制酸工艺一式双碱(湿电石渣、氢氧化钠)一非稳态制酸系统+脱硫系统鼓风机除尘系统GC湍球浮动床脱硫系统Y卫生收尘废气在线监测系统合计石膏法脱硫工艺以及鼓风炉废气治理设施采用布袋除尘一湿式石灰石膏法脱硫工艺,实际效果较好,运行稳定,废气中的各项污染物排放浓度均符合排放标准的要求。
42治理设施循环废水中总砷浓度较高,.必须严格施工质量和加强日常管理,防止渗漏、泄漏和排放,以免对地下水、地表水造成污染。
参考文献:[]北京水环境技术与设备研究中心,1三废处理工程技术手册(气卷)M]废[.北京:化学工业出版社,0017:20,()219—242.治理工程运行经济指标见表9。
表9治理工程运行经济指标[]魏先勋.环境工程设计手册[.长沙:南科学2M]湖技术出版社,025:020()17—137.(上接第71页)[72]M.M.【8tA..aa,JM.BkrLV.Kci.Py.ae,.ohahsnioilhrcraofotnasrtnadtnlaogcaatitnooZ2+boponasc-laceziriroisotnZyeacmuaootultrsetnthosinhprcultradnnrcmuaop-oonc机制[]植物营养与肥料学,0281:5J.20,()8—1.[3he,lcM,ii,ea.Pyrmd.3]CayRLMalniLYnt1hteeioaofsimtsCrnpmniithogJ.itnolea.urtOionBocnly[]oleeo198:797,29—24.8csTlp[]lth—i,961211—72ihsiJ.Pysl19,1:512.eoafnaPo7[8.rw,RLhe,JSnl,A..2]sLBon..Cay..AgneJM.Be.icadcdunutebyeacmuaoh ̄pkarZnnamilpayhprcultrTlik[43]单孝全.土壤的植物修复与超积累植物研究[]J。
重金属超富集植物及植物修复技术研究进展
重金属超富集植物及植物修复技术研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,重金属污染已成为全球范围内日益严重的环境问题。
重金属元素因其持久性、生物累积性和毒性,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
因此,探索有效的重金属污染治理和修复技术显得尤为迫切。
重金属超富集植物及其植物修复技术作为一种绿色、环保的修复方式,近年来受到了广泛关注和研究。
本文旨在概述重金属超富集植物的特征、筛选方法,以及植物修复技术的原理、应用和最新研究进展,以期为重金属污染土壤和水体的生态修复提供理论支持和实践指导。
二、重金属超富集植物概述重金属超富集植物(Heavy Metal Hyperaccumulator)是一类能在重金属污染环境中生长,并且体内重金属含量显著超过一般植物的植物种类。
这些植物通过特殊的生理机制和生物化学过程,能够在体内积累大量的重金属元素,如铜、锌、铅、镉、镍、钴等,而不会受到明显的毒害。
因此,它们对于修复重金属污染土壤和水体具有重要的应用潜力。
重金属超富集植物的特点主要包括:一是能在重金属含量较高的环境中正常生长,甚至在这些环境中表现出优于其他植物的生长特性;二是植物体内重金属含量远超一般植物,通常是普通植物的几十倍甚至几百倍;三是这些植物对重金属的积累具有选择性,即某种植物可能只对某一种或几种重金属具有较强的积累能力。
重金属超富集植物的发现和研究始于20世纪70年代,随着环境污染问题的日益严重,这一领域的研究逐渐受到重视。
全球范围内已经发现了数百种重金属超富集植物,其中包括一些著名的种类,如铜草(Thlaspi caerulescens)、东南景天(Sedum alfredii)、镍豆(Alyssum bertolonii)等。
这些植物主要分布在矿区、冶炼厂等重金属污染较为严重的地区。
重金属超富集植物在植物修复技术中发挥着核心作用。
通过种植这些植物,可以有效地将土壤或水体中的重金属元素吸收并固定在植物体内,从而降低环境中重金属的含量。
土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景
随着工 业的 发展 和农业 生 产 的现代 化 ,土壤 污 染 日益 严 重 ,而 重 金 属 污 染 是 其 中危 害极 大 的 一
类 。重金属 在土 壤 中积 累到一 定 限度时 ,就 会对 土
忍 耐和超 量 积 累能力 并结 合共 生 的微 生 物体 系来 实 现 对重金 属 污染 环境 的修 复 即植 物修 复 技术 是一 种
新 兴 的绿 色 生 物技 术 ,能 在 不 破坏 土 壤 生 态 环 境 ,
壤 一植 物系 统产生 毒 害 ,它不 仅导致 土 壤退 化 、农 作 物 产量和 品质 降低 ,而 且通 过径 流 和淋洗 作用 污
染 地表 水和 地下 水 ,恶化 水文 环境 ,并 可能 通过 直
保持 土壤 结 构和微 生 物 活性 的情 况 下 ,通过 植物 的
A sr c He v tl c n a n t n i e t mey h r u n s i o tmi ai n I s o e o h b ta t a y mea o tmi ai s xr o e l a mf l i ol n a n t . t n f t e c o i
