环境修复原理与技术-第5章 污染环境的植物修复原理
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环境修复原理与技术
成都理工大学研究生课程
环境修复原理与技术
刘国 liuguo@ 成都理工大学环境科学与工程研究所
2012年·成都
环境修复原理与技术 1 概念篇
授课提纲
环境修复的概念、对象和任务、类型、 环境修复的概念、对象和任务、类型、产生与发展等
2
原理篇
物理修复原理 植物修复原理 化学修复原理 化学修复原理 微生物修复原理 微生物修复原理
污染土壤的环境修复 ⑵污染土壤的环境修复
我国的地下水和土壤污染相当严重， 我国的地下水和土壤污染相当严重，主要污染物是重金属离子和有毒有 的地下水和土壤污染相当严重 害有机物。据调查， 害有机物。据调查，农村土地的土壤和地下水污染土壤是由粗放式农业 耕作和乡镇工业造成的。 耕作和乡镇工业造成的。 发达国家已经投人大量资金对受污染环境进行修复。 发达国家已经投人大量资金对受污染环境进行修复。相关的修复技术在 国外也得到了迅速开发。修复技术基本上分为两类： 国外也得到了迅速开发。修复技术基本上分为两类：物理化学类型和生 物学类型。物理化学修复技术包括隔离、泵抽取和地上处理、 物学类型。物理化学修复技术包括隔离、泵抽取和地上处理、土壤清洗 萃取、固化和稳定化等； 、萃取、固化和稳定化等；生物修复技术包括地上生物处理和地下现场 生物修复等。 生物修复等。 物理化学类型的修复技术一般是将受污染的土壤或地下水移走， 物理化学类型的修复技术一般是将受污染的土壤或地下水移走，再进行 适当的处理和处置。这类技术能够彻底清除土壤和地下水中的污染， 适当的处理和处置。这类技术能够彻底清除土壤和地下水中的污染，其 缺点是严重影响土壤的结构和地下水所处的生态环境， 缺点是严重影响土壤的结构和地下水所处的生态环境，而且成本非常高 相比较而言，现场生物修复技术不会破坏生态环境， 。相比较而言，现场生物修复技术不会破坏生态环境，但其修复过程非 常缓慢、效率低．不能满足快速修复的需要， 常缓慢、效率低．不能满足快速修复的需要，尤其是在较密实的土壤中 修复所需要的活性微生物、辅助药剂等很难输送至受污染的区域。 ，修复所需要的活性微生物、辅助药剂等很难输送至受污染的区域。
环境修复原理与技术
刘国 liuguo@ 成都理工大学环境科学与工程研究所
2012年·成都
环境修复原理与技术 1 概念篇
授课提纲
环境修复的概念、对象和任务、类型、 环境修复的概念、对象和任务、类型、产生与发展等
2
原理篇
物理修复原理 植物修复原理 化学修复原理 化学修复原理 微生物修复原理 微生物修复原理
污染土壤的环境修复 ⑵污染土壤的环境修复
我国的地下水和土壤污染相当严重， 我国的地下水和土壤污染相当严重，主要污染物是重金属离子和有毒有 的地下水和土壤污染相当严重 害有机物。据调查， 害有机物。据调查，农村土地的土壤和地下水污染土壤是由粗放式农业 耕作和乡镇工业造成的。 耕作和乡镇工业造成的。 发达国家已经投人大量资金对受污染环境进行修复。 发达国家已经投人大量资金对受污染环境进行修复。相关的修复技术在 国外也得到了迅速开发。修复技术基本上分为两类： 国外也得到了迅速开发。修复技术基本上分为两类：物理化学类型和生 物学类型。物理化学修复技术包括隔离、泵抽取和地上处理、 物学类型。物理化学修复技术包括隔离、泵抽取和地上处理、土壤清洗 萃取、固化和稳定化等； 、萃取、固化和稳定化等；生物修复技术包括地上生物处理和地下现场 生物修复等。 生物修复等。 物理化学类型的修复技术一般是将受污染的土壤或地下水移走， 物理化学类型的修复技术一般是将受污染的土壤或地下水移走，再进行 适当的处理和处置。这类技术能够彻底清除土壤和地下水中的污染， 适当的处理和处置。这类技术能够彻底清除土壤和地下水中的污染，其 缺点是严重影响土壤的结构和地下水所处的生态环境， 缺点是严重影响土壤的结构和地下水所处的生态环境，而且成本非常高 相比较而言，现场生物修复技术不会破坏生态环境， 。相比较而言，现场生物修复技术不会破坏生态环境，但其修复过程非 常缓慢、效率低．不能满足快速修复的需要， 常缓慢、效率低．不能满足快速修复的需要，尤其是在较密实的土壤中 修复所需要的活性微生物、辅助药剂等很难输送至受污染的区域。 ，修复所需要的活性微生物、辅助药剂等很难输送至受污染的区域。
第五章 土壤污染修复技术
1 工程措施
1.1 客土、换土、去表土、翻土 客土、换土、去表土、 换土法就是把污染土壤取走，换入新的干净的土 换土法就是把污染土壤取走， 就是把污染土壤取走 壤。该方法对小面积严重污染且污染物具放射性或 易扩散难分解的土壤是必需的， 易扩散难分解的土壤是必需的，以防止扩大污染范 围，危害人畜健康。对换出的土壤应妥善处理，以 危害人畜健康。对换出的土壤应妥善处理， 防止二次污染。 防止二次污染。
1 工程属及部分有机污染 物，该类方法特别适用于其他方法难以处理的透水性差的粘土类土壤。 该类方法特别适用于其他方法难以处理的透水性差的粘土类土壤。 美国路易斯安那州立大学研制出的方法是： 美国路易斯安那州立大学研制出的方法是：在水饱和的土壤中插 些电极(最好用石墨电极 入—些电极 最好用石墨电极，电极间距和深度根据需要而定 ，通过 些电极 最好用石墨电极，电极间距和深度根据需要而定)， 低强度宜流电(1—5mA)。通电后，阴极附近产生的H+便向土壤毛孔 。通电后，阴极附近产生的 低强度宜流电 移动，并把污染物释放到毛管溶液中。水溶液以电渗透的方式移到阳 移动，并把污染物释放到毛管溶液中。 极附近，并被吸到土壤表层，再清除。 极附近，并被吸到土壤表层，再清除。
1 工程措施
小结 工程措施治理效果最为彻底，稳定，是一种治本措施， 工程措施治理效果最为彻底，稳定，是一种治本措施， 适用于大多数污染物和土壤条件。但投资大，易引起土壤 适用于大多数污染物和土壤条件。但投资大， 肥力减弱，适于小面积的重度污染区。 肥力减弱，适于小面积的重度污染区。 近年来，把其它工业领域，特别是污水、 近年来，把其它工业领域，特别是污水、大气污染治 理技术引入土壤污染治理过程中， 理技术引入土壤污染治理过程中，为土壤污染治理研究开 辟了新途径，如磁分离技术、阴阳离子膜代换法等。 辟了新途径，如磁分离技术、阴阳离子膜代换法等。虽然 多还处于试验探索阶段，但积极吸收、转化新技术、 多还处于试验探索阶段，但积极吸收、转化新技术、新材 料，在保证治理效果的基础上，降低治理成本，提高工程 在保证治理效果的基础上，降低治理成本， 实用性，有着重要的实际意义。 实用性，有着重要的实际意义。
环境修复原理与技术[宝典]
![环境修复原理与技术[宝典]](https://img.taocdn.com/s3/m/84cf6e38443610661ed9ad51f01dc281e43a5652.png)
