重金属污染土壤植物修复 PPT
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土壤重金属污染及其修复PPT课件
② 生态修复，包括调节土壤水分、土壤养分、 土壤pH值和土壤氧化还原状况及气温、湿 度等生态因子，实现对重金属所处环境介 质的调控。
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6. 土壤重金属污染修复技术研究展望
• 超累积植物筛选与培育
超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种适应性突变体，往往 生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很强的富 集专一。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种 重金属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任 务。针对某一具体重金属的超积累植物一般要求其地上部 分重金属含量大于一个临界值（表1）。
➢ 主要呈游离阳离子：Co、Mn、Cd ➢ 中间状态：Zn、Ni ➢ 主要呈络合态：Cu、Pb、Fe
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✓ Tessier连续提取法将土壤环境中重金属的赋存形态分为：
➢ 水溶态 ➢ 可交换态或吸附交换态 ➢ 碳酸盐结合态 ➢ 铁锰氧化物结合态 ➢ 有机结合态 ➢ 残渣态
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• 化学作用：主要包括吸附-解析、溶解-沉 淀、配合（螯合）作用、中和作用、氧化 -还原作用等。
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• 生物作用：主要是指植物通过根系从土壤 中吸收某些化学形态的重金属，并在植物 体内积累起来。这种迁移既可认为是植物 对土壤的净化，亦可认为是污染土壤对植 物的危害，特别是植物富集的重金属有可 能通过食物链进入人体，危害更严重。
③ 土壤淋洗：利用淋洗液把土壤固相中的重金属 转移到土壤液相中去，再把富含重金属的 废水进一步回收处理。关键是寻找一种既 能提取各种形态的重金属，又不破坏土壤 结构的淋洗液。
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3. 化学修复
➢ 化学修复就是向土壤中投入改良剂，通过 对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀 作用，以降低重金属的生物有效性。
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6. 土壤重金属污染修复技术研究展望
• 超累积植物筛选与培育
超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种适应性突变体，往往 生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很强的富 集专一。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种 重金属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任 务。针对某一具体重金属的超积累植物一般要求其地上部 分重金属含量大于一个临界值（表1）。
➢ 主要呈游离阳离子：Co、Mn、Cd ➢ 中间状态：Zn、Ni ➢ 主要呈络合态：Cu、Pb、Fe
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✓ Tessier连续提取法将土壤环境中重金属的赋存形态分为：
➢ 水溶态 ➢ 可交换态或吸附交换态 ➢ 碳酸盐结合态 ➢ 铁锰氧化物结合态 ➢ 有机结合态 ➢ 残渣态
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• 化学作用：主要包括吸附-解析、溶解-沉 淀、配合（螯合）作用、中和作用、氧化 -还原作用等。
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• 生物作用：主要是指植物通过根系从土壤 中吸收某些化学形态的重金属，并在植物 体内积累起来。这种迁移既可认为是植物 对土壤的净化，亦可认为是污染土壤对植 物的危害，特别是植物富集的重金属有可 能通过食物链进入人体，危害更严重。
③ 土壤淋洗：利用淋洗液把土壤固相中的重金属 转移到土壤液相中去，再把富含重金属的 废水进一步回收处理。关键是寻找一种既 能提取各种形态的重金属，又不破坏土壤 结构的淋洗液。
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3. 化学修复
