植物修复技术

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，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。
砷超积累植物—蜈蚣 草（Pteris vittata S）
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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，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。
植物修复技术及其在 环境治理中的应用
导 师 封克教授 研究生 司江英
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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、 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
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污染物
饮用水
合理的环境 土壤-植 治理技术 物系统
进入人体
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环境治理 技术
化学修复 技术
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植物修复 广义 有机化合物、重金属、
技术
放射性物质
清洁污染 土壤中的 重金属
土壤、大气、 水体
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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
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植物修复技术在环境治理中的应用
清除土壤污染中 植物萃取、植物
的重金属
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
物、根系发达。
惰性
Pb
Pb
Pb 土壤 Pb
土壤 惰性 植物 Pb 根系
Pb
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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） 。
硒 + 植物
二甲基硒（气态）
二甲基二硒 （气态）
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污染土壤中有机污染物的清除
植物转化作用
成为植物体的组成成分
有机污 染物
植物体 挥发、代谢 内分解 矿化
转化成二氧化碳和水
转化成为无毒性的中间 代谢物（木质素）储存 在植物细胞中
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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
有毒化学物质。
土壤界面 根分泌酶和有机酸 微生物
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
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生物修复技术的优点
污染物在原地被降解消除 修复时间短 就地处理,操作方便,对周围环境干扰 小 成本较低,仅是传统的物理和化学方 法的30%-50% 不产生二次污染,遗留问题少
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环境治理 技术
化学修复 技术
物理修复 技术
生物修复 技术
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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，在修 复大气和水体污染中应用的相 对较少。
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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。 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，限 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、生 长周期长，因而修复效率低，不易于机械化作业。
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发展 前景
通过基因工程法，获取具有高修复能 力的基因工程植物，是获得环境污染 治理新突破的关键。
Hg2+(有毒）
转入汞还原 酶的植物
Hg（无毒）
土壤结合态
挥发态
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请批评指正！
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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)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。植物 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。
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植物修复在水污染治理中的应 用—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。 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 香蒲。 处理石油天然气生产过程中产生的废水、含放 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(如氮、磷、钾)废水。
固定、植物挥发
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
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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，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。
超积累植物、某些 高产的农作物
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富集土壤中的重金属， 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。
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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）
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
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污染土壤中重金属的清除
植物通过根吸收、沉淀或还原作用可使
微生物修 复技术
植物修复 技术
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内涵
水体污染 植
治理中的
应用 修
物 土壤污染
治理中的
复 应用
发展前景
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植物修复技术
以植物忍耐和超量积累某种或某些化学 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。
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植物修复技术
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、 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、 环境生态学、农业生物环境工程等。