浅议土壤重金属污染中植物修复技术的应用.doc

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1、浅议土壤重金属污染中植物修复技术的应用刘准桥070106114（南京林业大学）摘要：土壤重金属污染在世界范围内广泛存在并且日益严重，植物修复技术作为一低成本，效果好，无二次污染的绿色技术成为当前学术界研究的热点。本文论述了重金属的概念和土壤重金属的来源，介绍了植物修复技术的概念并从植物提取、植物挥发、植物稳定或固化、根系过滤四个方面阐述了植物修复技术在清除土壤重金属污染方面的应用，且进一步提出了植物修复技术的发展建议。关键词：土壤；重金属；植物修复土壤水生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存的主要资源之一，近年来，随着现代工业的发展和农业生产的现代化，工业

2、三废的排放，农业化肥与有机农药的大量施用，生活污水的不断排放，城市污泥，矿床的开采等大量的污染物进入土壤环境，土壤污染日益严重。其中重金属污染在土壤污染中不仅面积大，并且残留时间长。当土壤中的重金属含量积累到一定程度，会对土壤—植物系统产生毒害作用，导致土壤退化、农作物的产量和品质下降，每年因重金属污染带来的粮食减产达1000多万吨，被重金属污染的粮食每年达1200万吨，年经济损失在200亿以上[1]。另外，重金属可以通过植物的吸附作用进入植物体内，另外还可以通过径流和淋洗等作用污染地表水和地下水，最终能通过接触和食物链等途径危害人们的生命健康[2]。一、

3、重金属的概念及土壤重金属的来源1、重金属的概念重金属是在工业生产和生物学效应方面均具有重要意义的一大类元素，在化学概念上，还没有明确的的定义，但是目前还是有了广为接受的概念,那就是元素的密度大于6g/cm3，具有金属性质(延展性、导电性、稳定性、配位特性等，且原子数目大于20的元素)。其中常见的重金属有镉、铬、汞、铅、铜、锌、银、锡等。重金属离子(如Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ni2+和Co2+等)是植物代谢必需的微量元素，但如果它们过量则具有相当毒性。环境污染方面所涉及的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包括具有毒性的

4、重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等。土壤一旦受到外界污染就相当难治理，通常具有以下几个特点:累积性；隐蔽性和滞后性；不可逆转性[3]。2、土壤重金属的来源伴随着工业化和城市化的发展，重金属在土壤中的含量日益增加，重金属侵入土壤的主要途径有：1、矿产资源的开采。由于现代化发展的需要和技术的发展，各种矿藏不断的被发现、开采、加工和利用，产生了大量的采矿废弃场地，大量的采矿废水，废气，进而引起了土壤的重金属污染。2、化肥和农业的大量使用。现代农业生产中，不节制的随意滥用化肥和农药，导致农业土壤中重金属含量急剧增加，进而形成农业土壤的重金属污染。3、污水灌溉和污泥的利

5、用。城市污泥的农业利用和含有重金属的污水的农业灌溉都对是引起土壤重金属污染的来源。4、汽车尾气的排放。由于汽车工业的发展，越来越多的汽车进入家庭，汽车排放的尾气对公路两旁的土壤重金属污染尤为严重[4]。二、植物修复的概念和类型对土壤重金属污染的治理,目前常用的有淋滤法、客土法、吸附固定法等物理方法以及生物还原法、络合浸提法等化学方法。但这些方法往往投资昂贵、需用复杂设备条件或打乱土层结构,对大面积的污染更是无可奈何。如据报道,对1hm2面积的污染土壤进行工程法治理(客土),每1m深度土体的耗费高800~2400万美元。如此惊人的代价迫使人们不得不寻求另外途

6、径。近年来出现的植物修复恰恰为人们提供了一种价廉且有效的土壤重金属污染治理方法。“植物修复”是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理(如灰化回收)后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的[5]。植物修复技术主要包括四种类型植物稳定、植物提取、植物挥发、根系过滤，这四种类型的主要介绍如下：1、植物提取植物提取最早是Chaney提出的，即利用重金属富集能力较高的植物的吸收和转运，将土壤中的一种或几种重金属转移并储存在地上部分,随后收获地上部分并集中处理。能应用于植

7、物提取的植物往往是一些超积累植物。目前已经发现超积累植物500多种，广泛分布于45个科，其中Ni的超积累植物最多,主要是十字花科的庭荠属，据报道，红根苋可富集137Cs，对切尔诺贝利核电站1986年泄露后大面积土壤的核污染放射性进行植物修复有较大潜力。植物提取的关键要求所用的植物生长快、生物量大、抗病虫能力强的特点，并具备较强的多种重金属的富集能力。2、植物挥发植物挥发指通过植物的吸收促进某些重金属转移为可挥发态，挥发出土壤和植物表面，达到治理土壤重金属污染的目的。有些元素如Se、As和Hg通过甲基化挥发，大大减轻土壤的重金属污染。如烟草能使毒性大的二价汞

8、转化为气态的汞，洋麻可以使土壤的47%的三价硒转化为甲基硒挥发去除