➢ 化学修复就是向土壤中投入改良剂，通过 对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀 作用，以降低重金属的生物有效性。
重金属污染土壤植物修复PPT
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2.4 螯合剂对油菜吸收 Cd 的影响
试验所用的螯合剂为 EDTA 与乙酸的混合试剂。与乙酸混合，一方面可以降低土壤的
pH，有利于植物对重金属的吸收；另一方面，乙酸具有解毒作用，可降低重金属离子对土 壤微生物和植物的毒性。试验中以土壤 Cd 添加量为 40 mg/kg 作对照，在油菜收获前 10 天
第十七页，共24页。
由图可知，随着土壤 Cd 添加量的升高，向 日葵不同器官对 Cd 的富集量也逐渐增加， 向日葵对 Cd 的富集量既与向日葵器官有关，
又受土壤重金属处理条件的影响。重金属 Cd
在低浓度时在向日葵体内分布规律为：叶＞ 根＞籽实＞茎；高浓度时为：根＞叶＞籽实 ＞茎。由此可知，向日葵根是富集 Cd 的主
第八页，共24页。
2. 3 油菜对重金属 Cd 的积累作用
第九页，共24页。
油菜对 Cd 的吸收总量则呈现先上升后下 降的趋势，在土壤 Cd 添加量为 40 mg/kg时 达到最高值，大于土壤 Cd 添加量为 80 mg/kg 时的吸收总量，这主要是由于油菜受 Cd 胁
迫生物量显著下降而引起的。
据和理论基础。
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（一）油菜对 Cd 的耐性和富集特性研究
油菜是我国主要农作物之一，有研究表明某些油菜具有修复铅镉污染土壤的能力且 在污染条件下具有高生物量。但目前对油菜的研究多集中在芥菜型油菜上，对甘蓝型 油菜的 Cd 富集效果以及 Cd 在油菜籽实中的积累报道较少。本试验以关中地区普遍种植的甘 蓝型油菜“秦油 8 号”为供试材料，采用盆栽试验研究了土壤不同浓度梯度重金属 Cd 污染下 油菜的生长行为和累积效应，并对螯合剂辅助下油菜的修复效果进行了初步探讨，以期为受 Cd 污
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2.4 螯合剂对油菜吸收 Cd 的影响
试验所用的螯合剂为 EDTA 与乙酸的混合试剂。与乙酸混合，一方面可以降低土壤的
pH，有利于植物对重金属的吸收；另一方面，乙酸具有解毒作用，可降低重金属离子对土 壤微生物和植物的毒性。试验中以土壤 Cd 添加量为 40 mg/kg 作对照，在油菜收获前 10 天
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由图可知，随着土壤 Cd 添加量的升高，向 日葵不同器官对 Cd 的富集量也逐渐增加， 向日葵对 Cd 的富集量既与向日葵器官有关，
又受土壤重金属处理条件的影响。重金属 Cd
在低浓度时在向日葵体内分布规律为：叶＞ 根＞籽实＞茎；高浓度时为：根＞叶＞籽实 ＞茎。由此可知，向日葵根是富集 Cd 的主
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2. 3 油菜对重金属 Cd 的积累作用
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油菜对 Cd 的吸收总量则呈现先上升后下 降的趋势，在土壤 Cd 添加量为 40 mg/kg时 达到最高值，大于土壤 Cd 添加量为 80 mg/kg 时的吸收总量，这主要是由于油菜受 Cd 胁
迫生物量显著下降而引起的。
据和理论基础。
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（一）油菜对 Cd 的耐性和富集特性研究
油菜是我国主要农作物之一，有研究表明某些油菜具有修复铅镉污染土壤的能力且 在污染条件下具有高生物量。但目前对油菜的研究多集中在芥菜型油菜上，对甘蓝型 油菜的 Cd 富集效果以及 Cd 在油菜籽实中的积累报道较少。本试验以关中地区普遍种植的甘 蓝型油菜“秦油 8 号”为供试材料，采用盆栽试验研究了土壤不同浓度梯度重金属 Cd 污染下 油菜的生长行为和累积效应，并对螯合剂辅助下油菜的修复效果进行了初步探讨，以期为受 Cd 污
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污染环境的植物修复原理 PPT
程，修复后的土壤农业利用能力增强 植物固定化技术使地表长期稳定，有利于生态环境改
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
（2）位移系数（translocation factor，TF）－表征某种物质从植物根部到 植物地上部分的转移能力： 位移系数＝植物地上部分某种物质含量/植物根部该物质含量
显然都是越大说明这种植物的积累能力和修复能力越强 （3）平衡富集系数：植物吸收和排泄呈动态平衡，植物虽然仍然吸收，