环境修复原理与技术1.环境修复原理与技术简介环境修复,就是借助外界的作用力,使环境的某个受损的特定对象的部分或全部恢复成为原来初始的状态. 修复(remediation)本来是工程上的一个概念，顾名思义，它是指借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。
严格说来，修复包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。
恢复(restoration)是指使部分受损的对象向原初状态发生改变；重建(reconstruction)是指使完全丧失功能的对象恢复至原初水平；改建(renewal)则是指使部分受损的对象进行改善，增加人类所期望的“人造”特点，减小人类不希望的自然特点。
污染环境的修复技术包括物理方法、化学方法和生物方法等三大类。
其中生物修复方法已成为环境保护技术的重要组成部分。
生物修复是利用生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。
包括：1.污染土壤的生物修复。
2.污染河流的生物修复。
3.污染湖泊的生物修复。
4.污染地下水的生物修复。
5.污染海洋的生物修复。
6.污染大气的生物修复。
7.固体废物污染的生物修复。
生物修复（Bioremedia tion）是环境工程领域刚刚兴起的一门新技术，用一种或多种微生物来降解土壤中的有机毒物，如农药、石油烃类和有机磷、有机氯等，使这类物质变成无毒的或变成二氧化碳，这个过程国际上叫“生物修复工程”。
目前已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。
广义的生物修复，指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。
它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。
一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。
根据生物修复的污染物种类，它可分为有机污染生物修复和重金属污染的生物修复和放射性物质的生物修复等。
环境修复原理与技术-5 污染环境的植物修复原理
第五章 污染环境的植物修复原理
1
• 5.1概述 • 5.2植物对污染物的修复作用 • 5.3影响植物修复的环境因子 • 5.4有机污染物的植物修复 • 5.5重金属的植物修复 • 5.6放射性核素及富营养化物的植物修复
2
5.1概述
• 5.1.1植物修复的概念和类型
• 植物修复技术：
• 是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染物的 理论为基础，利用植物及其根际圈微生物体系的吸 收、挥发、降解和转化作用来消除环境中污染物的 一门环境污染治理技术。具体地说植物修复就是利 用植物本身特有的利用、分解和转化污染物的作用， 利用植物根系特殊的生态条件加速根际圈的微生态 环境中微生物的生长繁殖，以及利用某些植物的特 殊积累与固定能力，提高对环境中某些无机和有机 污染物的脱毒和分解能力。
18
• 局限性 • 1 .需要光、T、水分等适宜的环境条件，及病、虫草
害的影响； • 2.对于污染程度过重、或污染物分布为植物根系所达
13
（4）植物降解修复
• 利用某些植物特有的转化和降解作用去除水体 和土壤中有机污染物质的一种方式。
• 修复途径主要有两个方面：
A 污染物
植物体 木质化作用
植物组织
矿化为CO2和H2O 无毒或毒性小
如：硝基还原酶和树胶氧化酶可以将弹药废物如TNT分解
B 根分泌的物质直接降解根际圈内有机污染物 如：漆酶对TNT（三硝基甲苯）的降解， 脱卤酶对含氯溶剂如TCE（三氯乙烯）的降解等
11
1583年，Cesalpino首次发 现“黑色的岩石”上生长 的特殊植物，1814年， Desvaux将其命名为 Alyssum bertolonii(庭荠属)， 1848年，Minguzzi和 Vergnano测定该植物叶片 含镍高达7900 mg/kg。
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• 5.1概述 • 5.2植物对污染物的修复作用 • 5.3影响植物修复的环境因子 • 5.4有机污染物的植物修复 • 5.5重金属的植物修复 • 5.6放射性核素及富营养化物的植物修复
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5.1概述
• 5.1.1植物修复的概念和类型
• 植物修复技术：
• 是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染物的 理论为基础，利用植物及其根际圈微生物体系的吸 收、挥发、降解和转化作用来消除环境中污染物的 一门环境污染治理技术。具体地说植物修复就是利 用植物本身特有的利用、分解和转化污染物的作用， 利用植物根系特殊的生态条件加速根际圈的微生态 环境中微生物的生长繁殖，以及利用某些植物的特 殊积累与固定能力，提高对环境中某些无机和有机 污染物的脱毒和分解能力。
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• 局限性 • 1 .需要光、T、水分等适宜的环境条件，及病、虫草
害的影响； • 2.对于污染程度过重、或污染物分布为植物根系所达
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（4）植物降解修复
• 利用某些植物特有的转化和降解作用去除水体 和土壤中有机污染物质的一种方式。
• 修复途径主要有两个方面：
A 污染物
植物体 木质化作用
植物组织
矿化为CO2和H2O 无毒或毒性小
如：硝基还原酶和树胶氧化酶可以将弹药废物如TNT分解
B 根分泌的物质直接降解根际圈内有机污染物 如：漆酶对TNT（三硝基甲苯）的降解， 脱卤酶对含氯溶剂如TCE（三氯乙烯）的降解等
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1583年，Cesalpino首次发 现“黑色的岩石”上生长 的特殊植物，1814年， Desvaux将其命名为 Alyssum bertolonii(庭荠属)， 1848年，Minguzzi和 Vergnano测定该植物叶片 含镍高达7900 mg/kg。
环境修复原理与技术污染环境的植物修复原理课件
生态效益评估
评估植物修复对土壤、水体和生物多 样性的影响，确保修复活动对生态环 境产生积极影响。
经济效益评估
分析植物修复的成本效益，探索降低 修复成本、提高经济效益的途径和方 法。