T ep rp ci e e e r h a d a p iai n o h t r me it n we ee p u d d s s mai al . h e s e t si r s ac n p l t f y o e d ai r x o n e y t v n c o p o e t l c y Ke wo d h a y mea o tmi ain ;p yo e d ai n ;h p r c u l tr y r s e v tl n a n t c o h t r me it o y e — c mu ao a
重金属污染土壤的植物微生物联合修复研究进展
重金属污染土壤的植物微生物联合修复研究进展一、本文概述随着工业化进程的加快,重金属污染问题日益严重,尤其是在土壤中的累积,对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
重金属污染土壤修复已成为环境保护领域的研究热点。
在众多修复技术中,植物微生物联合修复技术因其环境友好、成本低廉和可持续性强的特点,受到了广泛关注。
本文旨在对重金属污染土壤的植物微生物联合修复技术的研究进展进行综述,以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。
本文将介绍重金属污染土壤的来源、特点及其对生态环境和人体健康的影响,阐述重金属污染土壤修复的重要性和紧迫性。
本文将重点介绍植物微生物联合修复技术的原理、机制及优势,包括植物提取、植物稳定和微生物降解等作用方式。
在此基础上,本文将综述近年来植物微生物联合修复技术在重金属污染土壤修复中的应用实例和效果,分析其在不同土壤类型和重金属种类下的适用性。
本文将探讨植物微生物联合修复技术面临的挑战和未来的发展方向,以期为该领域的研究提供新的思路和方法。
二、重金属污染土壤的来源与影响重金属污染土壤的来源多种多样,主要包括工业废水排放、矿山开采、农药和化肥的滥用、城市污泥和垃圾的不当处理等。
这些活动将重金属如铅、汞、铬、镉等释放到环境中,通过水、空气和生物链等途径进入土壤,导致土壤重金属含量超标。
重金属在土壤中不易降解,且易被植物吸收,从而通过食物链危害人类健康。
重金属污染土壤对生态环境和人体健康产生了深远影响。
重金属污染会降低土壤质量,破坏土壤结构,影响土壤微生物的活动,从而影响到土壤的生物地球化学循环。
重金属污染会影响植物的生长和发育,抑制植物对营养元素的吸收,甚至导致植物死亡。
重金属还可以通过食物链进入人体,对人体健康产生危害,如引发肾脏、肝脏、神经系统等疾病。
因此,研究和开发有效的重金属污染土壤修复技术,对于保护生态环境和人类健康具有重要意义。
植物微生物联合修复技术作为一种新兴的修复方法,具有修复效果好、环境友好、成本低等优点,已成为当前重金属污染土壤修复研究的热点和前沿领域。
锰矿区周边土壤中锰污染及富锰植物调查现状综述
猱艺科枚Journal of Green Science and Technology 第23卷第2期2021年1月猛矿区周边土壤中猛污染及富猛植物调查现状综述马先杰,乔梓(贵州绿兴清源环保有限责任公司,贵州贵阳550001)摘要:猛元素为过渡金属,用途极为广泛,我国作为猛矿的开采大国,猛矿区周边土壤猛污■染现状受到广泛关注。
目前,针对猛矿区土壤猛污染现状和植被恢复治理技术餉研究具有局部性及区域性特点。
为此,综述了不同区域猛矿区周边土壤重金属猛污■染现状、不同区域土壤中猛含量差异,调查了猛矿区周边富猛植被现状,提出了一些建议,为矿区周边土壤中猛污染植物修复技术提供参考依据。
关键词:猛矿区;土壤;重金属;富猛植物中图分类号:X82文献标识码:A文章编号:1674-9944(2021)02-0148-021引言猛是国民经济中重要的基础物资和国家重要战略资源之一,我国是全球最大的猛生产国、消费国和出口国,猛矿主要分布在重庆、湖南、贵州、广西等地而猛矿的开采、选矿及尾矿的任意堆放产生的重金属猛通过大气沉降、地表水、地下水等途径迁移至矿区周边土壤中,并通过土壤一农作物途径进入人体,对身体健康构成威胁也。
植物修复重金属作为一种经济、生态及可持续的技术手段,受到广泛应用。
植物修复的核心是植物对重金属的富集能力,因此本研究通过文献综述,了解猛矿区周边土壤中重金属猛污染现状以及对土壤中猛元素具有富集能力的植物,以期为土壤重金属镒污染修复提供参考依据。
2土壤中镒污染现状由表1可知,重庆秀山镒矿区旳、湖南湘潭某猛矿区曲、湖南省湘潭猛矿区页、湖南湘潭金石猛矿区何、广西桂平猛矿区切、贵州遵义与铜仁猛矿区闪土壤猛含量均较高,且部分矿区评价结果表明,镒属于严重或极严重污染。
表1猛矿区周边土壤中猛污染现状猛矿区周边土壤重金属猛污染程度参考文献重庆秀山猛矿区Mn污染极为严重[3]湖南湘潭某猛矿区Mn含量超过全国土壤背景植,单因子[4]污染指数为141.3,属于重度污染湖南省湘潭猛矿区Mn超过湖南省土壤背景值的11.29倍[5]湖南湘潭金石猛矿区Mri属于重度污染[6]广西桂平猛矿区Mn含量超过广西土壤背景值[7]贵州遵义、铜仁猛矿区Mn含量超过贵州省土壤背景值&47倍:8]3不同区域土壤中猛含量差异由表2可知,重庆秀山猛矿区土壤猛含量平均值为48467.6mg/kgE。
植物修复重金属污染土壤的研究与应用进展
植物修复重金属污染土壤的研究与应用进展摘要:植物修复是一种绿色、可持续的、有广阔应用前景的解决环境污染问题的技术。
植物修复技术是指利用植物吸收、降解、挥发、过滤和固定等作用,净化土壤、水体、废弃物和空气中的无机和有机污染物的环境修复技术。
目前,国内外涉及植物修复重金属污染土壤的研究领域很多,本文通过分类讨论,综述了国内外植物修复重金属污染土壤的研究与应用现状。
