植物修复技术

植物修复技术
多学科交叉点上发展起来的新技术 交叉点上发展起来的新技术, 多学科交叉点上发展起来的新技术 涉及的相关学科包括生物地球化学、 涉及的相关学科包括生物地球化学、 找矿学、地质学、植物分类学、 找矿学、地质学、植物分类学、植 物生理学、植物营养学、土壤化学、 物生理学、植物营养学、土壤化学、 环境生态学、农业生物环境工程等。 环境生态学、农业生物环境工程等。
植物修复技术的局限性
目前植物修复技术主要应用在 治理土壤中重金属污染， 重金属污染 治理土壤中重金属污染，在修 大气和水体污染中应用的相 复大气和水体污染中应用的相 对较少。 对较少。
植物修复土壤中重金属污染存在的问题
受到待治理土壤地理条件的影响。 受到待治理土壤地理条件的影响。 对不同污染状况的土壤要选用不同的生态型植物。 对不同污染状况的土壤要选用不同的生态型植物。 一种植物往往只吸收一种或两种重金属元素， 一种植物往往只吸收一种或两种重金属元素，限 制了其在多种重金属污染土壤中的治理。 制了其在多种重金属污染土壤中的治理。 超积累植物通常矮小、生物量低、生长缓慢、 超积累植物通常矮小、生物量低、生长缓慢、生 长周期长，因而修复效率低，不易于机械化作业。 长周期长，因而修复效率低，不易于机械化作业。
植物修复 技术
广义
有机化合物、重金属Leabharlann Baidu 有机化合物、重金属、 放射性物质
清洁污染 土壤中的 重金属
土壤、大气、 土壤、大气、 水体
目前基本成熟的植物修复技术
植物萃取技术 根际过滤技术 植物固定技术 植物激活技术 植物降解技术 植物挥发技术
植物修复技术在环境治理中的应用
植物萃取、 清除土壤污染中 植物萃取、植物 固定、 的重金属 固定、植物挥发 植物降解、转化、 清除土壤污染中 植物降解、转化、 的有机化合物 挥发和植物激活 微生物降解行为 清除废水中的污 根际过滤 染物
植物修复技术及其在 环境治理中的应用
导 师 研究生 封克教授 司江英
工业生产中有毒 有害物质释放
农业生产中大量化 肥农药施用
大气、土壤、 大气、土壤、 水的污染
生活垃圾 的堆放 有毒有害固体废物 填埋过程中的泄露
污染物
饮用水
合理的环境 治理技术
土壤-植 土壤 植 物系统
进入人体
化学修复 技术 环境治理 技术 物理修复 技术 生物修复 技术 微生物修 复技术 植物修复 技术
发展 前景
通过基因工程法， 通过基因工程法，获取具有高修复能 力的基因工程植物， 力的基因工程植物，是获得环境污染 治理新突破的关键。 治理新突破的关键。
Hg2+(有毒） 有毒） 有毒 土壤结合态 转入汞还原 酶的植物 Hg（无毒） （无毒） 挥发态
请批评指正！
污染土壤中有机污染物的清除
植物-微生物共生体 具有固氮菌的豆科 植物 微生物共生体(具有固氮菌的豆科 微生物共生体 植物)中 根分泌物养育了微生物， 植物 中, 根分泌物养育了微生物，微生物 的活动也会促进根系分泌物的释放。 的活动也会促进根系分泌物的释放。植物 可转移氧气使根区的好氧 好氧转化作用正常进 可转移氧气使根区的好氧转化作用正常进 行，降解不能被固氮菌单独转化的有机污 染物。 染物。
砷超积累植物—蜈蚣 砷超积累植物 蜈蚣 草（Pteris vittata S） ）
污染土壤中重金属的清除
植物萃取技术是目前研究最多最有发 展前景的一种方法， 展前景的一种方法，利用可积累污染物 的植物将土壤中的金属富集于植物可收 获的部分。 获的部分。
