土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展

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木本植物修复土壤重金属污染的研究进展

木本植物修复土壤重金属污染的研究进展

木本植物修复土壤重金属污染的研究进展引言随着工业化进程的不断加速,土壤重金属污染已经成为全球环境问题的重要组成部分。

重金属污染对土壤的生态系统及人类健康造成了严重危害。

如何有效修复土壤中的重金属污染成为了当前环境科学研究的一个重要课题。

而木本植物因其在土壤修复中的独特优势,近年来受到了广泛关注。

本文将针对木本植物修复土壤重金属污染的研究进展进行综述,以期为相关研究和实践提供参考。

一、木本植物修复土壤重金属污染的优势1. 植物吸附和富积重金属物质的能力与其他修复技术相比,植物通过根系吸收土壤中的重金属物质,并富积在体内,是一种经济、高效的修复方法。

木本植物的长势旺盛,根系系统发达,可有效促进土壤中重金属的吸收和富积。

2. 促进土壤微生物的活性通过植物根系分泌的物质,木本植物可促进土壤微生物的活性,从而改善土壤的通气性和保水性。

这些有益的微生物对于降解污染物质具有重要作用,有助于修复土壤重金属污染。

3. 减少土壤侵蚀和风化木本植物的树干和根系可以有效地防止土壤侵蚀和风化,保护土壤结构和肥力,有利于提高土壤对重金属污染的抵抗力。

4. 促进土壤生态系统的恢复木本植物能够促进土壤生态系统的复原和恢复,调节土壤中的营养物质和微生物群落的平衡,从而提高土壤的修复能力。

二、木本植物修复土壤重金属污染的研究进展1. 木本植物的筛选及适应性研究近年来,研究人员对不同种类的木本植物在修复土壤重金属污染中的适应性和生长特性进行了深入研究。

针对不同重金属元素的污染情况,选择具有高吸附能力和适应性的木本植物是修复工程的关键。

一些对镉、铅等重金属元素有较高耐受性的植物种类,如紫杉、柳树等,被广泛研究和应用于土壤修复工程中。

2. 木本植物对重金属元素的富积和转运机制研究发现,木本植物对重金属元素的富积和转运机制是基于以下几种方式:一是通过根系对土壤中的重金属元素进行吸附和富积;二是通过根系吸收重金属元素,并将其转运至地上部分,进而储存在植物体内。

重金属污染土壤植物修复技术研究进展

重金属污染土壤植物修复技术研究进展

重金属污染土壤植物修复技术研究进展植物修复技术是利用植物对土壤污染物的吸收、转运、积累和还原等作用,修复土壤污染的一种环境修复方法。

重金属污染是当前土壤环境面临的一大难题,重金属的无法生物降解特性使其在生物体内持久富集,对环境和人体健康造成严重危害。

重金属污染土壤植物修复技术的研究与应用具有重要意义。

本文将探讨近年来在重金属污染土壤植物修复技术研究方面的进展和成果。

一、重金属污染土壤的植物修复机理植物对重金属的修复主要依靠以下几种机理:1. 植物吸收并富集重金属离子植物通过根系吸收土壤中的重金属离子,并将其富集在地上部分,如叶片、茎秆等。

部分植物拥有较强的吸收能力,能够将土壤中的重金属有效吸收并固定,减少土壤中重金属的含量。

2. 植物根系分泌物对土壤重金属的影响植物根系分泌出的酸性物质和螯合剂等可以改变土壤中重金属的形态,使其不易被植物吸收,从而减轻土壤重金属的毒性。

3. 转运和积累植物可以将吸收的重金属离子通过根系和茎秆等部位转运到叶片等地上部分,从而减少土壤中重金属的含量。

1. 重金属超积累植物的筛选和应用近年来,研究人员通过野外调查和实验室筛选出了一些对重金属具有较强吸收和转运能力的植物,如矿产植物拟南芥、拟南芥、一枝黄花等。

这些植物通过种植在重金属污染土壤中,可以有效吸收土壤中的重金属离子,并将其富集在地上部分,起到净化土壤的作用。

在此基础上,还可以利用这些植物生物材料中的重金属进行资源化利用,例如作为金属离子的吸附剂、生物燃料原料等。

2. 基因工程改良植物修复能力近年来,基因工程技术的进步为重金属污染土壤的植物修复提供了新的途径。

研究人员通过转基因技术,成功将一些与重金属转运、螯合和分泌相关的基因导入植物,使其具有较强的重金属修复能力。

这为植物修复技术的应用提供了新的途径,也为利用转基因植物修复重金属污染土壤提供了可能。

3. 生物炭修复技术生物炭是一种由生物质炭化而成的碳质材料,具有较大的比表面积和孔隙率,能够有效吸附土壤中的重金属离子,并减少其毒性。

植物对土壤重金属污染修复的研究

植物对土壤重金属污染修复的研究

植物对土壤重金属污染修复的研究进展摘要:当前,土壤受重金属污染状况在国内外都很严重,受到了越来越多的关注。

植物修复技术是新近发展起来的一项用于处理土壤重金属污染的生态技术,其机理主要是通过某些植物对重金属元素的吸收、积累和转化,达到减轻重金属污染土壤的目的。

与传统的处理土壤污染方法相比,植物修复技术具有经济、简单和高效等优点。

简要介绍了植物修复的几种类型,论述了当前国内外植物修复技术的研究进展。

重点涉及了其中的植物提取和植物稳定两种修复类型,当它们与其他诸如稳定同位素标记技术、基因工程技术等相结合时,可以提高植物的修复效果。

而超积累植物由于其独有的生理特性非常适用于大规模应用。

最后探讨了植物修复技术在土壤污染治理中的一些不足、发展趋势和研究重点。

关键词:植物修复; 重金属; 土壤;引言土壤是人类赖以生存的重要自然资源之一,也是人类生存环境的重要组成部分.随着城市化、工业化、矿产资源的开发利用以及大量化学产品的广泛使用,土壤重金属污染日趋严重,威胁着人类的生存和发展.土壤中的重金属污染物不仅具有隐蔽性、不可逆性等特点,而且可经水、植物等介质进入人体,最终影响人类健康.因此,如何控制和减轻土壤重金属污染及其危害已成为了一个日益突出的问题.也正由于土壤重金属污染治理和恢复的难度大,迄今仍未找到理想的方法[1].重金属在土壤中的自然净化过程十分漫长,一般需要上千年时间.采用物理与化学治理技术(如客土法、淋溶法、施用化学改良剂等),不仅费用昂贵、需要特殊的仪器设备和培训专门的技术人员,而且大多只能暂时缓解重金属的危害,还可能导致二次污染,不能从根本上解决问题.通过种植超富集植物或一些对重金属抗性强、具有一定吸收富集能力且生物量大的特殊植物逐步提取土壤中的重金属元素,进而修复污染土壤的方法——植物修复技术,已成为人们研究的热点,且被认为具有巨大的商品化前景。