关键词:植物修复;超积累植物;根际微生物;转基因;螯合剂改革开放三十几年来,中国经济快速发展,越来越多的环境污染问题也暴露了出来。
由于金属采选业、制造业及加工业的迅猛发展使得大量的重金属污染物进入了土壤系统。
重金属污染物质不同于有机污染物质,其最大的特点就是不能为生物所分解,大多数也不能通过焚烧的方法从土壤中去除[1],而是与各种土壤组分发生包括吸附解吸、沉淀溶解、络合解络、同化矿化和降解转化等各种物理的、化学的和生物的反应[2],但是重金属污染物仍存在于土壤中,给环境造成了严重的危害。
世界各国针对土壤重金属污染采取了各种各样的修复方法,但由于经济及部分技术原因,常用的修复方法仍以客土法、改良剂和淋洗法等,不仅成本昂贵,破坏土壤结构和土壤微生物,而且会造成二次污染。
采用植物修复法能在不破坏土壤生态环境,保持土壤结构和土壤微生物活性的情况下,通过植物的生理活动和特征吸收大量的重金属污染物,以达到使重金属污染物脱离土壤系统的目的。
所谓植物修复技术,就是以植物能忍耐和超量积累某种或某些污染物为理论基础,利用植物及其共存微生物体系清除环境中污染物的一种环境污染治理技术[3]。
鉴于植物修复方法的自然性和经济性,利用植物对污染环境进行修复,是一种更经济更适于生态系统规律的修复技术。
1 重金属污染土壤的植物修复主要机理植物修复利用了植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、降解的作用机制来清除环境中污染物质,即利用植物本身特有的利用污染物、转化污染物,通过氧化-还原或水解作用,使污染物得以降解和脱毒的能力,利用植物根际圈特殊的生态条件加速土壤微生物的生长,显著提高根际圈微环境中微生物的生物量和潜能,从而提高对土壤有机污染物的分解作用的能力,以及利用某些植物特殊的积累与固定能力去除土壤中某些无机和有机污染物的能力[1]。
木本植物修复土壤重金属污染的前景展望
木本植物修复土壤重金属污染的前景展望重金属污染物主要是指密度在4以上约60种元素或密度在5以上的45种元素。
随着土壤重金属污染的日益严重,人们对重金属污染治理的研究越来越多。
通常采用的物理及物理化学治理方法具有快速高效的有点,但成本较高还会破坏土壤的生物活性,而植物修复受到人们的重视,并成为污染土壤修复研究的热点,本文对木本植物修复技术的发展做了简要的分析。
标签:重金属;污染;植物修复目前,全世界人们对重金属的污染问题都极为关注,重金属污染已成为焦点问题世界各国的土壤都存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放重金属少则数万吨多则千万吨以上。
所以去除土壤和水体中的重金属已经成为人类亟须解决的问题。
一、重金属污染的危害当重金属在土壤中积累到一定程度时,会对生态安全构成威胁,造成土壤肥力的下降,还会对食品安全构成威胁,损害人类的健康。
土壤对于进入其中的污染物质具有一定的自净作用,但这种净化能力是有一定限度的,当进入土壤中污染物质的数量超过其本身承载力时,土壤就会被污染。
土壤重金属污染物的独特之处就是不能被生物所分解,而且土壤中很多重金属也不能通过焚烧的方法去除。
大部分重金属元素可以被生物体吸收并积累体内,还有可能转化为甲基化合物,其毒性比重金属的毒性还要强。
与大气和水体污染不同,土壤重金属污染具有潜伏性、累积性和隐蔽性等特点,因此,修复土壤中重金属污染的问题已经是众多环境工作者们研究较多的课题。
二、重金属污染的治理1.治理方法目前土壤重金属污染修复的方法主要有:(1)物理修复法,(2)物理化学修复法,(3)生物修复法。
与传统的物理和化学修复方法相比较,植物修复在重金属污染治理中具有不可替代的优势,近十几年来,利用植物清除土壤重金属污染物的修复技术已成为热点,其利用绿色植物的新陈代谢活动来固定、提取和挥发环境中的重金属污染物,通过收获植物体以去除污染物,达到土壤污染治理的目的。
植物修复成本低廉,只占常规处理方法费用的17—35%,同时植物修复可以减少土壤重金属污染风险,且不破坏土壤环境质量。
重金属污染土壤的植物修复及超积累植物的研究进展
第32卷第3期2007年3月环境科学与管理ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT VoI.32No.3Mar.2007收稿日期:2006-10-13项目来源:贵州省教育厅基金和省长基金资助项目作者简介:吴志强(1979-),男,河南省沈丘县人,在读研究生,研究方向:土壤———植物系统重金属污染。
文章编号: 673- ( 007)0 -0067-05重金属污染土壤的植物修复及超积累植物的研究进展吴志强,顾尚义,李海英,王春梅(贵州大学资源与环境工程学院,贵州贵阳550003)摘 要:植物修复技术是近年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的生态技术。
重金属超积累植物及植物修复技术是当前国内外学术界研究的热点领域之一。
植物修复重金属污染的机制主要是植物对污染物的吸收、累积和转化,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。
综述了近十几年来国内外植物修复重金属污染的现状及超积累植物机理,探讨植物修复技术目前尚存在的某些不足及今后努力的方向。