但体内积累量不再增加，达到一个极限值（临界含量），此时的富集 系数称为平衡富集系数。
进行后续无害化处理
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
第二节 植物对污染物的修复作用
1.植物修复的原理总论
通过植物自身的光合作用、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、固定化等过程使污染物 达到净化和脱毒的修复效果。
植物根际生物降解
用细菌武装植物吸收分解土壤中的多环芳烃类（蒽）污染物
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、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
（2）完全的“免疫”作用，无论根际圈内污染物浓度高低，植物依 靠自身调节功能完成自我保护，不受伤害，这种情形极少；
（3）植物能够在土壤污染物含量很高的情况下正常生长且生物量不 下降，如重金属超量积累植物和某些耐性植物等。研究中通常在 污染地带或矿山直接寻找这类植物。
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
（2）位移系数（translocation factor，TF）－表征某种物质从植物根部到 植物地上部分的转移能力： 位移系数＝植物地上部分某种物质含量/植物根部该物质含量
显然都是越大说明这种植物的积累能力和修复能力越强 （3）平衡富集系数：植物吸收和排泄呈动态平衡，植物虽然仍然吸收，
但体内积累量不再增加，达到一个极限值（临界含量），此时的富集 系数称为平衡富集系数。
进行后续无害化处理
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
第二节 植物对污染物的修复作用
1.植物修复的原理总论
通过植物自身的光合作用、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、固定化等过程使污染物 达到净化和脱毒的修复效果。
植物根际生物降解
用细菌武装植物吸收分解土壤中的多环芳烃类（蒽）污染物
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、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
（2）完全的“免疫”作用，无论根际圈内污染物浓度高低，植物依 靠自身调节功能完成自我保护，不受伤害，这种情形极少；
（3）植物能够在土壤污染物含量很高的情况下正常生长且生物量不 下降，如重金属超量积累植物和某些耐性植物等。研究中通常在 污染地带或矿山直接寻找这类植物。
土壤重金属污染的植物修复技术 PPT
重金属植物修复技术
植物积累重金属污染物的环境因素作用机理 • Eh（氧化还原电位）
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。 例如，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。
重金属植物修复技术
植物与重金属污染物作用机理 植物挥发
植物的挥发与植物吸收 是相连的。它是利用植 物的吸取、积累、挥发 而减少土壤污染物，即 植物 吸收 植物体内 Hg(Ⅱ) 厌氧菌
以汞的 去除为 例： 甲基汞(MeHg 植物 吸收
Hg(Ⅱ)
利用一些植物来促进重
金属转变为可挥发的形 态，并将之挥发出土壤 或植物表面。目前这方 面研究最多的是类金属 元素 Hg 和非金属元素 Se。
水科植物浮萍和水葫芦
可有效吸收清除水体中 的Cd，Cu和As等重金 属。
重金属植物修复技术
植物积累重金属污染物的环境因素作用机理
从环境条件的角度看，污染物的可修复性并不是污染物本身固有的，而是环境 状态表现的结果改变了环境状态，本来难以修复的污染物可能变得易修复了。
影响植物修复的因素
PH 值
Eh（氧化还原电位）
重金属植物修复技术 术
土壤重金属污染植物修复技术
植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染的理论
为基础，利用植物及其共存微生物体系消除环境中的污染物的一 门环境污染治理技术。
与传统修复方法相比，该技术成本低、过程简单，且环境友好。 植物修复一般针对污染环境的重金属。
技术研究发展历程简述
a. 50-70年代开始植物修复技术理论研究 这一阶段的研究工作使人们初步认识了植物忍耐重金属的机理， 提出了回避机制、排除机制、细胞壁作用机制、重金属进入细胞质机
《植物修复重金属》课件
2
离子交换作用
植物根系和养分交换体系可以将根际离子和土壤中的离子进行交换，促进重金属的转移与转 化。
3
沉淀作用
植物代谢产物可以与重金属形成沉淀，进而稳定重金属。
适用植物种类
铜
拟南芥、小麦草、大豆等可以有效修复土壤中的铜污染。
铅
紫花苜蓿、小麦草、柳树等可以有效修复土壤中的铅污染。
镉