1 土壤重金属的来源及污染概述1.1 土壤重金属污染的特点随着工业生产的发展,重金属污染日趋普遍,几乎威胁着每个国家。

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望重金属污染是指土壤中重金属元素超过环境质量标准,造成土壤质量下降,威胁生态环境和人类健康的现象。

随着工业化和城市化的快速发展,重金属污染问题日益突出,土壤修复技术的研究也变得十分重要。

本文将介绍目前重金属污染土壤修复技术的研究现状,并对未来的发展进行展望。

目前,重金属污染土壤修复技术主要包括化学修复、物理修复和生物修复三种类别。

化学修复是利用化学物质对重金属进行去除或转化的方法。

如酸性沉淀法、络合剂处理法和离子交换等。

这些方法可以降低土壤中重金属的浓度,使其达到环境质量标准,但存在着成本高、易造成二次污染等问题。

物理修复是利用物理手段对土壤中重金属污染物进行分离和处理。

常见的物理修复方法有热处理、稀释和土壤剥离等。

物理修复技术具有操作简单、效果明显等优点,但也存在着耗费能源、长期维护费用高等弊端。

生物修复是利用植物、细菌和真菌等生物体对重金属进行吸附、浓集和转化的方法。

植物修复是目前研究较多的生物修复方法之一,如超富集植物、配合植物修复和种植模拟等。

生物修复技术具有成本较低、环境友好等优点,但需要一定的时间和条件才能达到修复效果。

尽管目前各类修复技术都取得了一些进展,但仍存在一些问题和挑战。

不同重金属的修复效果存在差异,需要因地制宜进行选用。

修复技术在实际应用中还存在着成本高、效果不稳定等问题,需要进一步优化和改进。

修复后的土壤是否能够长期稳定保持修复效果还需要进一步研究。

未来,重金属污染土壤修复技术的发展方向主要体现在以下几个方面。

研究新型修复材料的开发和应用,如纳米材料、化学添加剂和生物胶束等,以提高修复效果和降低成本。

开展修复技术的联合应用研究,如化学修复与生物修复的结合,以充分发挥各自的优势和互补作用。

还应进一步完善修复评估方法和指标体系,以科学评估修复效果和修复成本。

重金属污染土壤修复技术的研究已经取得了一些成果,但仍面临着一些挑战。

未来的发展方向是进一步优化和改进已有技术,并探索新型技术和方法,以提高修复效果和降低成本,为保护生态环境和人类健康作出更大贡献。

土壤重金属污染及其植物修复研究进展

土壤重金属污染及其植物修复研究进展

土壤重金属污染及其植物修复研究进展摘要:土壤重金属污染是国内外普遍存在的热点问题,中国土壤重金属污染较为严重。

玉米等农作物可以吸附土壤中重金属,造成农作物本身的重金属含量超过其背景值,甚至转化有毒的化合物,这些有毒物质通过食物链的方式进入到人体中,严重危害人体健康。

因此,修复和治理土壤重金属污染是非常有必要的。

基于此,对土壤重金属污染及其植物修复进行研究,以供参考。

关键词:土壤;重金属;植物修复;吸附机理;研究方向引言土壤是人类发展的基础,土壤资源的利用和保护与人类的健康发展息息相关。

随着工业的快速发展,采矿业和制造业发展迅速,再加上交通的汽车尾气导致大量的重金属也随生产排放到了环境中,不仅影响着土壤系统的物质交换和能量流动,还影响土壤中各种植物、动物和微生物的生长,威胁着人类健康,影响着社会的可持续发展。

1土壤重金属的污染来源土壤重金属的污染来源广泛,可分为工业、农业、生活污染,以及交通污染和自然污染。

工业污染主要为矿产冶炼、电镀、化工等行为排放的重金属;农业污染存在于农业生产;生活污染来源于生活垃圾,家庭燃煤等交通污染来自汽车尾气排放,以及车辆磨损、油料燃烧等。

自然资源产生的重金属污染是不可避免的,土壤母质内的重金属含量较高,加上自然排放,如火山喷发而造成的土壤污染等。

重金属不易被溶解以及生物降解,并且有生物富集的作用,对植物的危害主要在于影响植物的生长,如影响农作物的产量与品质。

土壤重金属污染有着较长的潜伏期,污染表现特点主要为隐蔽性、不可逆性、表聚性、长期性等。

土壤重金属含量过高会引起土壤质量下降,降低土壤微生物量,破坏土壤微生物种群结构,造成土壤微生物失衡。

受污染土壤一般变现为丧失生物多样性,生物活性减少。

大气中含有较多的重金属,大气沉降是土壤重金属的来源。

工矿企业的生产、汽车尾气、汽车磨损产出的粉尘,是大气重金属的重要来源。

2重金属离子对植物的影响(1)重金属离子对植物种子萌发的影响,重金属对植物种子萌发有着促进作用和抑制作用。

2023年我国土壤重金属植物修复现状与应用前景分析

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。

我国土壤重金属污染植物吸取修复研究进展

我国土壤重金属污染植物吸取修复研究进展

我国土壤重金属污染植物吸取修复研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,我国土壤重金属污染问题日益严重,对生态环境和人类健康造成了巨大威胁。