THANKS
感谢观看
REPORTING
案例
如印度芥菜和向日葵等植物对有机污 染物的降解效果显著，可用于有机污 染土壤的修复。
放射性核素污染的植物修复技术
放射性核素
指具有放射性的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ素，如铀、钚、铯 等。
植物修复原理
利用某些植物对放射性核素的吸收和 固定能力，将放射性核素从土壤中去 除或降低其浓度。
技术方法
包括植物提取、植物稳定和植物挥发 等。
工业区土壤污染的植物修复案例
总结词
工业区土壤污染的植物修复案例主要针对的是由工业 生产活动产生的污染物导致的土壤污染问题。
详细描述
工业区土壤污染通常包括重金属、石油、有机溶剂等污 染物。植物修复技术通过种植对特定污染物具有较强吸 收和富集能力的植物，如向日葵、芦苇等，将这些植物 种植在污染土壤中，利用其根系吸收和积累污染物，并 通过收获植物或利用其分解作用将污染物从土壤中去除 。例如，在某石油泄漏污染场地，种植了大量芦苇，通 过芦苇的吸收和分解作用，成功地降低了土壤中的石油 污染物含量。
未来展望
未来，环境修复将更加注重综合治理和预防措施的结合，推动环境修复与生态建设、资源循环利用的有 机结合，为建设美丽中国和地球家园作出更大的贡献。
PART 02
植物修复原理
REPORTING
植物修复定义
植物修复是指利用植物及其根际微生 物体系，对土壤和地下水中的污染物 进行吸收、降解和去除的过程。
矿山土壤污染的植物修复案例
评估植物修复对土壤、水体和生物多 样性的影响，确保修复活动对生态环 境产生积极影响。
经济效益评估
分析植物修复的成本效益，探索降低 修复成本、提高经济效益的途径和方 法。
THANKS
感谢观看
REPORTING
案例
如印度芥菜和向日葵等植物对有机污 染物的降解效果显著，可用于有机污 染土壤的修复。
放射性核素污染的植物修复技术
放射性核素
指具有放射性的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ素，如铀、钚、铯 等。
植物修复原理
利用某些植物对放射性核素的吸收和 固定能力，将放射性核素从土壤中去 除或降低其浓度。
技术方法
包括植物提取、植物稳定和植物挥发 等。
工业区土壤污染的植物修复案例
总结词
工业区土壤污染的植物修复案例主要针对的是由工业 生产活动产生的污染物导致的土壤污染问题。
详细描述
工业区土壤污染通常包括重金属、石油、有机溶剂等污 染物。植物修复技术通过种植对特定污染物具有较强吸 收和富集能力的植物，如向日葵、芦苇等，将这些植物 种植在污染土壤中，利用其根系吸收和积累污染物，并 通过收获植物或利用其分解作用将污染物从土壤中去除 。例如，在某石油泄漏污染场地，种植了大量芦苇，通 过芦苇的吸收和分解作用，成功地降低了土壤中的石油 污染物含量。
未来展望
未来，环境修复将更加注重综合治理和预防措施的结合，推动环境修复与生态建设、资源循环利用的有 机结合，为建设美丽中国和地球家园作出更大的贡献。
PART 02
植物修复原理
REPORTING
植物修复定义
植物修复是指利用植物及其根际微生 物体系，对土壤和地下水中的污染物 进行吸收、降解和去除的过程。
矿山土壤污染的植物修复案例
有机污染物的植物修复-PPT精品文档
根系分布 许多植物根系分布很窄,穿透的深度受土壤条件 和土壤结构的影响。Blaylock等（2019）用芥菜型油菜（ Brassica juncea）提取土壤中的Pb 污染物时,其深度最多只 能达到15 cm ,而Pb 的移动范围在15～45cm。但在有些情 况下,根的深度可达110 cm ,并扩展到高浓度的污染物的土 壤中。修复过程发生时植物根系必须和污染物接触,所以根 系金属污染物的植物根系分布在土壤表层,这对植 物修复的效果会产生影响。 污染物浓度和滞留时间 柳树(Salix nigra) 能降解除草剂 Bentazon ,但当除草剂的浓度太高时,会对植物产生毒害,使 植物无法生长或引起植物生长的衰退。Conger等（2019） 指出浓度在1 000～2 000 mg· kg时,Bentazon 对6 种植物产 生毒害。土壤中存留几年的污染物的生物获取量比新鲜污 染物要少的多,降低植物的修复功效（Bruce 2019）。
植物促进根际微生物对有机污染物的转化作用，已被 很多研究所证实。植物根际的菌根真菌与植物形成共生作
用，有其独特的酶途径，用以降解不能被细菌单独转化的
有机物。植物根际分泌物刺激了细菌的转化作用，在根区 形成了有机碳，根细胞的死亡也增加了土壤有机碳，这些
有机碳的增加可阻止有机化合物向地下水转移，也可增加
植物种类
Paterson 等（1990）发现有88 种植物能有效吸
收和富集70 余种有机污染物;Bellin 和O′Connor（1990）发 现有些植物对重金属的耐受性特别高,其体内重金属含量是 同类土壤上其他植物的100 倍或1000倍。如果能找到或驯化 出这种植物(超富集植物),植物修复效率将大幅提高。遏蓝 菜属植物Thlaspirotundifolium spp. cepaeifolium是已知的唯一 能富集Pb 的植物。 不同植物甚至同一种植物的亚种或变种所产生的分泌物 和酶的种类、数量、功效是不同的,这对植物修复的功效产 生一定的影响。经基因工程改造的植物能显著提高修复的功 效。如改造的拟南芥菜和烟草在能杀死未改造种的Hg2+浓度 下存活,并把有毒的Hg2+变为低度的单质Hg 挥发掉。
环境修复工程第5章 污染土壤的植物修复工程
2020年4月8日5时54分
环境修复工程
第11页
第5章 污染土壤的植物修复工程
5.2 植物对污染物的修复原理
植物修复作用原理如图 5-2所示，主要是通过植物 自身的光合（ Photosynthesis）、呼吸（ Respiration）、蒸腾 (Transpiration)和分泌 (Secretor分解、挥发、 固定等过程使污染物达到 净化和脱毒的修复效果。
2020年4月8日5时54分
环境修复工程
第9页
第5章 污染土壤的植物修复工程
鉴于植物修复的一些特性，其又存在以下两方面的问题：
（1）具有不确定性和多学科交叉性
修复植物的正常生长需要光、温、水、气、热等适宜的环境因素，同时也会受到病、虫、 草害的影响，这就决定植物修复的影响因素很多，具有极大的不确定性；植物以及微生物的生 命活动十分复杂，要使植物修复达到比较理想的效果，就要运用植物学、微生物学、植物生理 学、植物病理学、植物毒理学、作物栽培学与耕作学、作物育种学、植物保护学、基因工程和