拟南芥是修复土壤中镉污染的良好选择。
植物修复未来发展
技术创新
应继续研究新型植物与修复技 术，以提高效率、降低成本。
应用推广
发扬优势、弥补不足，让植物 修复成为环境治理的重要手段。
可持续发展
通过植物修复，促进土地恢复 和环境可持续发展。
结论
植物修复重金属是一项有效的治理污染的技术，不仅具有技术与经济优势，同时也符合环保与可持续发展的理 念。期望植物修复技术能够得到更广泛的应用与推广。
植物修复重金属
重金属污染对环境和人类健康造成了极大的威胁。本PPT将介绍植物修复重金 属的机制、适用物种、案例及未来发展，希望为解决环境污染问题提供新思 路。
重金属污染的危害
1 健康影响
重金属会大量积累在人体内，导致免疫力下降、神经系统损伤等严重问题。
2 环境影响
重金属会影响土壤生态系统，破坏土壤结构，进而影响植被生长、甚至污染地下水。
植物修复的优势
成本低
相对于传统物理和化学方法， 植物修复所需成本更少，能够 达到更好的效果。
可持续
植物修复通过自然的生长和代 谢过程，不仅能解决污染，还 会对土壤生态环境产生积极影 响。
适应性强
植物修复可针对不同的重金属 污染情况和场所进行调整，适 应性非常强。
植物修复机制
最新土壤中重金属的生物修复技术幻灯片
3 展望与前景
(3)根据重金属污染物的种类、污染的程 度和修复成本等因素，综合考虑，选择 因地制宜的修复技术，达到高效、低耗 的双重效果。
结束语
谢谢大家聆听！！！
36
2土壤中重金属污染的生物修复
微生物修复
微生物修复的机理：受到重金属污染的土 壤，往往富集多种耐重金属的真菌和细菌，微 生物可通过多种作用方式影响土壤重金属的毒 性。
例如：1kg毛霉和根霉粉未可净化含 10mg/L锌、pH=7的废水5 000 L。根霉菌对铀 的吸附量可高达200 mg／g；黄青霉不但对铀 有较强的吸附能力，对铅的吸附能力也不差； 而霉菌对铅也有良好的吸附性能。
2土壤中重金属污染的生物修复
上述方法自身存在很大的局限性，都未 能成为较为理想的土壤重金属污染治理 措施。近年来，重金属污染生物修复技 术正在兴起。
2土壤中重金属污染的生物修复
生物修复是指利用特定的生物(植物、微 生物或原生动物) 吸收、转化、清除或降 解环境污染物，实现环境净化、生态效 应恢复的生物措施。
3 展望与前景
(工程技 术提高大型植物的重金属积累量。
3 展望与前景
(2)进行生态调查，筛选重金属污染土壤 中的优势菌根真菌和其它微生物，鉴定 适应性强、侵染率高的菌根真菌种群， 利用分子生物学技术研究菌根在改良土 壤结构和提高植物抗逆性方面的作用机 制，同时结合筛选重金属耐性植物和超 富集植物，加强植物一菌根菌协同修复 技术的研究。
2土壤中重金属污染的生物修复
现在土壤中重金属污染的生物修 复技术主要包括： 1 植物修复 2 微生物修复
2土壤中重金属污染的生物修复
1 植物修复
它是一种利用自然界中超积累植物或 者遗传工程培育植物系统及其根际微生 物群落来移去、 挥发或稳定土壤环境中 的重金属污染物，或降低重金属的毒性， 以期达到清除污染、 修复或治理土壤为 目的的一种新兴绿色生物技术。
污染土壤的生物修复PPT课件
• 动物修复技术主要包括蚯蚓养殖和线虫控制两种方式。蚯蚓养殖是指利用蚯蚓 来改善土壤结构、提高土壤肥力，从而达到净化土壤的目的；线虫控制是指利 用一些寄生线虫来控制土壤中的病原微生物，从而减少其对土壤的危害。
• 动物修复技术的优点包括改善土壤结构、提高土壤肥力等。但动物修复技术的 缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
技术成熟度
某些生物修复技术仍处于 研究阶段，技术成熟度有 待提高。
影响因素多
生物修复效果受到多种因 素的影响，如污染物特性、 土壤条件、气候条件等。
03 生物修复技术应用
微生物修复技术
微生物修复技术是指利用微生物的生命代谢活动 来减少土壤环境中有毒有害物质的浓度，从而使 土壤环境得到净化和修复的过程。
政府应加大对生物修复技术的政策支 持和资金投入，促进技术的研发和应 用。
建立评价体系
建立生物修复技术的评价体系，制定 相关标准和方法，规范技术的实际应 用。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进 技术和管理经验，提高我国生物修复 技术的整体水平。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
微生物修复技术的优点包括处理效果好、适用范 围广、对环境影响小等。但微生物修复技术的缺 点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的 处理效果不佳。
微生物修复技术主要包括原位修复和异位修复两 种方式。原位修复是在污染场地就地处理，而异 位修复是将污染土壤转运至集中处理场地进行修 复。
微生物修复技术适用于有机物污染、重金属污染 和农药污染等多种类型的土壤修复。其中，有机 物污染土壤的微生物修复技术应用最为广泛。
利用土壤动物（如蚯蚓）对污染物 的抗性和净化能力，实现污染土壤 的治理和生态修复。