关键词:土壤重金属污染;植物修复;超积累植物中图分类号:X53文献标识码:APhytoremediation of Heavy MetaI S -Contaminated SoiIsand Hyper -AccumuIator s Research AdvanceWu Zhigiang ,Gu Shangyi ,Li Haiying ,Wang Chunmei(CoIIege of Resources and Environment ,Guizhou University ,Guiyang 550003,China )Abstract :Phytoremediation is an ecoIogicaI technigue used to cIean poIIuted soiIs by heavy metaIs.The study on phytoreme-diation and hyperaccumuIator is one of the hot fieIds of academic research worIdwide.The mechanism of phytoremediation for soiI poIIuted by heavy metaIs is that pIants absorb ,accumuIate and transIate poIIutants.Phytoremediation has many advantages such as Iow cost ,no worsening the ecoIogicaI environment of soiIs and rivers and no recontamination.Reviewed the actuaIity of phytoreme-diation of soiI poIIuted by heavy metaI and the study of mechanism on hyper -accumuIator in past ten years ,and discussed some shortage of the technoIogy stiII exist currentIy on phytoremediation and direction of deveIopment.Key words :heavy metaIs contaminated soiI ;phytoremediation ;hyperaccumuIator最近十几年土壤污染已经引起了公众的广泛关注。
重金属污染土壤的植物修复及超积累植物的研究进展
重金属污染土壤的植物修复及超积累植物的研究进展
吴志强;顾尚义;李海英;王春梅
【期刊名称】《环境科学与管理》
【年(卷),期】2007(032)003
【摘要】植物修复技术是近年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的生态技术.重金属超积累植物及植物修复技术是当前国内外学术界研究的热点领域之一.植物修复重金属污染的机制主要是植物对污染物的吸收、累积和转化,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.综述了近十几年来国内外植物修复重金属污染的现状及超积累植物机理,探讨植物修复技术目前尚存在的某些不足及今后努力的方向.
【总页数】6页(P67-71,75)
【作者】吴志强;顾尚义;李海英;王春梅
【作者单位】贵州大学,资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550003;贵州大学,资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550003;贵州大学,资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550003;贵州大学,资源与环境工程学院,贵州,贵阳,550003
【正文语种】中文
【中图分类】X53
【相关文献】
1.利用超积累植物修复铜绿山古铜矿重金属污染土壤的潜力分析 [J], 郑进;康薇
2.超积累植物修复重金属污染土壤的研究进展 [J], 杜俊杰;周启星;李娜;吴建虎
3.超积累植物修复重金属污染土壤的机理 [J], 王华;曹启民;桑爱云;杨安富;王汀忠;秦裕波;唐树梅
4.超积累植物修复土壤重金属污染的富集机理的研究与进展 [J], 褚兴飞;唐晓声;徐翔;李海建
5.超积累植物修复土壤重金属污染的研究进展 [J], 丁方达
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植物修复重金属污染土壤的技术进展
植物修复重金属污染土壤的技术进展严群;周娜娜【摘要】土壤重金属污染的危害日趋普遍和严重,使用传统的物理、化学修复方法成本高,对环境扰动大,利用以阳光为能源的植物去修复被重金属污染的土壤是一种有应用前景的技术。
为了了解植物修复的应用现状与进展,对近年来国内外在这方面的研究工作进行了综述,介绍了常用于修复重金属污染土壤的几类植物,并对这些植物及它们的不同部位对不同重金属的累积效果和影响修复效果的因素作了概括,并介绍了如何提高植物的修复效率。
对累积了重金属的植物目前的处理方法也做了介绍,当前对植物的处理方法做的研究较少,还有待更多的探索研究。
植物修复具有成本低、利于土壤生态系统的保持等优点,但也有其不足之处。
为了更好地修复被重金属污染的土壤,还需要对植物修复做进一步的研究与改进。