一方面，通过耐性植物根系分泌物质来积累和沉淀根际圈附近的污染物质，使之失去生 物有效性，以减少其毒害作用。另一方面，利用耐性植物在污染土壤上的生长来减少污染土 壤的风蚀和水蚀，防止污染物质向下迁移或向四周扩散污染地下水和周围环境。能起到上述 两种作用或两种作用之一的植物通常称为固化植物，这一类植物尽管对污染物质吸收积累量 并不是很高，但它们可以在污染物质含量很高的土壤上正常生长。这方面的研究也是偏重于 重金属污染土壤的固定/稳定化修复，如废弃矿山的复垦工程，铅、锌尾矿库的植被重建等。
2020年4月8日5时54分
环境修复工程
第13页
第5章 污染土壤的植物修复工程
2.植物排泄(Plant excretion)
环境修复原理与技术课程复习 精品
沉淀循环(钙、钾、纳、磷等盐类的循环)
生物富集作用：生态系统中同一营养级上众多种群或个体，从 环境中积蓄某种元素或难于分解的化合物，致使 生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象
如DDT的富集
魏能俊 主讲教师：唐龙
环境修复原理与技术
微生物修复定义：生物修复的狭义定义利用微生物催化降解 污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的过程； 即利用土著微生物或引入微生物的代谢过程或其产物，消除或富集 污染物的生物学过程
下，与污染物结合成为稳定、难溶物质，
魏能俊 主讲教师：唐龙
环境修复原理与技术
化学氧化修复原理 向污染环境中加入化学氧化剂，依靠化学氧化剂的氧化能力，分解 破坏污染环境中污染物的结构，使污染物降解或转化为低毒、 低移动性物质 化学还原修复原理 向污染环境中加入化学还原剂，依靠还原剂的还原能力， 分解 破坏污染环境中污染物的结构，使污染物降解或转化为 低毒、 低移动性物质
循环再利用；技术包括过滤、压滤、离心和沉淀
魏能俊 主讲教师：唐龙
环境修复原理与技术
蒸气浸提修复的原理
利用可挥发性污染物在固相、液相和气相介质
之间的浓度梯度，在形成气压差的条件下，将
污染物 转化为气态后排出环境。基础是污染物 的挥发性，被污染环境与大气之间的气压差可 由负压引导形成或正压形成
魏能俊
主讲教师：唐龙
魏能俊 主讲教师：唐龙
环境修复原理与技术
电动力学修复原理
利用插入污染环境中的正负电极，使污染环境具备低压电场，
水溶性的或吸附在固体颗粒表层的污染物根据各自所带电荷的不同
向不同的电极方向运动：阳离子与水向阴极附近移动、而阴
离子向阳极移动，进而打破污染物与介质的结合键后，水流携带
生态恢复技术的原理和方法
生态恢复技术的原理和方法当前，我们的生态环境面临着日益加剧的压力和损害，许多生态系统已经失去了原先的平衡和稳定性，导致了生物多样性的减少、土壤侵蚀、水源污染、气候变化等问题。
为了解决这些问题，生态恢复技术逐渐受到了广泛的关注和应用。
生态恢复技术的基本原理是借鉴自然生态系统的演替规律，通过植被恢复、土壤改良、引种适应、防治生物入侵等措施，重建、重构受损生态系统的结构和功能，尽可能使其回到原始状态，从而提高生态系统的自我修复能力，达到生态平衡和可持续发展。
那么，生态恢复技术的具体方法和措施是什么呢？下面就为大家简要介绍一下。
一、植被恢复植被恢复是生态恢复的核心环节，它可以通过引种适应、复绿、自然更新等方式实现。
具体地说，植被恢复可以采用以下措施：1、适应性引种。
生态系统中的植被往往受到环境因素的制约，而很难在短时间内自然繁殖并生长起来。
因此，适应性引种是一种有效的植被恢复手段。
在引种前，要对生态条件进行细致的分析和研究，选用具有较强适应性的物种，并注意保护当地珍稀濒危物种和生态系统的完整性。
2、复绿。
在生态毁坏严重、植被稀疏的地区，可以通过大面积的绿化来实现快速恢复。
复绿可以通过人工造林、种植天然草本植物等形式进行。
但要注意选择与当地环境和气候条件相适应的物种，防止引入异种生物对当地生态系统产生不良影响。
3、自然更新。
在一些植被归因不明、程度不够严重等情况下，可以采取自然演替的方式，让植被重新建立平衡。
自然更新需要保证恢复区域的可持续利用和生态平衡，避免过度砍伐、过度放牧等行为对恢复造成的影响。
二、土壤改良土壤是生物生长和生态系统运行的基础，对于生态恢复而言，土壤改良是一项不可或缺的工作。
在土壤改良方面，可以采取以下方式：1、生物修复。
生物修复是指通过生物介入的方式，改变或转化污染物质，使其达到减少、转化、稳定等效果的生态恢复技术。
生物修复可以利用生物菌群、植物、动物等生态系统成员，通过菌群降解、根际积累等方式，消除土壤污染，改良土壤质量。
浙江大学《污染环境的物理修复》植物修复(1)
Fig. 2. The path of a transition metal from the soil to the sites of use and storage in the leaf. These include attempts (a)to enhance mobilization by secretion of organic acids, (b)to increasee uptake by overexpression or deregulation of transporters, (c)to stimulate uptake into the root and translocation via the xylem by overproduction of intracellular chelators, or (d)to increase the strength of metal sinks in the leaves by overexpression of storage and detoxification mechanisms.
植物过滤
• 根系过滤：主要是利用水生植物、半水生植物和陆生 植物根系吸收能力和巨大的表面积去除大面积水体中 低浓度的金属元素。
• 种苗过滤：研究表明幼小植物的种苗根系对水体中重 金属的去除作用更强，种苗过滤是第二代植物修复技 术的代表之一。
植物提取
• 植物提取是利用能耐受并能过量积累金属的植物吸收环境中的 金属，将它们输送并贮存在植物地上部分。
Processes show distinct molecular characteristics in hyperaccumulator plants are represented by arrows of varying size. A thicker arrow indicates a process displaying higher activity in metallophytes as compared to non-metallophytes. A thinner arrow indicates a process displaying reduced activity in metallophytes. This applies to sequestration of metals in root tissue.