植物吸取修复技术作为一种绿色、环保的修复方法,近年来在我国受到了广泛关注。

本文旨在综述我国土壤重金属污染植物吸取修复技术的研究进展,包括植物修复技术的原理、应用现状、存在问题以及未来发展趋势等方面。

通过总结国内外相关研究成果,以期为我国土壤重金属污染植物吸取修复技术的发展提供理论支持和实践指导。

在文章的结构上,本文将首先介绍土壤重金属污染的危害和植物吸取修复技术的基本原理,阐述植物修复技术在重金属污染土壤治理中的重要性和可行性。

接着,将重点综述近年来我国在植物修复技术方面的研究进展,包括不同植物对重金属的吸收和转运机制、重金属超富集植物的筛选与培育、植物修复技术的优化与应用等方面。

还将对植物修复技术在实际应用中存在的问题和挑战进行分析,并提出相应的解决策略和建议。

本文将展望植物修复技术的发展前景,探讨未来研究方向和应用前景,以期为我国土壤重金属污染治理提供新的思路和方法。

通过本文的综述,希望能够为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考,推动我国土壤重金属污染植物吸取修复技术的研究和应用取得更大的进展。

二、土壤重金属污染及其影响随着我国工业化、城市化进程的加速,土壤重金属污染问题日益严重。

重金属,如铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)和砷(As)等,因其不易降解、生物毒性大、可在食物链中累积等特点,已成为我国环境保护和生态修复的重点关注对象。

这些重金属主要来源于工业废水、废气、固体废弃物的排放,以及农药、化肥的滥用等。

土壤重金属污染对生态环境和人类健康产生了严重影响。

一方面,重金属在土壤中积累会破坏土壤结构,降低土壤肥力,影响农作物的正常生长和产量。

另一方面,重金属可通过食物链进入人体,长期积累会对人体健康造成危害,如损害神经系统、肾脏、肝脏等器官,甚至引发癌症等严重疾病。

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望重金属污染是当前环境问题的重要组成部分,对于土壤污染特别是重金属污染的修复技术研究具有重要意义。