• 动物修复技术的优点包括改善土壤结构、提高土壤肥力等。但动物修复技术的 缺点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的处理效果不佳。
技术成熟度
某些生物修复技术仍处于 研究阶段，技术成熟度有 待提高。
影响因素多
生物修复效果受到多种因 素的影响，如污染物特性、 土壤条件、气候条件等。
03 生物修复技术应用
微生物修复技术
微生物修复技术是指利用微生物的生命代谢活动 来减少土壤环境中有毒有害物质的浓度，从而使 土壤环境得到净化和修复的过程。
政府应加大对生物修复技术的政策支 持和资金投入，促进技术的研发和应 用。
建立评价体系
建立生物修复技术的评价体系，制定 相关标准和方法，规范技术的实际应 用。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，引进国外先进 技术和管理经验，提高我国生物修复 技术的整体水平。
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感谢您的观看
微生物修复技术的优点包括处理效果好、适用范 围广、对环境影响小等。但微生物修复技术的缺 点是处理周期较长，且对某些重金属污染土壤的 处理效果不佳。
微生物修复技术主要包括原位修复和异位修复两 种方式。原位修复是在污染场地就地处理，而异 位修复是将污染土壤转运至集中处理场地进行修 复。
微生物修复技术适用于有机物污染、重金属污染 和农药污染等多种类型的土壤修复。其中，有机 物污染土壤的微生物修复技术应用最为广泛。
利用土壤动物（如蚯蚓）对污染物 的抗性和净化能力，实现污染土壤 的治理和生态修复。
土壤重金属修复PPT课件
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邱廷省等.重金属污染土壤治理技术应用现状与展望 ,四川有色 金属,2003(3):48-51
郭观林等.重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展,应用生 态学报,2005,16(10):1990-1996
陈承利,廖敏,重金属污染土壤修复技术研究进展, 广东微量元素 科学,2004,11(10):1-5
第16页/共23页
(3)利用某些低等动物修复措施
• 土壤中的某些低等动物(如蚯蚓和鼠类)能吸收土壤中的重金属,因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的 含量.
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ห้องสมุดไป่ตู้
展望
(1)超累积植物筛选与培育。超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种 适应性突变体，往往生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很 强的富集专一性。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种重金 属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任务。
主要内容
• 土壤重金属污染的现状 • 土壤重金属污染的来源、特点及危害 • 土壤重金属污染的修复技术 • 展望
第1页/共23页
现状
有资料表明，我同重金属污染的农业土地面积约2 500万m2，每年被 重金属污染的粮食多达1 200万t，因重金属污染而导致粮食减产高达l 000多万t，合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国 24省、市320个严重污染区土壤调查发现，大田类农产品超标面积占污 染区农田面积的20％，其中重金属超标占污染土壤和农作物的80％。 据中国农业部的调查结果,目前我国污水灌区面积约140万hm2,遭受重 金属污染的土地面积占污灌总面积的64.8%。其中,轻度污染面积占 46.7%,中度污染面积占9.7%,严重污染面积占8.4%,并且以Hg和Cd的 污染面积最大。
邱廷省等.重金属污染土壤治理技术应用现状与展望 ,四川有色 金属,2003(3):48-51
郭观林等.重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展,应用生 态学报,2005,16(10):1990-1996
陈承利,廖敏,重金属污染土壤修复技术研究进展, 广东微量元素 科学,2004,11(10):1-5
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(3)利用某些低等动物修复措施
• 土壤中的某些低等动物(如蚯蚓和鼠类)能吸收土壤中的重金属,因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的 含量.