【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】6页(P60-65)【关键词】重金属污染土壤;植物修复;效果;影响;植物处理;进展【作者】严群;周娜娜【作者单位】江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000【正文语种】中文【中图分类】X53随着中国经济的快速发展,也伴随着日益严重的环境污染问题.由于矿山开采、金属冶炼等的发展使得大量含重金属的污染物通过各种途径进入土壤系统,污染元素在土壤中一般只能发生形态的转变和迁移,难以降解,对人类赖以生存的环境造成了严重的危害.用传统的物理法(如客土)、化学法(如加改良剂、淋洗法)等治理被重金属污染的土壤不仅成本昂贵,而且对环境扰动大,会破坏土壤结构和土著微生物,并有可能造成二次污染.而采用植物修复能在不破坏土壤生态环境,保持土壤结构和微生物活性的情况下通过植物的根系直接将大量的重金属元素吸收,待植物成熟后,收获植物地上部分,以达到修复被重金属污染的土壤的目的.植物修复,即利用植物对重金属的忍耐和超量积累能力并结合共生的微生物体系来实现对重金属污染环境的修复,是一种新兴的绿色技术.土壤重金属污染日趋普遍,必须对重金属污染土壤进行修复,植物修复是一种很有潜力的方法.以植物根系为中心聚集了大量的生命物质及其分泌物,形成的极为独特的“生态修复单元”——根际圈[1],是土壤重金属污染植物修复的主要场所.根际圈通过植物根及其分泌物质和微生物、土壤动物的新陈代谢活动对污染物产生吸收、吸附、降解等一系列活动,它对土壤重金属污染植物修复起到很重要的作用.超富集(积累)植物能超量吸收和积累重金属,即使在外界重金属浓度很低时,其体内重金属的含量仍比普通植物高10倍甚至上百倍,因而常用于植物修复.用植物修复被重金属污染的土壤是指通过超富集植物(hyperaccumulator)及其共存微生物体系吸收、挥发、根滤、降解、稳定重金属,再经过植物的积累、吸收、转运去除土壤中有害重金属污染物,是一种低成本、更有效的绿色技术.植物修复技术可分以下4类:植物提取、植物根际过滤、植物稳定和植物挥发.不同种类的植物修复重金属污染土壤时所起的作用不同,有的是植物提取,有的是植物稳定,有的是植物挥发.目前植物挥发多只用于可挥发性重金属(Hg 和 Se)[2].经学者实验得知[3-19],不同种类植物对同一种重金属的累积量不同,同一种植物对不同重金属的累积量不同,同一植物不同部位对重金属的累积量不同,植物在未被污染土壤和污染土壤中对重金属的累积量不同.目前学者研究发现可用于重金属污染土壤修复的植物主要有以下几种,并得出它们在一定条件下的累积量. (1)能源植物.近年的相关研究表明,多年生高大禾草柳枝稷[3-5]、荻[6-8]、芦竹[6,9-10]、杂交狼尾草[11,12]是 4种应用前景广阔的草本能源植物.它们生长迅速,生物质产量高,适应性广,抗逆性强,可以在边际土地上开展规模化种植与应用.在一定条件下,柳枝稷、荻、芦竹、杂交狼尾草的生物质产量较高,分别为23.23 t/hm2、28.22 t/hm2、47.08 t/hm2、59.22 t/hm2.杂交狼尾草对砷、汞、铜、铅、镉的绝对富集量分别为23.12 g/hm2、0.35 g/hm2、1132.62 g/hm2、95.18 g/hm2、6.07 g/hm2,芦竹对铬的绝对富集量达到1333.37 g/hm2.草本能源植物对重金属污染土壤具有一定的修复潜力,且不受重金属轻度污染的明显负面影响,因此其重金属绝对富集量可观.并以杂交狼尾草最大,芦竹、荻、柳枝稷次之[14].(2)羽扇豆(White lupin plant)的植物稳定作用:用于镉和砷的植物稳定[15].而鱼腥草、西芹、黑麦草、大花月见草、早熟禾、羽衣甘蓝、曼陀罗等对土壤Cd 有较强的富集作用[16].(3)耕作植物和非耕作植物.学者对两种耕作植物甘蓝和玉米,两种非耕作植物酸模和毛蕊花实验发现,在一定条件下,对于重金属铬,毛蕊花的累积量最大,甘蓝的累积量最小;甘蓝根部(69±9 μg/g)对铬的积累量比地上部分((1.3±0.6–4.9±2 μg/g))大的多;边叶(4.9±2.7 μg/g)比内叶(1.3±0.6 μg/g)的积累量要大[17].(4)原生植物.目前研究发现,以下12种原生植物可以在重金属含量较高的土壤中种植,比其它高敏感植物表现出更高的重金属耐力[18].有菊科的矢车菊属植物虎尾草(Centaurea virgata Lam.Asteraceae);豆科的紫云英属植物verus L.(Astragalus verus L.Fabaceae);藜科的香藜属植物(Chenopodium botrys L.Chenopodiaceae);禾本科的针茅属植物半枝莲(Stipa barbata Desf.Poaceae);唇形科新塔花属的唇形草(Ziziphora clinopodioides miaceae);菊科的刺头菊属植物bijarensisRech.F.(Cousinia bijarensis Rech.F.Asteraceae);菊科的蓟属植物congestum Fisch.和 C.A.(Cirsium congestum Fisch.and C.A.Asteraceae);菊科的雀苣属植物山黄麻 (Scariola orientalis (Boiss.)Sojak.Asteraceae);菊科的刺头菊属植物sp.(Cousinia sp.Asteraceae);菊科的Chondrila芥菜(Chondrila junceaL.Asteraceae);禾本科臭草属的新疆齿缘草(Melica jacquemontii Dence. Ex Jacqem.Poaceae);Schorophulariaceae的毛蕊属植物speciosum Schard.