本文将对重金属污染土壤修复技术的现状进行综述,并展望其未来发展。

重金属污染土壤修复技术主要包括化学修复技术、生物修复技术和物理修复技术。

化学修复技术主要通过添加化学物质改变土壤物理化学性质来降低重金属的生物利用度。

添加改性蒙脱土等吸附剂可以有效吸附土壤中的重金属离子,降低其活性。

生物修复技术则利用植物吸收、蓄积或转化重金属的能力来修复土壤污染。

植物可以通过根系吸收土壤中的重金属,然后通过挥发、沉积或结合有机物质的形式将其释放出来。

物理修复技术主要包括热解、超声波和电泳等技术,通过物理方式改变土壤结构或分离重金属的形态,从而降低其毒性。

目前,针对重金属污染土壤的修复技术研究主要集中在以下几个方面。

研究重金属在土壤中的迁移转化规律,以及重金属与土壤颗粒、有机质之间的相互作用。

这有助于选择合适的修复剂和优化修复技术。

开发高效的修复剂。

目前已有一些吸附剂和螯合剂被用于重金属修复,但其修复效果仍有待提高。

需要进一步研究新型修复剂,提高修复效率和降低成本。

研究饲料添加剂对重金属污染土壤修复的协同作用。

添加适量的有机酸或腐植酸可以促进重金属在土壤中的迁移转化,提高修复效果。

利用植物修复技术修复重金属污染土壤是一种可行性较高的方法。

因为植物修复技术可以直接减少土壤中的重金属含量,并可以通过植物的转基因改造来提高重金属的吸收能力和耐受性。

未来,重金属污染土壤修复技术的发展方向主要有以下几个方面。

研究修复技术的适用性和可持续性。

修复技术的适用性包括对不同类型、不同程度的重金属污染土壤的修复效果和经济性的评估。

可持续性主要指的是修复过程对环境的影响,包括能源消耗、废物产生以及对地下水和大气环境的影响等。

开发新型修复剂和修复材料。

新型修复剂应具有高吸附性、高还原性和低成本的特点,可以在特定的污染环境中发挥更好的修复效果。

重金属污染土壤植物修复技术研究进展

重金属污染土壤植物修复技术研究进展

重金属污染土壤植物修复技术研究进展1. 引言1.1 研究背景重金属污染已经成为目前环境领域的一个严重问题。

随着工业化的快速发展,大量的重金属被排放到土壤中,对环境和人类健康造成了严重威胁。

重金属在土壤中的积累会影响土壤质量,抑制作物生长,甚至进入食物链对人体健康产生危害。

如何有效修复重金属污染土壤已成为当前研究的重要课题。

当前,重金属污染土壤植物修复技术在实践中取得了一定的成就,但仍然存在许多挑战和问题需要解决。

深入研究重金属污染土壤植物修复技术的原理和应用,探讨其优势和不足,对于推动这一领域的发展具有重要意义。

1.2 研究意义重金属污染已经成为当前环境领域中一个十分严重的问题,给生态环境和人类健康带来了巨大的危害。

土壤是生态系统的基础,土壤中的重金属污染不仅会导致土壤质量下降,还会通过食物链传递给人体,引发各种健康问题。

研究重金属污染土壤的治理技术具有重要的意义。

深入研究重金属污染土壤植物修复技术,探索其修复机理和应用案例,对于推动环境保护事业的发展,提高土壤修复效率,保护生态环境具有积极的意义。

通过不断地探索和研究,相信重金属污染土壤植物修复技术将会在未来得到更加广泛的应用和推广。

1.3 研究现状截至目前,关于重金属污染土壤植物修复技术的研究已经涉及到了植物的种类、种植方式、修复效果等方面。

通过不同植物对重金属的吸收和富集机制的研究,科研人员逐渐深入了解了植物在重金属修复中的作用机制。

应用案例的积累也为植物修复技术的实际应用提供了宝贵的经验。

目前针对重金属污染土壤植物修复技术的研究仍存在一些不足之处,例如不同植物对不同重金属的适应性、修复效率的提升等问题尚待解决。

未来的研究方向应该更加注重植物修复技术的优化和创新,以提高修复效率和降低成本。

技术的应用前景依然广阔,只要持续深入研究并不断完善相关技术,植物修复技术必将发挥更大的作用。

2. 正文2.1 重金属污染土壤修复技术概述重金属污染土壤是指土壤中含有对人体和环境有害的重金属元素超过环境质量标准的情况。

植物对重金属污染土壤修复的研究进展

植物对重金属污染土壤修复的研究进展

植物对重金属污染土壤修复的研究进展【摘要】植物修复技术在重金属污染土壤修复中扮演着重要的角色。

本文首先介绍了植物修复技术的重要性以及重金属污染对环境和人类健康造成的危害。

随后探讨了植物对重金属污染土壤的吸收和富集机制,以及修复过程中的生理机制。

文章还分析了植物修复技术在重金属污染土壤修复中的应用和对土壤生态系统的影响。

总结了植物修复技术在重金属污染土壤修复中的前景和挑战,并探讨了其可持续性和发展方向。

通过本文的综述,可为相关领域的研究和实践提供指导和借鉴。

【关键词】植物修复技术、重金属污染、土壤修复、吸收和富集机制、生理机制、土壤生态系统、应用案例、前景、挑战、可持续性、发展方向。

1. 引言1.1 植物修复技术的重要性在当今社会,环境污染已成为人类面临的重要问题之一。

随着工业化的快速发展,重金属污染逐渐凸显出其危害性。

重金属污染土壤不仅对土壤生态系统造成严重破坏,而且还直接威胁人类健康。

在这种情况下,寻找有效的修复方法显得尤为迫切。

植物修复技术由于其绿色环保、经济高效的特点,逐渐成为重金属污染土壤修复的一种重要手段。

植物利用生长代谢和根系系统对土壤中的重金属进行吸收和转运,从而减少重金属在土壤中的积累量,达到修复土壤的目的。

相比传统的物理化学方法,植物修复技术具有更好的可持续性和生态兼容性,可以在不破坏土壤结构的情况下恢复土壤功能。

深入研究植物修复技术在重金属污染土壤修复中的应用是非常必要的。

通过科学探索植物对重金属污染土壤的吸收机制和修复生理机制,可以为开发更高效、更可持续的植物修复技术提供理论基础,为解决重金属污染土壤问题做出更大的贡献。

1.2 重金属污染对环境和人类健康的危害重金属污染对环境和人类健康的危害是一个严重的问题。

重金属是土壤中常见的污染物之一,包括铅、镉、汞等。

这些重金属在土壤中累积起来,不仅会对植物生长产生负面影响,还会通过食物链传播到人类体内,对人体健康造成危害。

重金属污染会影响土壤的生物活性,抑制土壤微生物的活动,影响土壤生态系统的平衡。

重金属污染土壤植物修复技术研究进展

重金属污染土壤植物修复技术研究进展

重金属污染土壤植物修复技术研究进展重金属污染土壤是当前环境问题中的重要部分,对人类健康和生态系统都造成了严重的影响。

寻找有效的土壤修复技术成为迫切的任务。

本文将对重金属污染土壤植物修复技术的研究进展进行综述。

重金属污染土壤植物修复技术是指利用植物的生态生理特性来修复重金属污染土壤的一种方法。

研究表明,不同的植物对于不同的重金属具有不同的吸收和耐受能力。

选择适当的植物物种是关键的。

植物修复技术包括植物吸收、转运和蓄积重金属的过程。

植物根系通过分泌物质和形成根系吸附层,增加重金属的吸收。

植物根系还可以通过菌根共生系统和根际微生物的参与来增强植物对重金属的吸收和转运能力。

近年来,研究人员对于改良重金属污染土壤植物修复技术进行了广泛的研究。

分子生物学和遗传工程技术的应用为植物修复技术的发展提供了新的思路和方法。

通过转基因技术或基因编辑技术,改变植物的吸收和耐受能力,可以提高植物对重金属的修复效果。

利用基因工程技术可以改变植物根系和叶片的吸附和转运机制,增强植物对重金属的修复能力。

重金属修复相关基因的鉴定和功能研究也为植物修复技术的发展带来了新的突破。

除了分子生物学和遗传工程技术,其他一些物理和化学方法也被用于辅助植物修复技术。

土壤改良剂的添加可以改变土壤的理化性质,从而提高植物对重金属的吸收和耐受能力。

土壤改良剂可以提供适宜的环境条件,促进土壤微生物的活动,从而加速重金属的转化和去除过程。

一些聚合物材料的应用也可以促进植物的生长和修复效果。

重金属污染土壤植物修复技术在过去几十年中取得了显著的进展。

研究通过选择合适的植物物种,改变植物的生理特性和应用物理、化学方法,提高了植物对重金属的吸收和耐受能力,从而实现了土壤的修复。

仍然存在一些挑战和问题,如如何选择适合的植物物种、如何处理植物产生的生物质等。

未来的研究应该继续探索更有效的植物修复技术,以解决重金属污染土壤的治理问题。

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望重金属污染土壤是指土壤中重金属元素超过环境容许值,对人类健康和生态环境造成潜在危害的一种环境污染问题。

由于重金属元素在土壤中难以降解,会长期存在并逐渐积累,对土壤和植被造成破坏,对生态系统和人类造成严重影响。

目前,我国的城市化进程和工业化发展,已经导致了大量土壤重金属污染问题。

研究重金属污染土壤修复技术已经成为当前环境科学领域的热点之一。

一、重金属污染土壤的成因重金属污染土壤的成因主要包括两种情况。

一是工业和采矿活动所导致的重金属污染,其特点是污染面积广、浓度高、存在时间长。

另一种是生活废弃物和农村生态系统受到的污染,主要来自于城市和农村的污水排放、垃圾填埋和农药残留等,这类污染主要存在于土壤表层,但对于土壤生态系统的影响也不容忽视。

目前,国内外对于重金属污染土壤修复技术研究取得了一些进展,主要包括植物修复技术、微生物修复技术、土壤修复剂技术和热处理技术等。

1.植物修复技术植物修复技术是目前重金属污染土壤修复技术中应用较为广泛和成熟的一种方法。

通过选择对重金属具有较强耐受能力的植物(超积累植物),种植在受重金属污染的土壤中,使其通过植物的吸收和富集作用,将土壤中的重金属有效地转移到植物体内,从而达到净化土壤的目的。

