污染环境的植物修复原理解析课件.ppt

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1、第五章污染环境的植物修复原理邓欢欢主要内容概述植物对污染物的修复作用影响植物修复的环境因子有机污染物的植物修复重金属的植物修复一、植物修复的概念和类型P109物理、化学方法修复的缺点：成本昂贵，易导致土壤结构破坏、土壤肥力退化。纯微生物方法在土壤重金属污染治理上无用武之地。植物修复技术应运而生。第一节概述1.植物修复的概念定义：以植物忍耐和超量富集某种或某些化学元素的理论为基础，利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发、降解和转化作用来清除环境中污染物质的技术。广义；重金属、放射性核素、有机物；土壤、空气、水体狭义：利

2、用植物清除或固定污染土壤中的重金属。2.植物修复的分类植物提取修复：利用重金属超积累的植物从污染土壤中超量吸收、积累一种或集中重金属元素，并富集运输到植物根部可收割部分和地上部分；后续进行收割、热处理、化学处理等等。循环工作至重金属含量降低至可接受水平。也是目前研究最多且最有发展前途的技术。植物挥发技术；利用植物将土壤中的一些挥发性污染物吸收到植物体内，然后再将其转化为气态物质释放到大气中，从而对污染土壤起到治理作用。易挥发的重金属包括汞、硒、砷等污染以及一些有机物。植物降解技术：利用植物特有的转化和降解作用去除水体和土

3、壤中有机污染物。一种形式是植物吸收污染物后通过木质化作用储存在植物体内或者将污染物转化为毒性小或无毒物质。另一种形式是植物根系分泌的降解酶可直接降解植物根际的有机污染物。根际圈生物降解技术；利用植物根际圈菌根真菌、细菌、放线菌等微生物的降解作用来转化有机污染物。植物固定化/稳定化技术：一是通过耐性植物根系分泌物来积累和沉淀根际圈附近的污染物，使其失去生物有效性，以减少毒害作用；一是利用耐性植物在污染土壤上的生长来减少污染土壤的风蚀和水蚀，防止污染物向下迁移或向四周扩散污染地下水和周围环境。植物根际生物降解用细菌武装植物吸

4、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实验二、植物修复的优缺点应用广泛：土壤、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优点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

5、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，并对收割部分进行后续无害化处理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。第二节植物对污染物的修复作用2.植物修复土壤污染的主要手段－－吸收、排泄和积累植物吸收：植物生长就必需从环境中吸收物质，除对少数几种元素表现出选择性吸收外，对大多数物质没有绝对严格的选择作用，只是吸收能力大小而已。三种情形：（

6、1）植物通过适应性调节后对污染物产生耐性，可以吸收，但是植物受伤害，器官和细胞器受损，生物量下降；（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。植物排泄：植物也像动物一样需要不断向外排泄体内多余的物质和代谢废物，常以分泌物和挥发的形式进行。分泌：细胞将某些物质从原生质体分离或将原生质体的一部分分开的现象。分泌的

7、器官主要是根系和茎叶的分泌腺。挥发：挥发物除随分泌器官的分泌活动排除外，主要随水分的蒸腾作用从气孔和角质层中间的孔隙扩散到大气中。植物排泄的途径：（1）根吸收后经叶片或茎等地上器官排出。如某些植物将羟基卤素、汞、硒等从土壤溶液中吸收后从叶片排出。（2）叶片吸收大气或降雨中污染物再经根分泌排泄。如卤代烃、酚类、苯化合物都可从叶片被植物吸收后通过根排泄到土壤。（3）植物根吸收污染物后，转移到各个器官中，当污染物含量超过临界值后，会对植物造成毒害作用。一些植物会分泌激素（如脱落酸）促使积累高含量污染物质的器官（如老叶）加快衰老

8、速度而脱落，重新长出新叶生长，进而排出体内毒素。－－－－－去旧生新植物积累：植物吸收的污染物除了部分能被代谢转化去除外，大部分污染物质因与蛋白质或多肽具有较高的亲和性而长期存留在植物体内，在一定时期内表现为不断积累增多而形成富集现象，还可在某些植物体内形成超富集（hyperaccumulation）。－植物修复的理论