土壤的植物修复技术与原理
土壤的植物修复技术与原理
土壤的植物修复技术是利用植物的生理、生态特性以及与土壤微生物的相互作用，通过植物对土壤中的污染物进行吸附、积累、转移、转化或降解的过程，来修复受污染的土壤。
土壤的植物修复技术的原理主要包括以下几个方面：
1. 吸附：植物根系具有吸附能力，能够吸附土壤中的污染物，将其固定在根系表面或根际带中。
这种吸附作用主要通过植物的根毛和分泌物实现，如根毛表面的负离子交换、吸附物质颗粒间隙中的吸附等。
2. 积累：植物能够将吸附的污染物从土壤中富集到植物体内，通过根系对土壤中的污染物的吸收、转运和富集，来实现修复作用。
植物体内富集的有毒物质可以通过植物的生长和死亡逐渐减少和释放。
3. 转移：植物能够将土壤中的污染物转移到植物体内的不同部位，从而达到减少土壤污染的效果。
例如，植物的根系可将土壤中的污染物吸收并转移到地下茎、茎、叶片等地方。
4. 转化：植物通过吸收土壤中的有机污染物并将其转化为无毒化合物或将其降解为更简单的物质，如通过植物根系附近毒物的还原性生物降解过程，将有机污染物降解为无毒或较低毒性的物质。
5. 促进土壤活性：植物根系释放的有机物质可以促进土壤中的有益微生物活动，如通过根系分泌物提供可溶性有机物来间接促进微生物的产生和生长，从而修复受损的土壤。
总之，土壤的植物修复技术利用植物的生理机制和与土壤微生物的相互作用的方式，通过吸附、积累、转移、转化等过程来修复受污染的土壤，提高土壤环境的质量。
环境修复原理与技术总结
物理分离修复技术定义:利用污染物与环境中其他要素的物理学特性的差异将污染物从环境中去除、分离的方法。
基本原理：根据污染物的密度、形状、大小、磁性、表面特性等物理性质，利用相关的物理技术将其从环境中提取、分离基本类型：粒径分离,水动力学分离,密度分离,浮选分离,磁分离采用物理分离技术的适用粒度范围:分离过程粒度范围（μm）粒径分离干筛分>3000湿筛分>150水动力学分离淘选机>50 水力旋风分离器5~15 机械粒度分级机5~100密度分离振动筛>150螺旋富集器75~3000摇床75~3000比目床5~100脱水分离：一般采用的脱水方法有过滤、压滤、离心和沉淀。
蒸汽浸提修复基本原理：在污染土壤内引入清洁空气产生驱动力，利用土壤固相、液相和气相之间的浓度梯度，在气压降低的情况下，将其转化为气态的污染物排出土壤外的过程。
蒸汽浸提修复适用对象：挥发性有机组分（VOCs），汽油、苯和四氯乙烯，油类、重金属及其有机物、多环芳烃或二噁英。
蒸汽浸提修复的技术类型：原位蒸汽浸提技术，异位蒸汽浸提技术，多相浸提技术（两相浸提技术，两重浸提技术）蒸汽浸提修复适用条件与限制因素：黏土、腐殖质含量较高或本身极其干燥的土壤，由于其本身对挥发性有机物的吸附性很强，采用原位处理时，污染物的去除效率很低；中、低渗透性土壤难于进行修复处理；对饱和土壤层中的吸附效果不好，但降低地下水位，可增加不饱和土壤层体积，从而改善这一状况；地下水水位太高（地下1~2m）会降低土壤蒸汽提取的效果；固化：将污染物包被起来，使之呈颗粒状或大块状存在，进而使污染物处于相对稳定状态。
主要是将污染物封装在结构完整的固态物质中。
稳定化：将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性变小的状态和形式，即通过降低污染物的生物有效性，实现其无害化或者降低其对生态系统危害性的风险。
应用：重金属和放射性物质污染土壤的无害化处理，原位或异位。
固化稳定化过程：利用吸附质如黏土、活性炭和树脂等吸附污染物；浇上沥青；添加某种凝固剂或黏合剂，使混合物成为一种凝胶；固化为硬块。
污染土壤的环境修复技术-环境修复原理与技术ppt课件
污染土壤的环境修复技术-环境修复原理与技术
31
技术应用
蒸汽浸提修复技术
原位土壤蒸汽浸提
原位土壤蒸汽浸提技术的应用条件
污染土壤的环境修复技术-环境修复原理与技术
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蒸汽浸提修复技术
原位土壤蒸汽浸提技术效果的影响因素
污染土壤的环境修复技术-环境修复原理与技术
33
技术应用
蒸汽浸提修复技术
异位土壤蒸汽浸提
包括两项浸提技术两生浸提技术污染土壤多相浸提修复技术示意图两相浸提技术利用蒸汽浸提或者生物通风技术向不饱和土壤中输送气流以修复挥发性有机物和油类污染物污染土壤的过程典型的两相浸提系统示意图两重浸提技术两生浸提技术既可以在高真空下也可以在低真空下使用潜水或者空气泵工作典型的两重浸提系统示意图蒸汽浸提修复技术723固定稳定化修复技术72污染土壤的物理修复技术技术介绍防止或者降低污染土壤释放有害物质或其中污染物转移的修复技术包括原位和异位固定稳定化固定稳定化修复技术固定稳定化的基本工艺流程固定稳定化修复技术技术应用异位固定稳定化通过将污染封与粘结剂混合形成的物理封闭如降低孔隙率等或者发生化学反应如形成氢氧化物或硫化物沉淀等从而降低污染土壤中污染物活性异位土壤固定稳定化修复的工艺流程图固定稳定化修复技术异位固定稳定化影响因素固定稳定化修复技术技术应用原位固定稳定化直接将修复物质输入污染土壤中混合处理后的土壤留在原地美国威斯康星州利用潜水箱原位固形修复德马尼托沃克河污染抵泥固定稳定化修复技术原位固定稳定化影响因素固定稳定化修复技术724玻璃化修复技术72污染土壤的物理修复技术技术介绍通过高强度能量输入使污染土壤熔化将含有挥发性污染物的蒸汽回收处理同时污染土壤冷却后成玻璃状团块固定原位玻璃化技术异位玻璃化技术玻璃化修复的工艺流程玻璃化修复技术技术应用原位玻璃化技术通过向污染介质中插入电极对污染介质固体组分给予16002000摄氏度的高温处理使有机污染物和一部分无机化合物如硝酸盐硫酸盐和碳酸盐等挥发或热解而从污染环境中去除的技术原位玻璃化修复过程示意图玻璃化修复技术技术应用异位玻璃化技术使用等离子体电流或其他热源在16002000摄氏度的高温熔化土壤及其中的污染物有机污染物补热解或者蒸发去除有害无机离子则得以固定化产生的水分和热解产物则由气体收集系统收集进一步处理异位玻璃化修复过程示意图玻璃化修复技术玻璃化修复技术的影响因素玻璃化修复技术725热力学修复技术72污染土壤的物理修复技术技术介绍利用热传导热毯热井或热墙等或热辐射无线电波加热等加热污染土壤后降低其中污染物浓度的技术高温加热修复技术低温加热修复技术电磁波加热修复技术热力学修复技术技术应用高温加热修复技术通过热毯或加热井中的加热器件进行热传导加热并通过汽提井和鼓风机将水蒸汽和污染物收集起来加以处理的技术高温加热修复过程示意图热力学修复技术热毯系统热井系统采用覆盖在土壤表
最新有机污染物污染土壤的植物修复教学讲义PPT
信
系
文
文
模
统
件
件
块
转换软件
翻译软件
第一章电子商务基础知识
1.4.4 EDI与电子商务
1.两者的关系比较
1）从概念而论 2）从所处平台而论 3）从应用情况来看