铜蓖麻、矿床拟南芥等植物对重金属污染土壤具有较强的修复能力。

2.微生物修复技术微生物修复技术是以微生物为主要修复介质,通过微生物对土壤中的重金属元素进行还原、氧化、螯合、解离和沉淀等作用,来降低土壤中重金属的含量。

微生物修复技术在修复过程中具有操作简单、成本低、对土壤本身影响小等优点,因此备受研究者关注。

3.土壤修复剂技术土壤修复剂技术是通过添加一定的化学修复剂改变土壤中重金属的形态,使其转化成为难溶于水的形态,从而降低土壤中重金属的活性,减少对生物的毒害作用。

这种方法具有操作简单、效果明显、修复速度快的特点。

4.热处理技术热处理技术是采用高温进行土壤修复,在破坏重金属与土壤粒子之间的化学键,并改变重金属的形态,从而达到降低土壤重金属污染程度的目的。

《2024年我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述》范文

《2024年我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述》范文

《我国农田土壤重金属污染现状·来源及修复技术研究综述》篇一我国农田土壤重金属污染现状、来源及修复技术研究综述一、引言随着工业化和城市化的快速发展,我国农田土壤面临着日益严重的重金属污染问题。

重金属污染不仅对农产品质量安全构成威胁,而且对生态环境和人类健康造成潜在危害。

因此,了解我国农田土壤重金属污染的现状、污染来源以及修复技术的研究进展,对于保护农田生态环境、保障农产品质量安全具有重要意义。

二、我国农田土壤重金属污染现状我国农田土壤重金属污染问题日益严重,主要污染元素包括镉、铅、汞、砷等。

这些重金属元素主要来源于工业排放、农业活动、城市生活垃圾等。

污染范围广泛,涉及多个省份和地区,给农业生产和生态环境带来严重影响。

三、农田土壤重金属污染来源农田土壤重金属污染的来源主要包括以下几个方面:1. 工业排放:工业生产过程中产生的重金属废水、废气、废渣等,通过排放和降雨等途径进入农田土壤。

2. 农业活动:过度使用化肥、农药等农业投入品,以及污水灌溉等农业活动,导致重金属在土壤中积累。

3. 城市生活垃圾:城市生活垃圾中的重金属通过降雨、地下水等途径进入农田土壤。

四、农田土壤重金属污染修复技术研究进展针对农田土壤重金属污染问题,学者们提出了多种修复技术,包括物理修复、化学修复和生物修复等。

1. 物理修复技术:主要包括客土法、排土法等。

通过将受污染的土壤去除或替换,达到修复目的。

该技术适用于污染较为严重的地区,但成本较高。

2. 化学修复技术:包括淋洗法、钝化法等。

通过向土壤中添加化学物质,使重金属元素发生沉淀、吸附或转化等作用,降低其在土壤中的活性。

该技术具有一定的效果,但需谨慎选择化学物质,避免引发二次污染。

3. 生物修复技术:包括植物修复、微生物修复等。

利用植物或微生物的吸收、转化等作用,降低土壤中重金属的含量。

该技术具有成本低、环保等优点,是目前研究的热点。

五、结论与展望当前,我国农田土壤重金属污染问题亟待解决。

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望重金属污染是当前环境保护领域中的一个重要问题,随着工业化进程的加快和化工行业的快速发展,重金属污染已经成为了全球性的环境问题之一。

重金属污染土壤修复技术的研究具有重要的理论和实践意义,对于解决土壤重金属污染问题以及减少对人类健康和生态环境的影响具有重要意义。

本文将就重金属污染土壤修复技术的现状进行分析,并对未来的发展进行展望。

重金属污染土壤修复技术的现状主要有以下几个方面:一、物理修复技术物理修复技术是通过物理方法将土壤中的重金属颗粒与土壤颗粒分离,以降低土壤中重金属的含量。

物理修复技术主要包括了土壤盖层、土壤深翻和土壤冲刷等方法。

土壤盖层主要是通过在土壤表面铺设一层防渗材料,阻止重金属向土壤深层渗透。

土壤深翻是通过深翻土壤来将重金属颗粒与土壤颗粒分离,降低土壤中重金属的含量。

土壤冲刷是通过水力冲刷来去除土壤中的重金属。

这些物理修复技术在实际应用中效果有限,尤其是对于重金属深层污染的土壤,物理修复技术往往难以完全清除土壤中的重金属。

化学修复技术是通过化学方法来将土壤中的重金属离子转化为难溶于水的化合物,从而减少其毒性。

化学修复技术主要包括了土壤添加剂、土壤酸碱调节和还原-氧化等方法。

土壤添加剂主要是通过向土壤中添加吸附重金属离子的物质,如磷酸盐、石灰、有机质等,来降低土壤中重金属的活性。

土壤酸碱调节是通过调节土壤的酸碱度来改变土壤中重金属的形态。

还原-氧化是通过还原剂将土壤中的重金属离子还原为难溶于水的形态。

化学修复技术可以在一定程度上降低土壤中重金属的毒性,但是其对土壤生物活性的影响较大,长期使用可能会对土壤生物造成伤害。

生物修复技术是利用生物体对土壤中的重金属进行吸附、富集和转化,从而减少土壤中重金属的含量。

生物修复技术主要包括了植物修复、微生物修复和土壤生态修复等方法。

植物修复是通过植物的根系吸收土壤中的重金属,并将其富集在地上部分或根系中。

微生物修复是通过微生物对土壤中的重金属进行富集和还原-氧化作用,从而减少土壤中重金属的毒性。

土壤重金属污染修复研究进展

土壤重金属污染修复研究进展

土壤重金属污染修复研究进展
土壤重金属污染是当前全球环境面临的严峻问题之一。

重金属污染不仅对土壤质量和
植物生长产生负面影响,还会通过农产品的食物链传递给人类,对人体健康造成威胁。


壤重金属污染的修复研究一直备受关注。

本文将介绍土壤重金属污染修复研究的进展情
况。

1. 土壤重金属污染的修复方式
土壤重金属污染的修复方式多种多样,常用的修复方法包括:植物修复法、微生物修
复法、土壤改良法、化学修复法等。

这些方法各有其优点和适用性,可以根据具体情况选
择合适的修复方法。

2. 植物修复法的研究进展
植物修复法是一种利用植物来吸收和转运土壤中的重金属离子的修复方式。

研究表明,某些植物具有较强的重金属吸收能力,可以将污染土壤中的重金属转移到植物体内,并通
过植物的生长周期来修复土壤。

在植物修复法中,选择合适的植物种类是关键。

目前,研
究人员正在探索适合修复土壤重金属污染的新植物种类。

4. 土壤改良法的研究进展
土壤改良法是通过添加改良剂来改善土壤的质地和结构,降低重金属的有效性,减少
其对植物的毒害作用。

研究表明,添加有机物质和矿物质等改良剂可以显著降低土壤中重
金属的生物有效性,从而减少其对植物的毒害作用。

土壤重金属污染的修复研究取得了一定的进展,各种修复方法都有其适用性和局限性。

未来的研究还需要进一步深入探索适用于不同土壤类型和重金属污染程度的修复方法,并
加强对修复效果的监测和评估。

只有通过持续的研究努力,才能有效解决土壤重金属污染
问题,保护生态环境和人类健康。

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望重金属污染是指土壤中的重金属元素超出了环境容许值,对生态系统和人体健康造成潜在威胁的现象。

