植物修复

②根滤。
通过植物根系吸收、 沉淀水中的污染物来达 通过植物根系吸收、 沉淀水中的污染物来达 根系吸收 到修复目的,效果与植物萃取相同,但根滤应用于水 到修复目的,效果与植物萃取相同,但根滤应用于水 体。 适用于根际过滤技术的植物必须有较大的根系 适用于根际过滤技术的植物必须有较大的根系 生物量，最好是须根植物。 须根植物 生物量，最好是须根植物。 如：宽叶香浦
1—2
释放
分泌物 有机物 微生物
3、植物对有机污染物的直接吸收作用 、
形成/组成 形成 组成 转化 无毒的中间产物 如：木质化形成木质素
植物
分解 挥发、 挥发、代谢 矿化作用
CO2+H2O
有机物 吸收受三个因素的影响:化合物的化学特性 环境条件； 三个因素的影响 化合物的化学特性； 吸收受三个因素的影响 化合物的化学特性；环境条件； 植物种类。 植物种类。
环境受到了污染，生态受到了破坏。 环境受到了污染，生态受到了破坏。
采取措施
物理方法
措 施
化学方法 微生物修复 生物方法 植物修复
植物修复的产生
由于重金属、 由于重金属、有机污染物等在环境中具有相对 稳定性和难降解性，自然净化过程十分漫长， 的稳定性和难降解性，自然净化过程十分漫长，采 用化学修复、 用化学修复、物理和工程等传统的环境污染清洁技 往往很难将它们从环境中清除出去， 术，往往很难将它们从环境中清除出去，治理效果 不尽如意。 不尽如意。 因此，开发新颖的环境治理技术是形势的需要。 因此，开发新颖的环境治理技术是形势的需要。 20世纪 年代，美国开始了应用生态学原理和技 世纪80年代 世纪 年代， 术修复污染土壤，即生物修复，特别是植物修复方 术修复污染土壤，即生物修复， 面的研究， 面的研究，植物修复技术就在这种形势下应运而生 的。
2、富营养化的危害 、
1、对农作物的危害； 、对农作物的危害； 2、对水源的危害； 、对水源的危害； 3、破坏水产资源，造成鱼类窒息或中毒死亡； 、破坏水产资源，造成鱼类窒息或中毒死亡； 4、促使湖泊老化； 、促使湖泊老化； 5、影响水体的感官性状，从而影响环境质量； 、影响水体的感官性状，从而影响环境质量； 6、富营养化水对家禽健康的影响。 、富营养化水对家禽健康的影响。
⑤植物降解 植物大量吸收利用环境中的污染物,通过 通过植物新陈 植物大量吸收利用环境中的污染物 通过植物新陈 代谢作用在体内降解为无害物质 在体内降解为无害物质。 代谢作用在体内降解为无害物质。 如水生植物浮萍可以富集水环境中的杀虫剂 DDT 并能将 1% ～13%的 DDT降解为 DDD和DDE。 的 降解为 和 。 目前主要的应用领域 应用领域包括石化产品污染地和贮藏 目前主要的应用领域包括石化产品污染地和贮藏 武器弹药废弃物、燃料溢出物、氯化溶剂、 地、武器弹药废弃物、燃料溢出物、氯化溶剂、垃圾 掩埋中的淋滤物、农用化合物（杀虫剂和化肥） 掩埋中的淋滤物、农用化合物（杀虫剂和化肥）等。
三、有机物的植物修复
1、有机物污染 、 工业废水和生活污水的排放，农药、杀虫剂的使 工业废水和生活污水的排放，农药、杀虫剂的使 的排放 种类繁多， 使环境中的有机污染物种类繁多 成分复杂， 用，使环境中的有机污染物种类繁多，成分复杂，因 此去除环境中的有机污染物成了人类面临的一个严峻 的挑战。 的挑战。 形态较难分析， 有机物在植物体内的形态较难分析 形成的中间 有机物在植物体内的形态较难分析，形成的中间 代谢物也较复杂，很难观察其在植物体内的转化 其在植物体内的转化。 代谢物也较复杂，很难观察其在植物体内的转化。但 是与微生物修复相比，植物修复更适用于现场修复 现场修复。 是与微生物修复相比，植物修复更适用于现场修复。
2、有机物的植物修复机制 、 植物主要通过三种机制去除环境中的有 机污染物， 周德春， 机污染物，即（周德春，2006）： ）： 1、植物释放分泌物和酶刺激根区微生 、 物的活性和生物转化作用； 物的活性和生物转化作用； 2、植物增强根区的矿化作用； 、植物增强根区的矿化作用； 3、植物直接吸收有机污染物。 、植物直接吸收有机污染物。
植物修复的类型
根据植物清除污染物的方式,植物修复主要包括 种类型 根据植物清除污染物的方式 植物修复主要包括6种类型 植物修复主要包括 种类型: 周德春， （周德春，2006） ）