第一章电子商务基础知识
2.两者的取长补短
1）互联网电子商务采用新的安全技术，遵循安全标 准协议；
2）EDI在互联网问世后，有了新发展，四种新工作 方式；
优点：有网络平台——指明了电子商务最本质的 特点：构建在开放的网络环境中；明确肯定是 一种新的商业运营模式，而不是单单的方法和 手段；提到电子商务的表现形式——网络购物、 网上交易、在线电子支付及各种网络服务。
▪ 不足之处：没有把相关的参与方表述出来，没
有突出社会管理的作用。
实战提升篇
▪1997年11月，欧美亚非等国在巴黎召开的世界
实战提升篇
▪ 2000年6月21日，_____标志着我国电
子商务开始了健康和规范的发展。
▪ A、中国电子商务协会的正式成立 ▪ B、中国电子商务政府网站的开通 ▪ C、由信息产业部等单位主持召开的电
子商务法律专题研讨会
▪ D、国家信息化推广协调办公室的成立
第一章电子商务基础知识
1.1.2电子商务的特点 1.覆盖面广，拥有全球市场 2.全天时营业，增加商机和方便客户 3.减少运营成本，显著降低收费 4.功能更齐全，服务更周到 5.使用更灵活，交易更方便 6.全面增强企业的竞争力
电子商务会议上提出的电子商务的概念是（B） A.电子商务就是建立网站 B.电子商务是指对整个贸易活动实现电子化 C.电子商务就是在Internet上从事的商务活动 D.电子商务就是在互联网开放的网络环境下， 基于浏览器服务器应用方式，实现消费者的网 上购物、商户之间的网上交易、在线电子支付 以及有关的网络服务的一种新型的商业运营模 式
5-污染环境的植物修复原理
善和生物生存 成本低
植物修复的局限性
植物耐受能力的选择性，通常一种植物针对一、两种 植物
缓慢，周期长－－相对与物理、化学方法 植物生长对土壤肥力、气候等自然条件和人工条件有
一定的要求，植物本身会受病虫害影响 植物衰亡会导致二次污染，必需收割，并对收割部分
进行后续无害化处理
第二节 植物对污染物的修复作用
生物修复技术具有成本低、无二次污染、可大 面积应用等独特优点。植物-微生物联合生物 修复被认为是土壤修复中有着良好前景的研究 方向。
1.多环芳烃（PAHs）污染的生物修复
降解多环芳烃的微生物及降解机制
许多细菌、真菌及藻类都具有降解多环芳烃的 能力。原核生物和真核生物对多环芳烃的微生 物降解都需要氧气的参与，产生氧化酶，使苯 环结构降解（参见图1-1）
植物组织积累 植物吸收
植物挥发 植物排泄 植物固定
植物修复重金属污染土壤的机理示意图
3.植物根系的生理作用
基本作用：固定植物、吸收水分和营养、合成和分泌 有机物。
根系深纤维根效应；打破土壤的物理化学结构，产生 裂缝和根槽，强化土壤通风，挥发物可排出；另外根 系增大植物接触吸收面积等等
根系可通过吸收和吸附作用在根部积累大量污染物， 加强对污染物的固定作用
5. 研究内容
获取构建菌株 构建耦合系统 耦合系统中外源菌株生长与植物生长 耦合系统的修复效果
在香港浸会大学裘槎环境研究所做的植物－外源菌耦合系统 净化实验
二、植物修复的优缺点
植物修复的优点
应用广泛：土壤、水体、空气 环境兼容性好：修复同时也是美化环境，易被社会大
众接受 对环境扰动小，基本都是原位修复，特别是土壤 植物修复的过程也是土壤有机质含量和肥力增加的过
植物修复的局限性
植物耐受能力的选择性，通常一种植物针对一、两种 植物
缓慢，周期长－－相对与物理、化学方法 植物生长对土壤肥力、气候等自然条件和人工条件有
一定的要求，植物本身会受病虫害影响 植物衰亡会导致二次污染，必需收割，并对收割部分
进行后续无害化处理
第二节 植物对污染物的修复作用
生物修复技术具有成本低、无二次污染、可大 面积应用等独特优点。植物-微生物联合生物 修复被认为是土壤修复中有着良好前景的研究 方向。
1.多环芳烃（PAHs）污染的生物修复
降解多环芳烃的微生物及降解机制
许多细菌、真菌及藻类都具有降解多环芳烃的 能力。原核生物和真核生物对多环芳烃的微生 物降解都需要氧气的参与，产生氧化酶，使苯 环结构降解（参见图1-1）
植物组织积累 植物吸收
植物挥发 植物排泄 植物固定
植物修复重金属污染土壤的机理示意图
3.植物根系的生理作用
基本作用：固定植物、吸收水分和营养、合成和分泌 有机物。
根系深纤维根效应；打破土壤的物理化学结构，产生 裂缝和根槽，强化土壤通风，挥发物可排出；另外根 系增大植物接触吸收面积等等
根系可通过吸收和吸附作用在根部积累大量污染物， 加强对污染物的固定作用
5. 研究内容
获取构建菌株 构建耦合系统 耦合系统中外源菌株生长与植物生长 耦合系统的修复效果
在香港浸会大学裘槎环境研究所做的植物－外源菌耦合系统 净化实验
二、植物修复的优缺点
植物修复的优点
应用广泛：土壤、水体、空气 环境兼容性好：修复同时也是美化环境，易被社会大
众接受 对环境扰动小，基本都是原位修复，特别是土壤 植物修复的过程也是土壤有机质含量和肥力增加的过
环境修复原理与技术-第5章 污染环境的植物修复原理
31
• （5）污染物间的复合作用 • 多种污染物－复合污染，拮抗和促进 • （6）植物激素 • 植物体内合成的，对植物生长发育产生明显调节作用
的微量生理活性物质。 • （7）生物因子 • 菌根真菌－增加生长，降低土壤中的重金属含量等。
•
32
（8）温度
• 温度首先会影响水生植物的生长， 温度还会 影响水体重金属离子的活性，以及水体悬浮泥沙、 底泥对重金属的吸附，进而影响植物的吸收。
18
• 局限性 1 .需要光、T、水分等适宜的环境条件，及病、虫草害
的影响； 2.对于污染程度过重、或污染物分布为植物根系所达不
到，甚至不适于植物生长的污染土壤或水体的修复 并不适用； 3.对于复合污染土壤或水体，采用一种修复植物或几种 修复植物相结合的修复方式往往也难以达到修复要 求； 4.修复周期较长，难以满足快速修复污染环境的需求。
NO2同O3在光照的条件下容易形成光化学烟雾，N2O 是一种能引起温室效应的气体，它可以辐射传热, 破坏同温层的O3。某些植物将氮氧化物转化为氨基 酸或以其为氮源加以利用, 利用这些植物去除空气 中的氮氧化物无疑是环保节能的好方法 。
9
龙舌兰：在10平方米左右的 房间内，可消灭70％的苯、 50％的甲醛和24％的三氯 乙烯
或吸附在土壤上，增加重金属的移动性和植物利 用性。同时，被吸附态和结合态的金属离子溶解 如，土壤中植物吸收Pb的能力很低→→土壤中加入 络合剂（EDTA）→→增加植物根对Pb的吸收能力 富里酸对结合态汞有较强的吸附能力，易于促进矿 物汞由固定结合态向有机溶解态转化，而被植物 吸收。
30
• （4）植物营养物质
（9）重金属的种类及其形态差异
• 植物对有些元素容易吸收而对另一些元素很难 吸收，通过植物对Cr,Hg,As,Cd的吸收比较发现植 物最容易吸收Cd和As，而对Cr的吸附量就很少。 同一元素的不同价态吸收系数差别很大，如水稻对 Cr3＋的吸收系数平均值为0.032，而对Cr6＋则为 0.056，可见Cr6＋的吸收系数大于Cr3＋。