随着工业化的发展和人们对环境保护的重视,重金属污染土壤修复技术成为了研究的热点。

本文将介绍重金属污染土壤修复技术研究的现状,并对未来的发展进行展望。

目前,常用的重金属污染土壤修复技术包括化学修复、生物修复和物理修复三种方法。

化学修复是通过添加吸附剂、络合剂或还原剂等物质改变土壤中重金属的形态、促使其迁移、转化或沉淀,从而减少重金属的有效性。

常用的修复剂有磷酸根、硫酸盐、铁锰氧化物等。

化学修复技术具有修复效果快、可控性强的优点,但其局限性在于修复剂的成本较高,且修复效果随时间的推移会逐渐减弱。

生物修复是利用植物和微生物的吸收、转运、还原和沉淀作用来修复重金属污染土壤。

植物吸收重金属的根系和地上部分,通过减少重金属在土壤中的有效性来修复土壤污染。

一些重金属超富集植物如拟南芥、苜蓿等被广泛应用于生物修复。

微生物修复则是利用某些微生物的代谢能力来还原或沉淀重金属。

生物修复技术具有修复效果持久、环境友好和成本低廉的优势,但其应用受到植物适应性、微生物数量和环境因素等影响。

物理修复是通过物理方法切割、深耕、覆盖等手段来改变土壤结构,从而减少重金属的有效性。

常用的修复方法包括土壤剥离、土壤暴露和土壤深翻等。

物理修复技术具有修复效果明显、操作简单的特点,但其局限性在于修复效果与土壤深度和物理方法选择有关,且容易对土壤结构产生破坏。

未来,重金属污染土壤修复技术的发展将朝着以下方向发展:1. 综合修复技术的研究将得到加强。

不同的修复技术在治理重金属污染土壤时具有不同的优势和局限性,因此通过综合运用多种修复技术,可以达到更好的修复效果。

2. 修复剂的研发将成为关键。

目前常用的修复剂成本较高且修复效果随时间减弱,因此需要开发更便宜、高效的修复剂,以满足实际应用的需求。

3. 生物修复技术的研究将得到加强。

土壤镉污染的现状及修复研究进展

土壤镉污染的现状及修复研究进展

土壤镉污染的现状及修复研究进展土壤镉污染的现状及修复研究进展1.引言土壤镉污染问题日益严重,给农田生态环境和人类健康带来严重威胁。

本文旨在介绍土壤镉污染的现状,并探讨目前的修复研究进展。

2.土壤镉污染的现状镉是一种常见的重金属污染物,广泛存在于土壤中。

土壤镉污染主要源自工业废渣、化肥、农药的过度使用以及城市排放等。

镉离子具有亲水性、迁移性强的特点,因此易溶于土壤水溶液中并迅速被植物吸收,进而进入人类食物链。

3.土壤镉污染对环境的影响土壤镉污染对环境影响多方面,首先是对生物多样性的威胁。

土壤中镉的累积和富集会导致土壤中部分微生物和土壤动物死亡,影响土壤中的生态平衡。

其次,土壤镉污染还会对陆地生态系统的稳定性产生重要的影响,破坏农田的肥力。

最后,土壤中镉的富集对人类健康构成巨大风险。

被污染的农产品经人类摄入后,会对肾脏、骨骼等器官产生急性和慢性毒性。

4.土壤镉污染修复技术为了修复土壤镉污染,研究人员提出了一系列的修复技术。

主要包括生物修复、物理修复和化学修复三个方面。

4.1 生物修复生物修复是一种利用生物体对污染物进行分解、转化或吸附的方法。

生物修复技术包括菌根菌修复、微生物菌剂修复和植物修复等。

菌根菌修复是利用植物与菌根菌共生作用,通过对污染物的吸附和转化来修复污染土壤。

微生物菌剂修复则通过添加特定的微生物菌剂来降低土壤中镉的含量。

植物修复是一种利用植物对镉具有吸附和富集能力的特点,通过种植适应镉胁迫的植物来修复土壤镉污染。

4.2 物理修复物理修复是一种利用外部能量或物质的作用来改变土壤环境,从而降低镉的含量和毒性的技术。

常见的物理修复方法包括电渗析、超声波辐射和热分解等。

这些方法通过物理力学的原理,将土壤中的镉离子迁移至电场中的阳极或通过超声波波动将镉溶解或通过热分解将镉氧化物分解。

4.3 化学修复化学修复是一种利用化学方法来改变土壤环境,从而降低土壤中镉含量和毒性的技术。

常见的化学修复方法包括石灰法、化学还原法和配位修复法等。

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望重金属污染是指土壤中某些重金属元素超过了环境容许质量限值,对环境和生态系统造成损害。