①植物萃取。 植物萃取。 高吸收 超 富 集 植 高富集 物
重金 属 有机 物
吸收
地上部 分富集
收 割 去 除
理想植物应具有： 一大； 理想植物应具有：两高、一快、一短、一大； 而且植物要利于反复种植，多次收割。 而且植物要利于反复种植，多次收割。 如：印度芥菜
4.2、人工湿地的特性及湿地植物的作用 、
4.2.1人工湿地的特性 人工湿地的特性 ①半水半陆的水陆过渡带生态系统，含有充足的水分； 半水半陆的水陆过渡带生态系统，含有充足的水分； 水分 自净作用显著； 自净作用显著； ②人工湿地植物往往具有发达的根系组织，能够大量的 人工湿地植物往往具有发达的根系组织，能够大量的 发达的根系组织 吸收营养物 营养物； 吸收营养物； ③基质一部分为好氧性，一部分为厌氧性，环境的多样 基质一部分为好氧性，一部分为厌氧性， 好氧性 厌氧性 性有利于多种化学物质的分解和转化 分解和转化； 性有利于多种化学物质的分解和转化； ④人工湿地具有不同厚度的填料，是各种有机污染物和 人工湿地具有不同厚度的填料， 不同厚度的填料 固体污染物的过滤器 过滤器； 固体污染物的过滤器； ⑤人工湿地基质系统中有大量活跃的微生物，促进了有 人工湿地基质系统中有大量活跃的微生物， 大量活跃的微生物 机质的分解和无机质的分解转化。 机质的分解和无机质的分解转化。
③植物挥发
即植物吸收土壤或水体中易挥发性元素, Hg、 即植物吸收土壤或水体中易挥发性元素,如 Hg、 Se等 将其转化为气态物质, Se等,将其转化为气态物质,通过叶片的蒸腾作用释 放到大气中,从而清除水土环境中的污染。 放到大气中,从而清除水土环境中的污染。
④植物固定 植物通过改变环境中的化学 生物、物理条件 化学、 植物通过改变环境中的化学、 生物、物理条件 来抑制其中的污染物，使其发生沉淀或被束缚在腐 来抑制其中的污染物， 殖质上，减少它对生物和环境的危害。 殖质上，减少它对生物和环境的危害。 理想植物应是一种能忍耐高含量污染物、 理想植物应是一种能忍耐高含量污染物、根须 忍耐高含量污染物 发达的多年生绿叶植物 的多年生绿叶植物。 发达的多年生绿叶植物。
3、富营养化水体的修复 、
物理方法 如：疏挖底泥、引水冲淤等等。 疏挖底泥、引水冲淤等等。
富营养 化修复
化学方法
如：化学药剂杀藻、加入石灰脱氮等等。 化学药剂杀藻、加入石灰脱氮等等。 水生植物的组建及恢复
生物方法 水生植 物修复 消落带植物修复 人工湿地技术★
浮岛技术/无土栽培技术★ 浮岛技术 无土栽培技术★ 无土栽培技术 苏东海， （苏东海，2005；任照阳，2007） ；任照阳， ）
4、人工湿地技术 、
4.1、人工湿地的概念 、
现在国际上比较普遍被接受பைடு நூலகம்是由美国著名的 湿地研究、设计与管理学家hammer等人对人工 等人对人工 湿地研究、设计与管理学家 等人对 湿地的定义: 湿地的定义 一个为了人类的利用 利益，通过模拟 利用和 模拟自然湿 一个为了人类的利用和利益，通过模拟自然湿 人为设计与建造的饱和基质 挺水与沉水植被、 与建造的饱和基质、 地，人为设计与建造的饱和基质、挺水与沉水植被、 复合体。 动物和水体组成的复合体 动物和水体组成的复合体。 简单地说， 简单地说，就是通过模拟天然湿地的结构和功 在一定的地理位置， 能，在一定的地理位置，根据人们的需要进行人为 设计与建造的湿地。 张洪刚， 设计与建造的湿地。（张洪刚，2006） ）
⑥植物辅助生物修复技术 糖 根圈 范围 活动 分泌 氨基酸 酶 促进 微生物活性 和生化反应
二、重金属的植物修复
1、重金属污染 、 重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境 污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重 污染。主要由采矿、废气排放、 金属制品等人为因素所致。 金属制品等人为因素所致。 近年来由于工业的迅速发展 工业的迅速发展， 近年来由于工业的迅速发展，环境中重金属污 染已成为一个重大的问题。环境中的重金属具有长 染已成为一个重大的问题。环境中的重金属具有长 期性和非移动性等特性 等特性， 期性和非移动性等特性，对生物及人类产生不利的 影响已被研究所证实。 孙约兵， 影响已被研究所证实。（孙约兵，2007） ）