(Verbas cumspeciosum Schard.Schorophulariaceae).学者通过实验发现,这些植物对铁、锌、铜、锰的累积量各不相同,不同部位的累积量也相异.在一定条件下,对于重金属污染土壤,分枝和根研究,C.Botrys对Cu 的累积量,根与枝各为183 μg/g和150 μg/g,对 Mn 的累积量各为 177.3μg/g 和1288 μg/g,这比其它植物累积量更高;V.Speciosum对Fe的累积量,地上部分与地下部分各为15343 μg/g和9226.3 μg/g,比其植物要高;S.orientalis地下部分对锌的累积量(1208.3 μg/g)比其它植物要高,S.Barbata地上部分对锌的累积量(329.3 μg/g)比其他植物高.A.Verus和 C.virgata地上部分对Mn的累积量不高,尽管它们根部的Mn浓度在不断升高.这几种植物对铁、锌、铜、锰的累积符合Fe﹥Zn﹥Cu﹥Mn 的顺序,除了C.botrys、Z.Clinopodioides、Cousinia SP.和 M.jacquemontii,它们的累积顺序是 Fe﹥Zn﹥Cu﹥Mn,而 S.orientalis和 S.barbata符合 Fe﹥Mn﹥Cu﹥Zn.(5)有学者通过实验研究发现,R.acetosella 对As有很好的吸取量,可以达到3104 μg/g;Cd、 Cr和Cu主要累积于植物根部.D.Thapsi和 J.Montana对Cd的累积可达到100 μg/g,其地上部分对Cd也有很好的累积作用,可达到40μg/g;A.Album和H.Mollis的根部对Cr有很好的累积作用,可达到100 μg/g;A.Album,C.Echinatus 和 D.Thapsi的地上部分对Cr有很好的累积作用,可达到10 μg/g,是普通植物的两倍.对于Cu,A.Album根部的累积量大(427 μg/g);D.thapsi对 Cu 累积量也较大(根部为95 μg/g,地上部分为193 μg/g);C.Telephiifolia对Cu的累积根部和地上部分大约都可为140 μg/g.对于 Zn,A.Album 的根部(2320 μg/g)和 D.thapsi地上部分(1230 μg/g)有很好的累积作用,D.thapsi和 J.Montana对Zn表现出有效的迁移.对于Pb和As,这几种植物Arrhenatherum album、Corrigiola telephiifolia、Cynosorus echinatus、Digitalis thapsi、Holcus mollis、Jasione Montana、Plantago lanceolata、Rumex acetosella、Thymus zygis、Trisetum ovatum 都有累积作用,A.Album根部对Pb的累积量可达480 μg/g,C.Telephiifolia 和 D.Thapsi地上部分对 Pb 的累积量可达200 μg/g;对于As,C.Telephiifolia的累积量最大,其根部和地上部分各为1350 μg/g 和2110 μg/g;R.Acetosella 和 A.Album根部对 As的累积量约为1000 μg/g.C.Telephiifolia和 D.thapsi表现出对重金属元素从根部到地上部分有较好的迁移[19].(6)转基因植物.由于目前植物修复存在修复周期长,生长缓慢,发现的可用于修复重金属污染土壤的植物种类不多,以及对植物的处理等方面的问题,促使人们研究转基因植物,使得转基因技术得到发展.目前,研究发现的方法有在植物体内嵌入多重基因(在新陈代谢第一阶段:细胞色素P450 s;新陈代谢第二阶段:GSH,GT等),在植物系统内完成外源性物质的降解.还可以在植物降解外源性物质的不同阶段加入多重基因,并加入细菌的ACC脱氨酶,解决了重金属积累在植物根部不转运到地上部分而影响植物修复的问题[20].Karenlampi等[21]将动物体内的MTs转入超积累植物拟南芥Arabidopsis thaliana中,结果,拟南芥对Cu的吸收能力提高了37倍.植物对重金属的累积效果与许多因素有关,主要有重金属浓度、pH、电导率、营养物质状况、迁移速率(TF),有的还与土壤中磷、铅等微量元素及生物活性有关[18].在用植物修复重金属污染土壤过程中,为了使植物有效地吸取并累积或稳定土壤中的重金属,应该适当地控制和调节可控因素,使修复效果达到最优.(1)土壤因素.重金属进入土壤后,很快就会通过一系列的物理、化学以及生物过程与矿物质或有机物结合,土壤释放(解吸)重金属的能力以及重金属从土壤团粒转移到植物根部的过程,这两个过程决定了金属的植物可利用性.这两个过程取决于下列几个因素.土壤黏粒含量:黏土矿物具有特殊的表面,并带有负电,具有很高的阳离子交换量,可以通过离子交换来吸附土壤溶液中的重金属离子,从而降低重金属的有效性.土壤pH值:不同植物修复重金属污染土壤时,都有其适宜的pH范围,应控制好pH范围,使修复效果更优.如铜在土壤pH为5~7时,活性最小;而当pH>7.5时,铜的溶出量反而增大,这可能是由于形成了铜的羟基络合物而增大了溶解度的缘故.化肥中含有的氨离子或施加土壤酸化剂可以维持土壤的微酸性环境,有可能增加土壤中重金属的植物可利用性并提高植物的吸收.土壤中的有机质:土壤中的有机质通过对重金属的吸附、络合和改变土壤的氧化还原条件,其分解过程中形成各种有机酸可与土壤中重金属反应而形成难溶性化合物(如褐藻酸、油酸等),从而影响了重金属的形态、迁移以及生物有效性.