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ห้องสมุดไป่ตู้
展望
(1)超累积植物筛选与培育。超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种 适应性突变体，往往生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很 强的富集专一性。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种重金 属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任务。
主要内容
• 土壤重金属污染的现状 • 土壤重金属污染的来源、特点及危害 • 土壤重金属污染的修复技术 • 展望
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现状
有资料表明，我同重金属污染的农业土地面积约2 500万m2，每年被 重金属污染的粮食多达1 200万t，因重金属污染而导致粮食减产高达l 000多万t，合计经济损失至少200亿元。农业部环保监测系统曾对全国 24省、市320个严重污染区土壤调查发现，大田类农产品超标面积占污 染区农田面积的20％，其中重金属超标占污染土壤和农作物的80％。 据中国农业部的调查结果,目前我国污水灌区面积约140万hm2,遭受重 金属污染的土地面积占污灌总面积的64.8%。其中,轻度污染面积占 46.7%,中度污染面积占9.7%,严重污染面积占8.4%,并且以Hg和Cd的 污染面积最大。
污染土壤的修复技术简介分解ppt课件
预处理
解吸
固相后处理
气体后处理
适用的污染物：挥发和半挥发有机污染物、卤化或非 卤化有机污染物、多环芳烃、重金属、氰化物、炸药等；
不适用于：多氯联苯、二恶英、呋喃、除草剂和农药、 石棉、非金属、腐蚀性物质。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
典型的土壤清洗系统包括如下几个步骤：
用水将土壤分散 并制成浆状
高压水龙头 冲洗土壤
用过筛或沉降的方法将 不同粒径的颗粒分离
利用过滤或絮凝的方法 使土壤颗粒脱水
利用不同的性质差异 进一步将污染物浓缩
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
一、有机物污染土壤的微生物修复
用微生物方法修复有机污染土壤必须具备两个条件： 一、在土壤中存在能够降解或转化污染物的微生物
二、有机化合物大部分具有可生物降解性
土著微生物
微生物的来源
外源微生物 基因工程菌
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
生物通气系统通常用于那些蒸汽挥发速度低于蒸汽提 取系统要求的污染物。
最适合于：中等分子质量的石油污染物，如柴油和喷 气燃料。分子质量小的如汽油，分子质量更大的如润滑油 都不适用。
例子：美国犹他州的一个空军基地曾采用生物通气法 处理被喷气燃料污染的5000 m3，处理历时2年，处理后土 壤石油烃的含量降低到6 mg/kg，总费用约60万美元。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
最新土壤重金属污染的生物修复方法PPT课件
而后两个阶段主要与植物种类和金属特性相关。 • 植物的选择与植物根际土壤中的重金属形态是影响该
技术修复土壤重金属污染效率的两个重要因素。
3.3.1.1 根际土壤中的重金属形态
• 土壤中重金属的总量分析可以给出关于土壤中重金属 可能富集的信息，但不能表明该元素在土壤中的赋存 状态、迁移能力以及植物吸收的有效性。这是因为重 金属在土壤中以不同的方式与各组分相联系，因而形 成了不同形态的重金属，从而影响重金属的移动性和 生物利用率，有可能表现出不同的活性和生物毒性。
• 一是固化作用(immobilization)，使重金属在土壤中 由活化态转变为稳定态，从而减少重金属的迁移性 和生物可利用性.
• 二是活化作用(mobilization)，将重金属从土壤中去 除，使其存留浓度接近或达到背景值。
• 具体有物理控制、化学、生物修复等方法。其中生 物修复，尤其是植物和微生物的方法近年来得到了 特别的的重视，并取得了显著的进展。
• 1 土壤重金属污染现状及危害 • 2 土壤重金属污染的修复技术概况 • 3 土壤重金属污染的植物修复 • 4 土壤重金属污染的植物-微生物联合修复
1. 土壤重金属污染现状及危害
• 1.1. 土壤重金属污染现状 • 重金属污染是指比重大于5或4(主要包括Cu、Zn、Cd、
Pb、Hg、Cr、As、Ni)的金属或其化合物在土壤环境中 所造成的污染。重金属污染是当今土壤污染中，污染面 积最广、危害最大的环境问题之一。
• 研究表明，许多细菌、真菌都有从周围环境富 集重金属的能力，但是至今仍没有一种经济有 效的方法从土壤中回收富集了重金属的微生物， 限制了其应用。因此尽管微生物修复引起极大 重视，但大多数技术仍局限在科研和实验室水 平，少有微生物重金属修复的实例报道。
技术修复土壤重金属污染效率的两个重要因素。
3.3.1.1 根际土壤中的重金属形态
• 土壤中重金属的总量分析可以给出关于土壤中重金属 可能富集的信息，但不能表明该元素在土壤中的赋存 状态、迁移能力以及植物吸收的有效性。这是因为重 金属在土壤中以不同的方式与各组分相联系，因而形 成了不同形态的重金属，从而影响重金属的移动性和 生物利用率，有可能表现出不同的活性和生物毒性。
• 一是固化作用(immobilization)，使重金属在土壤中 由活化态转变为稳定态，从而减少重金属的迁移性 和生物可利用性.