植物修复 简述
hcc28 2009年3月30日 年 月 日
主要介绍的内容
一、植物修复简介 二、重金属的植物修复； 重金属的植物修复； 三、有机物的植物修复； 有机物的植物修复； 四、富营养化水体污染及修复
一、植物修复产生背景
据统计（周德春， 据统计（周德春，2006）： ） 受到工业废水和生活污水的污染； 淡水资源约1/3受到工业废水和生活污水的污染； 受到工业废水和生活污水的污染 淡水资源约 近海区的氮和磷增加50%～200%； 近海区的氮和磷增加 ～ ； 每年大约有2000万公顷的森林面积在消失； 每年大约有 万公顷的森林面积在消失； 每年有700万公顷耕地消失， 每年有 万公顷耕地消失， 600万公顷的土地变成沙漠， 万公顷的土地变成沙漠， 2100万公顷的土地在经济上变成无生产能力的土地； 万公顷的土地在经济上变成无生产能力的土地； 大量化石燃料的燃烧，大气中CO2含量升高，增加了 含量升高， 大量化石燃料的燃烧，大气中 含量升高 地球温室效应，可能造成灾难性的气候变化。 地球温室效应，可能造成灾难性的气候变化。 工业生产排放大量二氧化硫和氮氧化物造成普降酸雨， 工业生产排放大量二氧化硫和氮氧化物造成普降酸雨， 严重危害生态过程的问题尚未解决， 严重危害生态过程的问题尚未解决，放射性废物和其他具有化 学活性或毒性的工业废物、有害重金属污染已露端倪。 学活性或毒性的工业废物、有害重金属污染已露端倪。
植物修复的定义
植物修复是利用植物来转移、 容纳或转化环境 植物修复是利用植物来转移、 容纳或转化环境 植物 污染物，以达到清除污染、 修复或治理的目的。 污染物，以达到清除污染、 修复或治理的目的。 董建新， （董建新，2007） ） 植物修复可用于水、土壤、大气等污染的治理。 植物修复可用于水 土壤、大气等污染的治理。 等污染的治理 植物修复主要应用于清除土壤和水体中的重金 植物修复主要应用于清除土壤和水体中的重金 属污染、有机物污染以及过量的氮和磷。 以及过量的氮和磷 属污染、有机物污染以及过量的氮和磷。
四、富营养化水体及修复
1、富营养化概念 、 简单的说就是：水体中的 、 等营养 简单的说就是：水体中的N、P等营养 素含量过多，促使藻类以及其它水生生物的 素含量过多， 过多 大量繁殖，造成水体溶解氧下降而引起水质 溶解氧下降而引起 大量繁殖，造成水体溶解氧下降而引起水质 污染现象，这就是所谓的富营养化。 污染现象，这就是所谓的富营养化。 目前， 目前，水体富营养化问题是当今世界面 临的最主要水污染问题之一，也是我国较为 临的最主要水污染问题之一， 最主要水污染问题之一 突出的环境问题之一。 突出的环境问题之一。
背景
随着工农业生产的迅速发展和人口的扩增， 随着工农业生产的迅速发展和人口的扩增，各 工农业生产的迅速发展和人口的扩增 化学的、物理的和生物的因素正在加剧环境中污 种化学的、物理的和生物的因素正在加剧环境中污 染物的积累。污水农灌、 染物的积累。污水农灌、含重金属矿质化肥和农药 长期施用于农田、大气中的污染物沉降、 长期施用于农田、大气中的污染物沉降、含放射性 或重金属固体废物的堆积污染等等， 或重金属固体废物的堆积污染等等，使自然生态系 统出现了逆向演替，生态系统受损严重。 统出现了逆向演替，生态系统受损严重。
2、植物修复重金属的方法 、
植物 植物 物 方 式 植物 Hg Se 金属的植 植物 的 1999 物
植物
植物
物 2007
3、提高植物对重金属富集效率的途径 、 廖晓勇等， ） 及其强化措施（廖晓勇等，2007）
4、筛选植物的关键 、
根据美国能源部规定， 根据美国能源部规定，能用于植物修复的最好的植 物应具有以下几个特性： 物应具有以下几个特性： (1)即使在污染物浓度较低时也有较高的积累速率； 即使在污染物浓度较低时也有较高的积累速率； 即使在污染物浓度较低时也有较高的积累速率 (2)能在体内积累高浓度的污染物； 能在体内积累高浓度的污染物； 能在体内积累高浓度的污染物 (3)能同时积累几种金属； 积累几种金属； 能同时积累几种金属 (4)生长快，生物量大； 生长快 生物量大 生长 (5)具有抗虫抗病能力。 具有抗虫抗病能力。 具有抗虫抗病能力