(2)植物因素.不同的超积累植物所积累的重金属类型及积累量都不同,如十字花科的庭荠属和李禾氏[22]植物积累Ni效果明显,高山萤属类超积累Cu、Co等效果明显.蜈蚣草[23]对 As的积累效果明显.根据不同污染环境的土壤选择不同的超积累植株类型,有一些特殊的环境甚至需要人为进行养护,而且一些植物只针对部分重金属进行吸附,一旦体内积累过多其他种类的重金属就会严重阻碍植株的生长,出现重金属中毒.目前国内外研究发现,即使是同一类重金属超富集植物,品种不同,器官不同,积累同一重金属量也不同.陈同斌等报道了蜈蚣草能大量富集As的研究结果,同时分析了该植物不同器官对重金属的富集量,发现蜈蚣草不同器官组织中As的含量为羽片﹥叶柄﹥根系.说明As在该植物体中容易向上运输和富集,显示出蜈蚣草对As有极强的耐性和独特的富集能力.植物在不同生长期吸收积累重金属的能力也不同.莫争等[24]通过实验研究,发现水稻分蘖期重金属在叶片、茎干部和根部的积累量达到最大,随着时间的延长,在根部积累的重金属会愈来愈少;在茎干部积累的重金属在拔节期降至最小,随后含量又稍微上升;叶片上的重金属含量在拔节期迅速下降,随后趋于稳定.国外学者通过研究发现植物的根系发育也会影响其对重金属的吸收.他们对Zn、Cd超积累植物遏蓝菜根系的分布特性和伸长规律做了实验研究,结果表明:遏蓝菜具有较发达的根系和稠密的根毛,能主动向土壤中的Cd、Zn富集区伸展,通过根毛直接接触土壤颗粒获取重金属,在高Zn土壤上,根系密集分布,在整个生长期间茎基部有大量的不定根繁殖.要提高效率,从两方面入手.就植物而言,关键在于植物的种类特性和生长状况.选择合适的植物,在这些植物中选择或培育对目标污染物吸收量大,且不影响自身生长的;从植物生长环境入手,提供适宜植物生长的其他环境条件,或者施加利于植物吸收重金属污染物的辅助物质,或者适当安排不同的作物搭配,以优化对重金属的吸收.目前己发现的超积累植物尽管能耐受、富集高浓度重金属,但鉴于超富集植物生物量普遍较低,生长缓慢,受pH、盐度、污染物浓度及其他毒性物质等因素的限制,植物修复效率有限,因而当务之急,必须解决植物富集重金属的机制及影响植物富集过程的外环境诱导,从而提高修复效率.可通过以下几种方式来强化植物修复,提高修复效率.(1)调节土壤pH值.植物修复重金属污染土壤时,都有其适宜的pH范围,调节好pH值不但可以提高金属的溶解度还可以降低土壤对金属的吸附,这样便大大地提高了土壤溶液中金属的浓度,增加了土壤中金属的植物可利用性并提高植物的吸收.Blaylock和Huang[25]通过实验研究,结果表明:添加EDTA、pH为7的土壤和pH为7.5的对照土壤相比,后者植物地上部分Pb的含量比前者要高出2000 mg/kg.(2)施加辅助剂.Blaylock和 Huang[25]做了实验研究,在土壤中添加络合剂对于增加Pb的溶解度和增强植物吸收的影响效果.研究结果表明:土壤中施加EGTA、EDTA、CDTA、DTPA和柠檬酸等络合剂后,植物地上部分Pb的含量超过了10000 mg/kg.这是因为络合剂使得土壤中可溶性Pb的浓度增大,增加了土壤中Pb的植物可利用性并强化了Pb从根部分到地上部分的转运.施加营养剂(磷肥、氮肥等)可以促进植物的生长发育,提高植物的生物量,同时还可以释放被土壤粘粒、有机质等吸附的重金属,从而提高植物修复效率.将味精废液与柠檬酸、EDTA、KCl按照1∶10∶2∶3 的比例配成混合添加剂施用,可以促使东南景天多富集68%的锌与48%的镉[26].学者通过实验发现东南景天是超累积镉最强的植物,而且超累积镉的植物很少.它对锌的累积效果也很好,与镉的量有关,两种重金属相互影响[27].(3)转基因技术.如在植物体内引入汞离子还原酶的半合成基因或导入金属硫蛋白基因以及其他与重金属耐性有关的基因,可以增加转基因植物对重金属的耐受性,最后规模种植这些超富集植物来回收土壤中的重金属元素[28].转基因植物在修复被重金属污染的土壤方面有显著效果,能有效地提高植物对金属的耐性以及富集能力.但目前该技术多处于实验研究阶段,还未能广泛投入于实际应用中.(4)植物综合修复.单一的修复技术往往很难达到修复目标,即使达到目标持续时间也不长,而开发复合修复模式能更有效地修复污染土壤[29].目前投入研究与应用的有植物-微生物联合修复、动物-植物联合修复等[30].根际微生物的新陈代谢活动不仅能促进植物生长,提高生物量,还能产生某些分泌物,活化重金属,使其成为可吸收态;同时刺激植物对重金属的转运,增强向地上部分转运的能力[31].植物-微生物联合修复是植物修复研究节能环保的新领域.但目前研究多处于实验阶段,距实际应用尚有一定距离.另外,添加适量N、P等微量元素、调节氧化还原电位、与电动力联合[32]等也能在一定程度上提高植物修复的效率.在选取植物时,优先选取可以将重金属积累在地上部分(茎、枝、叶)的植物,这样就可以在植物成长到一定阶段时,将地上部分收割,并采用焚烧处理含重金属植物,一来可以收集灰烬富集回收重金属,二来可以将焚烧产生的热量进行利用[18].另一种就是通过技术使其中的重金属再萃取出来,相当于将富集重金属能力的植物视作一个铁矿或锡矿等的重金属矿.也可以用酸分解植物中的重金属,制备试剂用.如可以用酸将重金属解析出来,含有重金属的酸溶液又可以作湿法冶金的原料.中南大学已研究出用“水热”法提取这些植物中的重金属[33],并将收获物生物质转化为生物油;实现重金属富集、超富集植物收获物的减量化和能量利用,达到植物收获物中各有价金属的资源化和生物能源化利用.