重金属污染对土壤生物活性、农产品质量、水源安全以及人类健康等产生严重威胁。

研究和开发重金属污染土壤修复技术具有重要的现实意义。

本文旨在分析重金属污染土壤修复技术研究的现状,并展望未来的发展方向。

目前,针对重金属污染土壤的修复技术主要包括物理修复、化学修复和生物修复等方面。

物理修复主要通过改变土壤结构或迁移重金属来修复土壤。

化学修复是通过添加吸附剂、络合剂或还原剂等物质来修复土壤。

生物修复则利用植物、微生物和其它生物体来修复土壤。

物理修复技术主要包括土壤改良、土壤剥离、植物覆盖和水力气力修复等。

土壤改良是指通过添加有机物质、矿物质或无机盐等改善土壤结构和性质来修复土壤。

土壤剥离是指将重金属超标的土壤剥离出来,然后再填充新的土壤。

植物覆盖是通过种植生态修复植物,利用其吸附、吸收、转运和还原重金属的特性来修复土壤。

水力气力修复则通过水力剪切、水力喷射和气力剪切等技术来迁移重金属。

化学修复技术主要包括原位固化、化学还原和络合等。

原位固化是指通过向土壤中添加固化剂或固化剂组合进行修复。

化学还原是利用添加还原剂将重金属转化为难溶、难析出的沉淀物或沉积物,从而实现修复效果。

络合则是通过添加络合剂与重金属形成络合物,从而降低重金属的活性。

对于重金属污染土壤修复技术的展望,未来的研究可以着重于以下几个方面:第一,开发多功能修复剂,以提高修复效果和降低修复成本。

第二,开展重金属吸收转运和转化机制的研究,以优化植物修复技术。

深入研究土壤微生物和土壤动物对重金属的降解和吸附过程,以提高生物修复技术的效果。

第四,加强重金属污染土壤修复技术的应用研究,推动修复技术的实际应用和推广。

第五,加强重金属污染土壤修复技术与工程技术的交叉研究,以实现修复技术的工程化应用。

重金属污染土壤修复技术研究取得了一定的进展,但仍存在着许多挑战和问题。

土壤镉污染现状及修复研究进展

土壤镉污染现状及修复研究进展

土壤镉污染现状及修复研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,土壤污染问题日益严重,其中镉污染作为一种典型的重金属污染,已引起了广泛关注。

本文旨在全面概述中国土壤镉污染的现状,分析污染的主要来源和影响因素,探讨土壤镉污染对人体健康及生态环境的潜在危害。

本文还将综述国内外在土壤镉污染修复技术方面的研究进展,包括物理修复、化学修复和生物修复等方法的原理、应用效果及存在问题。

通过对这些技术的综合比较和评价,旨在为土壤镉污染的防治和修复提供理论支持和技术指导,促进土壤资源的可持续利用和生态环境保护。

二、土壤镉污染现状土壤镉污染已成为全球性的环境问题,尤其在工业化和城市化快速发展的地区,情况尤为严重。

镉是一种有毒的重金属元素,对环境和生物体具有极大的危害。

土壤中的镉污染主要来源于工业废水、废气、固体废弃物的排放,以及农药和化肥的滥用。

在我国,由于长期的矿产开采、冶炼和化工生产等工业活动,大量含镉废水、废渣未经处理直接排放,导致土壤镉污染日益严重。

农业活动中过量使用含镉农药和化肥,也是土壤镉污染的重要来源。

土壤镉污染的危害主要表现在以下几个方面:镉能破坏土壤的团粒结构,降低土壤保水保肥能力,导致土壤退化;镉能通过食物链进入生物体,对生物体造成毒害,特别是对农作物的生长和品质产生严重影响;镉污染还可能导致地下水污染,进一步扩大污染范围。

目前,我国土壤镉污染形势严峻,污染面积广,污染程度重。

据相关统计,我国受镉污染的土壤面积已达数百万公顷,部分地区土壤镉含量超标数倍甚至数十倍。

因此,加强土壤镉污染的研究和治理,对于保护生态环境、保障农产品质量和人体健康具有重要意义。

未来,我们需要进一步完善土壤镉污染的监测和评价体系,加强污染源的管控和治理,推广环保农业技术,提高公众对土壤镉污染的认识和防范意识。

还应加强国际合作,共同应对全球性的土壤镉污染问题。

三、土壤镉污染修复技术研究进展近年来,随着环境保护和可持续发展的重要性日益凸显,土壤镉污染修复技术已成为全球范围内的研究热点。

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土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展
《环境生物技术》结课论文
学院:生命科学学院
专业:生物工程
年级:三年级
姓名:郑洪胜
学号:0809030311
教师:白宁宁
2011-6-22
土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展
【摘要】:本文在评述了金属污染物来源和分布的基础上,概括了植物修复的
核心——超积累植物的研究现状,并分析了它的优缺点及技术发展方向,旨在为重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。

【关键词】:重金属污染土壤植物修复超积累植物
土壤是人类及众多生物赖以生存繁衍发展的物质基础之一。

污染物通过水体、大气间接或直接进入土壤中,当其积累到一定程度、超过土壤自净化能力时,土壤的生态服务功能将降低,进而对土壤动、植物以及微生物产生影响。

重金属是土壤重要污染物之一。

重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。

砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。

环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。

目前,世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t。

土壤中进入的重金属不能被土壤微生物所分解,而易于积累,转化为毒性更大的甲基化合物,甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积,严重危害人体健康。

重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程。

许多重金属物质一旦进入土壤造成污染, 光靠土壤本身的自净功能需要数百年时间才能降解或者转化。

某些重金属土壤污染靠土壤稀释、自净化作用是无法消除的。

土壤污染一旦发生, 仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复, 必须靠人工主动修复方法才能解决问题。

治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。

(一)土壤重金属污染现状
土壤中重金属的来源是多途径的,首先是成土母质本身含有重金属,不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。

此外,人类工业、农业生产活动和交通等也造成土壤重金属污染。

以下主要就受人为作用影响的土壤重金属污染来源进行介绍。

1.1 不同工矿企业对重金属积累的影响
工业过程中广泛使用重金属元素,工矿企业将未经严格处理的废水直接排放,使得它们周围的土壤容易富集高含量的有毒重金属。

企业排放的烟尘、废气中也含有重金属,并最终通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤。

矿业和工业固体废弃物在堆放或处理过程中,由于日晒、雨淋、水洗等,重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散,固体废弃物也可以通过风的传播而使污染范围扩大。

1.2 农业生产活动影响下的土壤重金属污染
农业生产,尤其是近代农业生产过程中含重金属的化肥、有机肥、城市废弃物和农药的不合理施用以及污水灌溉等,都可以导致土壤中重金属的污染。