• （5）污染物间的复合作用 • 多种污染物－复合污染，拮抗和促进 • （6）植物激素 • 植物体内合成的，对植物生长发育产生明显调节作用
的微量生理活性物质。 • （7）生物因子 • 菌根真菌－增加生长，降低土壤中的重金属含量等。
•
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（8）温度
• 温度首先会影响水生植物的生长， 温度还会 影响水体重金属离子的活性，以及水体悬浮泥沙、 底泥对重金属的吸附，进而影响植物的吸收。
18
• 局限性 1 .需要光、T、水分等适宜的环境条件，及病、虫草害
的影响； 2.对于污染程度过重、或污染物分布为植物根系所达不
到，甚至不适于植物生长的污染土壤或水体的修复 并不适用； 3.对于复合污染土壤或水体，采用一种修复植物或几种 修复植物相结合的修复方式往往也难以达到修复要 求； 4.修复周期较长，难以满足快速修复污染环境的需求。
NO2同O3在光照的条件下容易形成光化学烟雾，N2O 是一种能引起温室效应的气体，它可以辐射传热, 破坏同温层的O3。某些植物将氮氧化物转化为氨基 酸或以其为氮源加以利用, 利用这些植物去除空气 中的氮氧化物无疑是环保节能的好方法 。
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龙舌兰：在10平方米左右的 房间内，可消灭70％的苯、 50％的甲醛和24％的三氯 乙烯
或吸附在土壤上，增加重金属的移动性和植物利 用性。同时，被吸附态和结合态的金属离子溶解 如，土壤中植物吸收Pb的能力很低→→土壤中加入 络合剂（EDTA）→→增加植物根对Pb的吸收能力 富里酸对结合态汞有较强的吸附能力，易于促进矿 物汞由固定结合态向有机溶解态转化，而被植物 吸收。
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• （4）植物营养物质
（9）重金属的种类及其形态差异
• 植物对有些元素容易吸收而对另一些元素很难 吸收，通过植物对Cr,Hg,As,Cd的吸收比较发现植 物最容易吸收Cd和As，而对Cr的吸附量就很少。 同一元素的不同价态吸收系数差别很大，如水稻对 Cr3＋的吸收系数平均值为0.032，而对Cr6＋则为 0.056，可见Cr6＋的吸收系数大于Cr3＋。
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5.2植物对污染物的修复作用
（2）植物排泄 • 向外排泄体内多余的物质和代谢物质（排泄物 或挥发的形式） • 植物排泄途径： ①经过根吸收后，再经叶片或茎等地上器官排出 去(如汞、硒等）。 ②叶片吸收后，根排泄。 ③ 去旧生新
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（3）植物积累 • 进入植物体内的污染物质虽可经生物转化过程 成为代谢产物经排泄途径排出体外，但大部分 污染物质与蛋白质或多肽等物质具有较高的亲 和性而长期存留在植物的组织或器官中，在一 定的时期内不断积累增多而形成富集现象，还 可在某些植物体内形成超富集。
3
• 广义的植物修复包括利用植物修复重金 属污染的土壤、利用植物净化空气和水 体、利用植物清除放射性核素和利用植 物及其根际微生物共存体系净化土壤中 的有机污染物。 • 目前植物修复主要指利用植物及其根际 圈微生物体系清洁污染土壤，其中利用 重金属超积累植物的提取作用去除污染 土壤中的重金属又是植物修复的核心技 术。因此，狭义的植物修复技术主要指 利用植物清除污染土壤中的重金属。
33
5.4 有机污染物的植物修复
5.4.1 植物对有机污染物的修复作用（三种机制）
直接吸收 和降解
酶的作用
根际的生 物降解
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（1）直接吸收和降解
• 植物根－中度憎水性有机物吸收好:0.5≤lg Kow ≤3.0
• Kow是有机化合物在辛醇和水两相平衡浓度之比。辛 醇对有机物的分配与有机物在土壤有机质的分配极为 相似，
11
1583年，Cesalpino首次发 现“黑色的岩石”上生长 的特殊植物，1814年， Desvaux将其命名为 Alyssum bertolonii(庭荠属)， 1848年，Minguzzi和 Vergnano测定该植物叶片 含镍高达7900 mg/kg。
1977年，Brooks将这类植物命名为“超富集植 物”(hyperaccumulator)。1983年，Chaney提出 利用植物提取土壤中的污染物，通过收割植物带 走土壤中污染物的设想。 12
19
5.2植物对污染物的修复作用
• 修复原理：主要是通过植物自身的光合、 呼吸、蒸腾和分泌等代谢活动与环境中的 污染物质和微生态环境发生交互反应，从 而通过吸收、分解、挥发、固定等过程使 污染物达到净化和脱毒的修复效果。
20
5.2.1 植物吸收、排泄与积累
（1）植物吸收 • 植物为了维持正常的生命活动，必须不断 地从周围环境中吸收水分和营养物质。 • 植物具有广泛吸收性，除对少数几种元素 表现出选择性吸收外，对不同的元素来说 只是吸收能力大小不同而已。
9
龙舌兰：在10平方米左右的 房间内，可消灭70％的苯、 50％的甲醛和24％的三氯 乙烯
芦荟：在24小时照明的条 件下，可以消灭1立方米空 气中所含的90％的甲醛。
10
植物促进(Phytoaccumulation)
• 也称之为植物提取(phytoextraction) ,植物根系 将土壤中重金属或有机污染物从污染的土壤中转 移到植物的地上部分。一般指那些能累积超过叶 子干重1.0%的Mn，或者0.1%的Co、Cu、Pb、Ni、 Zn，或者0.01%的Cd的植物。目前世界上有500多 种这样的植物。
• 优势
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• 局限性 1 .需要光、T、水分等适宜的环境条件，及病、虫草害 的影响； 2.对于污染程度过重、或污染物分布为植物根系所达不 到，甚至不适于植物生长的污染土壤或水体的修复 并不适用； 3.对于复合污染土壤或水体，采用一种修复植物或几种 修复植物相结合的修复方式往往也难以达到修复要 求； 4.修复周期较长，难以满足快速修复污染环境的需求。
第五章 污染环境的植物修复原理
1
• • • • • •
5.1概述 5.2植物对污染物的修复作用 5.3影响植物修复的环境因子 5.4有机污染物的植物修复 5.5重金属的植物修复 5.6放射性核素及富营养化物的植物修复
2
5.1概述