利用植物修复后,植物及其所含的重金属如何处理依然是一个难题,还需要做更深入的研究.植物修复较之传统的物理、化学处理方式,有其独特的优点.首先,植物是以阳光为能源,节省人力物力,投资成本低,适合大规模的应用;其次,利用植物修复有利于土壤生态系统的保持,不会出现类似化学治理导致的土壤pH变化,或者土壤板结等二次污染;再次,植物修复有美学价值,对环境基本没有破坏作用,易被公众所接受.然而在大规模地利用植物修复之前还存在一些不足之处需要解决:①大多数超积累植物根系较浅,对于深层污染的修复有困难,生长缓慢,修复周期比其他物理、化学技术长;②植物物种和生长受到地理气候及地质条件的限制;③污染物会通过落叶重新回到土壤中去,也有可能通过食物链为人或动物误食并重新返回土壤中.收集超积累植物,对它们进行培育,为将来的实验、研究和开发提供大量的样品,对超积累植物的筛选与培育是非常必要的[34].要对积累了重金属的植物进行合适处理,防止人类和动物误食.总体而言,植物修复技术是利大于弊,科学工作者应努力尝试采取各种措施来弥补其不足,使植物修复技术早日大规模应用于工程实践中.在植物修复过程中,介于国内外植物种类的差别,我们应结合我国的实际情况,优先选取本国内的植物进行研究并用于修复.【相关文献】[1]Mulln 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超积累植物在重金属污染土壤修复中的应用_李东旭
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李东旭,文 雅 超积累植物在重金属污染土壤修复中的应用
本刊 E-mail:bjb@sxinfo.net 综 述
前对超积累植物的开发除了通过野外寻找外,不少研究者逐渐
将研究方向转至通过遗传工程和基因工程开发新的超积累植物
这一研究领域。比如将超积累植物与生物量高的亲缘植物通过
杂交的方法,筛选出能吸收、转移和耐受重金属的作物和草类。
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李东旭,文 雅 超积累植物在重金属污染土壤修复中的应用
本刊 E-mail:bjb@sxinfo.net 综 述
植物吸收是一种集永久性和广域性于一体的植物修复途 径。植物吸收是利用一些积累或超积累植物对重金属大量吸收 并将其积累在地上部分,通过收获地上部分即可减少其在土壤 中的含量,而超积累植物是这一技术的关键。本文将从超积累植 物的特征、目前的物种资源、开发现状以及应用前景的展望等几 个方面进行论述。
现的主要超积累植物见表 2。
表 2 我国发现的主要重金属超积累植物
元素 元素质量分 种类 数(/ mg/kg)
典型超积累植物及物种名
天蓝遏蓝菜( Thlasp icaerulenscens)、东南景天( Se-
dum alfredii Hance)、芥菜型油菜(Brassica juncea)、 Cd >100
参考文献
3.4 我国政府网站建设的对策
[1] 商晓帆.从政府信息公开的角度看政府信息资源建设[J].图
杨秀丹、刘振兴针对我国政府网站建设中信息分类导航、服 书馆学研究,2006(11):61-62.
务内容、集成度等方面不足提出的对策是:第一,融入新的学 [2] 刘焕成. 我国政府信息公开制度研究 [J]. 图书情报知识,
商陆(PhytolaccaacinosaRoxb.)的锰耐性和超积累
商陆(PhytolaccaacinosaRoxb.)的锰耐性和超积累商陆(Phytolacca acinosa Roxb.)的锰耐性和超积累超积累植物的确证对成功实施重金属污染环境植物修复是必不可少的.通过野外调查和营养液培养试验,研究超积累植物商陆(Phytolacca acinosa Roxb.)的锰富集特性,结果表明,商陆对生长介质中的Mn具有很强的耐性和累积能力.商陆在锰含量高达114×103 mg kg-1的尾矿废弃地上依然生长良好,叶锰含量最高达19.3×103mg kg-1.温室培养条件下,当生长介质中Mn浓度为8.000 mmol L-1时,虽然其生物量与对照相比有所降低,但植株仍能生长.随着生长介质中Mn浓度的升高,商陆叶和茎的Mn含量逐渐增加,生物富集系数则逐渐降低,但是地上部分锰积累量则先增加后减少.当Mn浓度为5.000 mmol L-1时,商陆地上部分锰积累量达到最大值258.2 mg plant-1;当Mn浓度为12.000 mmol L-1时,商陆仍能完成整个生命周期,叶锰含量达到最大值36.4×103 mg kg-1,生物富集系数为55.不同锰供应水平下,商陆吸收的锰有87%~95%被转移到地上部分.这进一步验证商陆的锰超积累特性,为利用超积累植物对大面积污染土壤实施植物修复提供了有力证据,对锰污染土壤和水体实施植物修复具有很大的应用前景.作者:薛生国陈英旭骆永明 Roger D Reeves 林琦作者单位:薛生国,陈英旭,林琦(浙江大学环境与资源学院环境工程系,杭州,310029)骆永明(中国科学院南京土壤研究所土壤与环境生物修复研究中心,南京,210008)Roger D Reeves(Institute of Fundamental Sciences-Chemistry,Massey University,Palmerston North,New Zealand) 刊名:土壤学报ISTIC PKU 英文刊名:ACTA PEDOLOGICA SINICA 年,卷(期): 2004 41(6) 分类号: X173 关键词:锰超积累商陆耐性植物修复。