土壤重金属污染生物治理与修复1

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1、《生物物理学》课程论文题目学生姓名学号专业指导教师教学单位十壤重金属污染生物治理与修复王孟孟200900803021应用物理学梁国营物理系土壤重金属污染生物治理与修复安商要：土壤重金属污染的危害问题越来越引起人们的关注，怎样治理与修复被重金属污染的土壤是当今研究的一大课题。土壤重金属污染的治理和修复的基木原理是将重金属清除或改变其在土壤中的存在形态，降低迁移性和生物可利用性。根据土壤的性质和重金屈在土壤屮的赋存形态不同，目前重金屈污染土壤治理和修复方法可分为工程物理化学法、土壤农化调控法和生物学修复法。通过对重金属污染

2、治理与修复方法的综述，得出了生物学修复法的优缺点和适用范围，并对重金属治理的方法进行Y展望。关键词:重金属；治理与修复；污染；土壤十壤的正常功能受到障碍即形成土壤污染。十壤污染不但直接表现于十壤生产力的下降，并在农产品屮富集,通过食物链影响人体的健康。土壤屮的重金属元素按生物化学特性可分为2类：一类是对作物和人畜有害的元素，如汞、镉、铅及类金城砷等，应减少芄含量，使K不超过环境容量;另一类是在常量下对作物和人体宥益，而过量时则出现危害的元素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等，应控制其含量，使其冇益作物生长和人体健康［1］。

3、土壤重金属污染的来源，主要包括工业污染源、农业污染源以及交通运输等造成的-上壤污染。工业三废排放是向土壤环境中释放重金属的最主要污染源，通过重金属的扩散、迁移、沉降、累积引起的土壤污染相当严重［2］。生活垃圾渗滤液、污水灌溉、污泥施用等使重金屌直接进入土壤［3,4］。某些农药、化肥含有重金属,经常施用亦引起重金属污染［5］。目前，我国受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积近20107hm2,约占总耕地面积的20%［6］。土壤重金属产生危害主要通过雨水淋溶作用向下渗透导致地下水污染含重金屌的土壤颗粒直接或间接地为人或动物所吸

4、入,或者通过生态系统食物链影响人体健康。生物学修复法生物学修复法是利用某些特殊的楨物、微生物和动物,通过新陈代谢作用，吸收去除土壤屮的重金展或使重金展形态转化，降低重金展的毒性，净化土壤。生物学修复法包括植物修复、微生物修复和动物修复等。1植物修复Cunningham［7］认为植物修复是利用绿色植物來吸收、转移或转化污染物，从而消除其对环境的危害。根据植物修复的机理，修复类型划分为植物萃取、植物挥发和植物固定等方法。1.1楨物萃取植物萃取是利用植物对重金属的高富集能力，并通过地上部分的积累和收获来减少土壤重金属含量的方

5、法。楨物萃取可分为超量积累和诱导超量积累2类。禎物对重金展元素的积累量超过一般植物100倍以上的植物，即为超富集植物［8］。而且对重金属的生物富集系数（植物地上部与其生长的介质中重金属含量之比）以及重金属在植物冠根部的含量比值大于1，植物地上部重金属元素含量大于1000mg/kg［9］。超量积累植物净化重金属污染土壤具奋极大的潜力，口前已发现能富集重金属的超积累楨物500多种，其中有300多种是富集Ni的楨物［10］。诱异超量积累指植物本身不具冇超量积累重金屈污染物的能力，但通过一些方法诱导植物，从而再宥超量积累能力的

6、植物富集重金属污染物的方式。植物超量积累的诱导方式包括添加螯合剂、植物营养物质以及植物基凶转换等方式。农作物如玉米和豌豆可大量吸收Pb等重金属，但达不到植物修复的要求。杨智宽等［11］研究发现土壤中加入螯合剂壳聚糖衍生物（SCTA-1）后可增加对Pb的吸收，由于螯合剂能加速Pb在植物体内的传输速度，使植物木质液中金属的质量浓度增大，最大可增加120倍。SCTA-I的加入能增加玉米对Pb的吸收量,其根部和枝叶部分Pb的含量显著培大。促进植物对Pb的累积，提高土壤植物修复的效率。添加强配体如m）TA、EGTA，能提高重金属

7、的迁移性能，重金属可通过淋滤作用扩大污染IX域，同时导致大量营养元素流失;但施加弱冇机酸及其盐如柠檬酸、苹果酸等能克服上述缺点,被认为是环境友好的修复技术。修复植物的植株矮小，生长速度慢,很难其宥实际应用价值，而生长速度快、生物量人的植物往往对重金属忍耐性低。因此可将耐金属基凶引入到生物量大的植物体屮，就有可能符到适合于植物修复的品种。Rugh等［12］构造了一个诱变merA序列，更改merA基因甚至更进一步优化密码在北美黄杨和鹅掌楸植物体屮使用，该植物进行泶污染土壤的植物修复结果表明，转基因植物转换Hg2+为llgO

8、的总量是对照植物的2—10倍。这种植物对Au3+抗性也得到提高。1.2植物挥发楨物挥发是利用禎物将污染物吸收后乂将其转化为可挥发的气态物质而释放到大气屮。对于重金展的治理修复主耍为砷、和汞及其化合物等具冇挥发性的污染土壤。其机理是一些植物在体内能将重金属转化为可挥发的气态。沈振鬧等［13］研究发现印度芥菜冇较高吸收和积累Se的能力