• 5.1.1植物修复的概念和类型 植物修复技术： • 是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染物的 理论为基础，利用植物及其根际圈微生物体系的吸 收、挥发、降解和转化作用来消除环境中污染物的 一门环境污染治理技术。具体地说植物修复就是利 用植物本身特有的利用、分解和转化污染物的作用， 利用植物根系特殊的生态条件加速根际圈的微生态 环境中微生物的生长繁殖，以及利用某些植物的特 殊积累与固定能力，提高对环境中某些无机和有机 污染物的脱毒和分解能力。
生态修复
图5-1 植物修复与生物修复的关系及主要修复方式
6
植物修复的类型
植物净化空气 植物提取修复 植物挥发修复 植物降解修复 根际圈生物降解修复 植物固定/稳定化修复
7
（1）植物净化空气
吸滞放射性物质 吸收有害气体
减弱噪声
净化空气
滞尘
吸收CO2
除菌和杀菌
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• 植物修复在空气污染中的应用 氮氧化物NxOy是污染空气的一类主要化合物， NO2同O3在光照的条件下容易形成光化学烟雾，N2O 是一种能引起温室效应的气体，它可以辐射传热, 破坏同温层的O3。某些植物将氮氧化物转化为氨基 酸或以其为氮源加以利用, 利用这些植物去除空气 中的氮氧化物无疑是环保节能的好方法 。
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（2）氧化还原电位Eh • 重金属在不同的氧化还原状态下，有不同的形 态且可互相转化。 • Cd：在还原条件下，有机结合态Cd最稳定，但 在氧化条件下，有机结合态镉则被转化为生物可 利用的水溶态、可交换态或溶解络合态而释放到 水体中，并随Eh增大，其释放量增多。
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• (3)共存物质 • 可改变重金属的存在状态：
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• 用富集系数来表征植物对某种元素或化合物的积累能力，
富集系数（BCF）=植物体内某种元素含量/土壤中该种 元素含量
• 用位移系数来表征某种重金属元素或化合物从植物根部到 植物地上部的转移能力，即
位移系数（TF）=植物地上部某种元素含量/植物根部该种元 素含量 富集系数越大，表示植物积累该种元素的能力越强。 位移系数越大，说明植物由根部向地上部运输该元素能 力越强，利于植物提取修复。 当植物吸收和排泄的过程呈动态平衡时，植物虽然仍以某种 微弱的速度在吸收污染物质，但在体内的积累量已不再增 加，而是达到了一个极限值，叫临界含量，此时的富集系 24 数称为平衡富集系数。
• 络合-螯合剂：与可溶态金属结合，防止金属沉淀 或吸附在土壤上，增加重金属的移动性和植物利 用性。同时，被吸附态和结合态的金属离子溶解
如，土壤中植物吸收Pb的能力很低→→土壤中加入 络合剂（EDTA）→→增加植物根对Pb的吸收能力
富里酸对结合态汞有较强的吸附能力，易于促进矿 物汞由固定结合态向有机溶解态转化，而被植物 吸收。
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•
• （5）污染物间的复合作用 • 多种污染物－复合污染，拮抗和促进 • （6）植物激素 • 植物体内合成的，对植物生长发育产生明显调节作用 的微量生理活性物质。 • （7）生物因子 • 菌根真菌－增加生长，降低土壤中的重金属含量等。
•
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（8）温度 • 温度首先会影响水生植物的生长， 温度还会 影响水体重金属离子的活性，以及水体悬浮泥沙、 底泥对重金属的吸附，进而影响植物的吸收。
脱卤酶对含氯溶剂如TCE（三氯乙烯）的降解等
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（5）根际圈生物降解修复
• 根系降解(Rhizodegradation) 植物中超过20%的营养成分如糖分、氨基酸、 有机酸等都聚集在根部, 因此会生长很多微生物, 尤其在根表面向外1~3mm 的地方, 这些微生物是 没有种植过植物的土壤的3~4 倍。一些微生物可 以同植物相结合促进重金属的降解, 也可以矿化 某些有机污染物如PAHs、PCBs。 植物
• 根系释放到土壤中的酶的直接降解作用。
16
植物固定(Phytostabilization
• 利用植物将有毒有害污染物如重金属聚集在 根系地带, 降低其活动性, 阻止其向深层土 壤或地下水中扩散, 但并不为植物利用, 即 根系对污染物起固定作用。
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5.1.2 植物修复的优势及存在的问题
• 与传统的修复技术相比, 植物修复是一种容易接受、 成本低、技术要求低的修复方法, 它可应用于空气、 地表水、地下水、土壤中污染物的修复。植物修复 技术可清除的污染物包括无机污染物如氮、磷、重 金属等;有机污染物如农药、炸药、有机氯化物、杀 虫剂、除草剂等。
• ＞3.0憎水，根部吸附紧密，不易进入植物体内； ＜0.5，亲水，不易与根部吸附，不易进入植物体
• 苯系物，氯代溶剂，短链脂肪族化合物
• 植物吸收后－木质化作用新的组织中 • • 矿化－二氧化碳和水 挥发
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（2）酶的作用 • 植物对有机污染物的吸收强度－比无机物低
• 主要靠－根系分泌物对有机物的污染产生的配 合和降解等作用；
水分 养料
微生物体系
降解有机物的原料(共代谢的原料）
15
根分泌物质
利用水生植物去除由氮、磷等无机营养元素引 起的水体富营养化问题已有大量研究。 种植莲藕、水稻既可以去除氮、磷, 又有很好 的经济价值；被制成浮床的大椿草、水芹、多花黑 麦草等对去除水体中的氮、磷和抑制藻类滋生均有 明显的作用。这些植物发达的根系及与根系共生或 混生的微生物往往共同对水环境起着净化作用。
植物挥发(Phytovolatilization) • 某些易挥发污染物被植物吸收后从植物表面组织空 隙中挥发。如桉树降解三氯乙烯(TCE)、甲基叔丁 基醚(MTBE)，印度芥菜降解硒化合物；烟草挥发甲 基汞。从植物茎叶挥发出的物质可能被空气中的活 性羟基分解。如有毒的Hg2+经植物挥发后变成了低 毒的Hg，高毒的硒变成了低毒的硒化物气体等。
4
• 植物修复应用范围： a. 利用植物修复重金属污染的土壤 b. 利用植物净化空气和水体 c. 利用植物清除放射性核素 d. 利用植物及其根际微生物共存体系净化土壤中 的有机污染物