富集土壤中的重金属， 富集土壤中的重金属 ， 在叶子和茎秆中积累， 在叶子和茎秆中积累 ， 所积累的金属量是普 通植物的50-100倍。 通植物的 倍
化学修复 技术 环境治理 技术 物理修复 技术 生物修复 技术 微生物修 复技术 植物修复 技术
内涵 水体污染 治理中的 应用
植 修
物 复
发展前景
土壤污染 治理中的 应用
植物修复技术
以植物忍耐和超量积累某种或某些化学 以植物忍耐和超量积累某种或某些化学 忍耐 元素的理论为基础,利用植物及其共存微 元素的理论为基础 利用植物及其共存微 生物体系清除环境中的污染物的一门环 境污染治理技术。 境污染治理技术。
污染土壤中重金属的清除
植物萃取技术（改进植物吸收性能的方法） 植物萃取技术（改进植物吸收性能的方法） 土壤中植物 吸收Pb的 吸收 的 能力很低 土壤中加 入络合剂 （EDTA） ） 增加植物 根对Pb的 根对 的 吸收能力
污染土壤中重金属的清除
植物通过根吸收、 植物通过根吸收、沉淀或还原作用可使 固定。 金属惰性化，即植物固定 金属惰性化，即植物固定。适用于固化 污染土壤的理想植物能忍耐高含量污染 根系发达。 物、根系发达。
植物转化作用
成为植物体的组成成分
有机污 植物体 挥发、代谢 挥发、 转化成二氧化碳和水 矿化 染物 内分解 转化成为无毒性的中间 代谢物（木质素） 代谢物（木质素）储存 在植物细胞中
污染土壤中有机污染物的清除
根际分泌物激活微生物降解行为
促进根区微生物的生 长和繁殖,以利于降解 长和繁殖 以利于降解 有毒化学物质。 有毒化学物质。 土壤界面 根分泌酶和有机酸 微生物
生物修复技术的优点
污染物在原地被降解消除 污染物在原地被降解消除 原地 修复时间短 修复时间短 就地处理,操作方便,对周围环境干扰 操作方便 就地处理 操作方便 对周围环境干扰 小 成本较低 较低,仅是传统的物理和化学方 成本较低 仅是传统的物理和化学方 法的30%-50% 法的 不产生二次污染,遗留问题少 二次污染 不产生二次污染 遗留问题少
污染土壤中重金属的清除
植物萃取技术是目前研究最多最有发 展前景的一种方法， 展前景的一种方法，利用可积累污染物 的植物将土壤中的金属富集于植物可收 获的部分。 获的部分。
超积累植物、 超积累植物、某些 高产的农作物
污染土壤中重金属的清除
植物萃取技术是目前研究最多最有发 展前景的一种方法， 展前景的一种方法，利用可积累污染物 的植物将土壤中的金属富集于植物可收 获的部分。 获的部分。
植物修复在水污染治理中的应 用—根际过滤技术 根际过滤技术
利用植物根系吸附和吸收水中或废水中污染物。 利用植物根系吸附和吸收水中或废水中污染物。 吸附和吸收水中或废水中污染物 适用于根际过滤的植物必须有较大的根系生物 适用于根际过滤的植物必须有较大的根系生物 量 ,常用的有各种耐盐的野草 、向日葵、宽叶 常用的有各种耐盐的野草 向日葵、 香蒲。 香蒲。 处理石油天然气生产过程中产生的废水、含放 处理石油天然气生产过程中产生的废水、 射性污染物质的废水 污染物质的废水、 重金属的各种废水以 射性污染物质的废水、含重金属的各种废水以 及富含其它污染物(如 废水。 及富含其它污染物 如氮、磷、钾)废水。 废水
Pb Pb 土壤 Pb Pb
惰性
Pb
土壤 惰性 植物 Pb 根系
污染土壤中重金属的清除
植物将污染物吸收到体内后又将其转化 为气态物质,释放到大气中（植物挥发） 为气态物质 释放到大气中（植物挥发） 。 释放到大气中 硒 + 植物 二甲基硒（气态） 二甲基硒（气态） 气态） 二甲基二硒 （气态）
污染土壤中有机污染物的清除