• 二是活化作用(mobilization)，将重金属从土壤中去 除，使其存留浓度接近或达到背景值。
• 具体有物理控制、化学、生物修复等方法。其中生 物修复，尤其是植物和微生物的方法近年来得到了 特别的的重视，并取得了显著的进展。
• 1 土壤重金属污染现状及危害 • 2 土壤重金属污染的修复技术概况 • 3 土壤重金属污染的植物修复 • 4 土壤重金属污染的植物-微生物联合修复
1. 土壤重金属污染现状及危害
• 1.1. 土壤重金属污染现状 • 重金属污染是指比重大于5或4(主要包括Cu、Zn、Cd、
Pb、Hg、Cr、As、Ni)的金属或其化合物在土壤环境中 所造成的污染。重金属污染是当今土壤污染中，污染面 积最广、危害最大的环境问题之一。
• 研究表明，许多细菌、真菌都有从周围环境富 集重金属的能力，但是至今仍没有一种经济有 效的方法从土壤中回收富集了重金属的微生物， 限制了其应用。因此尽管微生物修复引起极大 重视，但大多数技术仍局限在科研和实验室水 平，少有微生物重金属修复的实例报道。
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2.2Cd 对油菜叶绿素和脯氨酸含量的影响
叶绿素是植物进行光合作用的重要物质，其含量的多少直接标志着生长能力的强
弱。脯氨酸是植物细胞内最重要的渗透调节物质之一。在正常环境下生长的植物体内 脯氨酸含量较低，但在干旱、高盐、高温、冰冻、紫外线以及重金属等胁迫条件下， 脯氨酸的含量可增加 10～100 倍。因此可将二者作为油菜对重金属 Cd 污染的耐性指 标。
本试验将以油料作物甘蓝型油菜“秦油八号”、向日葵“新葵杂四号” 为研究材料， 采用盆栽试验，研究其对重金属Cd的耐性以及富集效应，并施加不同水平螯合剂对其修复 效果进行强化，同时初步探讨了这些植物在重金属Cd污染土壤修复实践中的应用前景，以 期为深入研究植物对重金属Cd的耐性和富集的分子机理及Cd污染土壤的植物修复技术的应 用等提供科学依据和理论基础。
1.2 主要仪器
自动控温电炉、721 型分光光度计、101-2 型电热鼓风干燥箱、6400A 型火焰光度计、 DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器、PHS－3C 型精密 pH 计（雷磁）、尼龙筛、 FW100 型高速万能粉碎机、电子天平、TDL-60C 台式离心机、MDS-6 型微波消解仪、 日立Z-5000 型原子吸收分光光度计。
2. 3 油菜对重金属 Cd 的积累作用
油菜对 Cd 的吸收总量则呈现先上升后下 降的趋势，在土壤 Cd 添加量为 40 mg/kg 时达到最高值，大于土壤 Cd 添加量为 80 mg/kg 时的吸收总量，这主要是由于油菜 受 Cd 胁迫生物量显著下降而引起的。
2008年3月20日，选择生长健壮，长势和个体大小一致的油菜幼苗分别移栽至盆中， 每盆6株。植物在自然光照下生长，定期以称重法加自来水浇灌，保持土壤湿度为田 间持水量的60～70%。幼苗移栽生长40天后测定株高，并采集叶片测定叶绿素、游离 脯氨酸含量；移栽50天后以Cd添加量40 mg/kg为例，添加螯合剂（分别为0、2、6和10 mmol/kg四个水平），进行螯合强化试验；加入螯合剂10天后收获所有植株，用蒸馏 水洗净整个植株，晾干，再将地上部和地下部分开，在105℃下杀青0.5 h，70 ℃烘干 至恒重，用电子天平称取各部分干重。烘干样品粉碎过40目筛，用于测定重金属Cd含 量。
1 材料与方法
1.1 供试材料