重金属元素是肥料中报道最多的污染物质,化肥中品位较差的过
磷酸钙和磷矿粉中含有微量的As、Cd 重金属元素。

与传统的有机肥肥源相比,当前有机肥肥源大多来源于集约化的养殖场,大多使用饲料添加剂。

此外,农业生产中的畜禽养殖业也是一个不可忽视的重要方面。

随着规模养殖业的发展,其对周围土壤的污染也越来越严重,其原因是使用的配方饲料中往往添加适当比例的重金属元素,饲料本身也存在被污染的问题,饲料中过量的重金属元素通过所饲养动物排泄到土壤或水域中,或通过有机肥的形式施入农田。

1.3 交通运输对土壤重金属污染的影响
道路两侧土壤中的污染物主要来自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的沉降,而污染元素则主要为Pb、Cu、Zn等元素。

它们一般以道路为中心成条带状分布,强度因距离公路、铁路、城市以及交通量的大小有明显的差异。

如在法国索洛涅地区A71号高速公路沿途重金属Pb、Zn、Cd严重污染。

(二)重金属污染土壤的植物修
复研究进展
传统的土壤重金属污染修复技术有排土填埋法、稀释法、淋洗法、物理分离法和化学法等。

在20世纪80年代初期,土壤重金属污染的植物修复开始起步,目前关于这方面的研究比较多,是一项有发展前景的修复技术。

与传统的处理方式相比,植物修复的主要优点是成本低,处理设施简单,适合大规模的应用,利于土壤生态系统的保持,对环境扰动小,具有美学价值等特点。

植物修复是生物修复的一种方式,又称绿色修复,是以植物忍耐、分解或超量积累某种或某些化学元素的生理功能为基础,利用植物及其共存微生物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的一项环境污染治理技术。

随着对重金属植物修复技术的研究,特别是耐重金属和超富集植物及其根际微生物共存体系的研究、根际分泌物在微生物群落的进化选择过程中的作用、以及根际物理化学特性研究的深入,植物修复技术的涵义和应用将得到延伸。

根据其作用过程与机理,金属污染土壤的植物修复技术可归为3种类型:
(1)植物固定:植物固定是利用耐重金属植物降低重金属在土壤中的迁移性,从而减少重金属被淋滤到地下水或通过空气扩散进一步造成环境污染的可能性。

然而,植物固定并没有彻底清除土壤中的重金属,只是将其固定,使其对环境中的生物暂时不产生毒害作用,没有从根本上解决重金属的污染问题。

如果环境条件发生变化,重金属的生物有效性又会发生改变。

因此,植物固定的持久性令人怀疑。

(2)植物挥发:植物挥发是利用植物的吸收、积累和挥发减少土壤中的一些挥发性污染物,主要是指金属元素Hg 和非金属元素Se 。

这种方法对于土壤修复而言,不失为一种有潜力的技术,但却将土壤中的污染物转移到了大气中,具有很大的环境风险。

(3)植物吸收:植物吸收是指利用重金属超积累植物从土壤中富集一种或几种重金属,将其转移并存贮至可收割的部分,经收割后进行集中处理。

但是,超积累植物对金属具有选择性,其它的金属对植物的生长有影响,这种影响甚至是致命的。

而且,超积累植物生长慢、生物量小、大多数为莲座生长,很难进行机械操作,因而不适用于大面积污染土壤的修复。

其中以植物吸收作用最大。

重金属污染的植物吸收修复过程主要利用重金属超累积植物来实现的。

所谓重金属超累积植物是指对重金属的吸收量超过一般植物100倍以
上的植物。

超累积植物累计的铬、钴、镍、铜、铅含量一般在0.1%以上,累积的锰、铁、锌含量一般在1%以上。

显然,土壤重金属污染的植物修复技术的成功应用,不仅依赖于植物的选择,根际环境微生物类群与植物根系的相互作用具有明显重要的意义,结合植物与根际微生物的应用可望提供更为有效的金属污染土壤的植物修复技术。

为了提高超积累植物吸取土壤中的重金属,尽管可在土壤中添加化学螯合物,但由于这些化合物使得土壤中的金属过于活化而渗滤造成水污染。

美国加洲大学伯克利分校Steven Whiting及同事建议利用天然土壤中的微生物,一方面,微生物螯合物主要发生在根际;另一方面,微生物螯合物在土壤中存在的时间比化学螯合物存在的时间要短得多,基本上不会造成重金属因活化而淋失。

Whiting等利用锌的超积累植物结合3种根际细菌的应用,结果表明,重金属得到明显的活化,提高了植物对锌的吸取。

由于高浓度的重金属污染对植物的毒害作用,导致较低水平的植物生产量,从而降低植物修复的效率。

植物促生长根际细菌能够直接或间接地影响植物生长,Ma等成功地从镍污染土壤中分离到耐重金属污染并促进植物生长的根际细菌SUD165/26,在具有较高水平重金属污染的土壤中促进植物的生长。

因而研究具有重金属耐性的促植物生长根际细菌的应用将为重金属污染土壤的植物修复提供效果更佳的新方案。

发展与展望
关于土壤重金属污染的植物修复研究已经取得一定了成果,但是和其它污染治理技术一样,植物修复也有其局限性,存在的问题主要有:(1)植物修复只适用于表土或浅层地下水的轻度污染的治理;
(2)植物与微生物的联合修复的很多实验都是室内模拟实验和盆栽实验,还有待于在室外污染区验证筛选出来的植物和微生物的修复效果;
(3)关于重金属螯合机理以及影响因素的研究仍需要深入。

随着现代化技术与精密仪器的开发,合成出能被植物根系微生物降解的生物螯合剂和生物活化剂,以避免二次污染的试剂将不是梦想;植物与真菌、细菌以及蚯蚓之类的土壤、水体等动物联合修复的吸收、运输、累积重金属的生理机制的实验已经开展。

可以预测,土壤重金属污染的动物、植物和微生物的联合修复的研究将是未来研究的热点之一。

目前,对于耐性物种的筛选多集中在野外受污染区耐性物种上,但是,己经发现的物种数量和中国的生物资源量相比较只是很小的一部分,所以在中国范围内,进行耐性植物的人工筛选显得尤为重要,采取分子育种、基因工程技术,找出影响耐性品种的关键基因,并克隆复制到植物体内,将具有很强的现实意义。

参考文献:
[1] 周少奇环境生物技术北京科学出版社,2003。

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