土壤样品：试验土样采自陕西省杨凌示范区南庄村农田 0～20 cm 的表层土。土 样经自然风干后，混合均匀，过 4 mm 筛，室温保存备用。土壤基本理化性质： pH7.9（水土比为 2.5:1），阳离子交换量 161.8 mmol/kg，有机质 14.7 g/kg，碱解 氮 58.2 mg/kg，有效磷 575.98 mg/kg，速效钾 1.11 g/kg，全 Cd 含量 0.38 mg/kg。 供试作物：甘蓝型油菜秦油 8 号（购自杨凌示范区金道种业有限公司） 螯合剂：EDTA+乙酸（c/c=2:1）
1.3 试验方法
采用盆栽土培试验，用直径 36.5 cm、高 26 cm 带有托盘的塑料盆，每盆盛过筛风 干土 7.5 kg，按照盆栽植物对养分的需求比例，分别加入尿素、磷酸二氢钾和硫酸钾 2 000、400、400 mg/kg 作为底肥，并充分混匀。以分析纯 CdCl2·2.5H2O作作为 Cd污染 试剂，用去离子水配成母液，再逐级稀释配成溶液，按照 Cd 添加量为 0、5、20、40、 80 mg/kg 的设计水平，喷洒到盆栽试验的土壤中，边喷边搅拌，以保证 Cd 的均匀分 布，保持土壤湿度为田间持水量的 60～70%，并在温室中稳定 3 个星期，每处理重复3 次。
2 结果与分析
2.1 Cd 对油菜生物量的影响
某些重金属是植物生长的必需元素，对植物的生长发育起着十分重要的作用。无论是 必需元素还是非必需元素，当超过某一数值时，都会对植物产生一定的毒害作用。当外界 重金属浓度超过植物的生长极限值时，植物各种生理生化过程、生长环境和营养状况受到 不同程度的伤害，最后使植物的生长发育受到不同程度的抑制，轻则植物体的代谢过程发 生紊乱，生长发育受阻，重则导致植物死亡。
从试验中可以看出，土壤添加外源Cd在一定程度上对油菜的生长造成了影响。试验中当 Cd处理浓度大于20 mg/kg时，油菜逐渐出现了植株细小、叶片失绿、脱落等症状，但并没 有死亡。所加的重金属量不同，油菜的株高、地上部和根部干重都有所不同。表3-1为各水 平Cd处理下油菜的生物量指标的平均值及5%水平下不同水平处理平均值之间的差异显著性 检验结果。
重金属Cd污染土壤的植物修复研究
重金属
。
目录：
摘要
Hale Waihona Puke 材料 与方 法结果 与分 析
结论 与展 望
引言
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。然而 近年来，随着工业 “三废”和机动车尾气的排放、污水灌概及农药、除草剂和化肥的使 用，土壤污染迅速蔓延，污染程度也逐渐加深。尤其是重金属污染不仅范围广、易累积， 而且隐蔽性和毒性强，它能影响作物的正常生长发育，直接导致粮食减产，并可通过食物 链影响人类健康。因此重金属污染土壤的治理已经引起国内外的广泛重视。治理土壤污染 有许多传统的方法，但是这些方法成本昂贵，操作复杂，而且容易破坏土壤结构，改变土 壤性质，易造成二次污染，且往往并不能达到彻底清除重金属的目的。目前兴起的植物提 取修复技术能利用植物将土壤中的重金属吸收、转移到植物的可收获部分，通过收获植物 来减少土壤重金属含量。具有成本低、简便易行、安全可靠、环境友好等诸多优点，已经 成为国内外重金属污染环境治理研究的热点和前沿领域。
（一）油菜对 Cd 的耐性和富集特性研究
油菜是我国主要农作物之一，有研究表明某些油菜具有修复铅镉污染土壤的能力 且在污染条件下具有高生物量。但目前对油菜的研究多集中在芥菜型油菜上，对甘蓝 型油菜的 Cd 富集效果以及 Cd 在油菜籽实中的积累报道较少。本试验以关中地区普 遍种植的甘蓝型油菜“秦油 8 号”为供试材料，采用盆栽试验研究了土壤不同浓度梯 度重金属 Cd 污染下油菜的生长行为和累积效应，并对螯合剂辅助下油菜的修复效果 进行了初步探讨，以期为受 Cd 污染土壤的植物修复提供理论参考。