沉积物中重金属植物修复技术探究进展

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1、沉积物中重金属植物修复技术探究进展　　摘要介绍了沉积物污染控制技术，着重阐述植物修复的类型、机理，并就国内外近年来植物修复在沉积物中重金属的应用进行了综述。关键词植物修复；污染底泥；重金属中图分类号X53文献标识码A文章编号1007-5739（2013）02-0224-03沉积物是许多水生生物，特别是底栖生物赖以生存和生长的环境，由于底栖生物大都具有富集污染物质的功能。因此，沉积物质量的好坏直接影响底栖生物的质量和人体健康。由于人类的活动，在过去的几十年里，沉积物被各种有机和无机污染物污染。发达国家在水质改善方面取得了相当的成功以后，对水体中的沉积物污染控制仍不乐观[

2、1]。马德毅等[2]于1998—1999年对中国主要河口沉积物采样，分析了其Hg、Cd、Pb、As的含量，并作了河口的潜在生态风险评价，指出辽河口Cd具有较高潜在生态风险，珠江口海域沉积物中As污染的问题比较突出，长江口和鸭绿江口的沉积物质量具有潜在的生态风险。14沉积物既是污染物的载体，同时也是潜在的污染源。当海水中的污染物浓度大于沉积物间隙水中的浓度，污染物就会在沉积物中富集。沉积物与上覆水之间不停地进行着物质交换，污染物质就不能永远停留在沉积物中。随着物理化学特性变化和水动力条件的改变，沉积物中的污染物会大量向水体中释放，使水质不断恶化，导致水体的二次污染，沉积

3、物污染现在受到越来越多的关注。1沉积物污染控制技术1.1原地处理技术原地处理技术是在原地利用物理化学或生物的方法减少受污染底泥的容积，减少污染物的量或降低污染物的溶解度、毒性或迁移性，并减少污染物释放的控制和修复技术。目前，原地处理技术主要有覆盖技术、上覆水充氧技术、底泥氧化技术。1.2底泥疏浚底泥疏浚是通过去除表层污染底泥以达到减少底泥污染物释放的技术措施。对于重金属、有机有毒污染严重的沉积物，疏浚可以永久性地消除沉积物对水质的影响。疏浚在很多情况下是必需的，但是疏浚过程中，容易造成沉积物再悬浮，对水体产生影响。同时，疏浚后的污泥要进行物理、化学或生物处理，防止造成

4、二次污染。1.3生物修复技术14生物修复技术是利用生物的代谢活动减少环境中的有毒、有害物质的浓度，并使其降低到安全范围以下。生物修复既可以处理被大面积污染的水体和底泥，又可以对沉积物进行原位生物修复，同时对疏浚后的污泥也可进行生物修复。1.3.1微生物修复。微生物修复是对一些微生物经过适应和诱导，使其代谢分解底泥中的有机污染物，从而将这些污染物降解成无害物质，降低或消除重金属的毒性。微生物修复包括投加促生剂、直接投加高效微生物制剂2种技术。底泥中土著微生物在修复过程中速度较慢，对污染物的降解效果较差。向底泥中投加生物促生剂可刺激土著微生物的生长繁殖，加快微生物的代谢速

5、率以及对污染物的降解速率。实际湖泊底泥修复受自然条件影响较大，固定化微生物技术对污染底泥的修复具有应用潜能。微生物对有机污染物的降解受较多因子的影响，主要包括底物本身、微生物种群以及电子受体、营养元素状况等因素。因此，需要进行合理调控。1.3.214植物修复。植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染物的理论为基础，利用植物及其共存微生物体系清除环境中污染物的一门环境污染治理技术。它是一门新兴的应用技术。植物修复已经对治理金属和有机物污染的沉积物显示出巨大的潜力，因其具有自然、费用低、高效率等优点而被公众所接受。目前，可以用于沉积物中的较为成熟的植物修复技术，可

6、以分为植物萃取技术、植物挥发技术、植物固化技术。①植物萃取。植物萃取技术是指金属积累植物或超级累植物将土壤中的金属提取出来，富集并搬运到植物根部可收割部位和地上茎叶的过程。植物萃取技术实质上是利用植物将土壤中的有毒金属提取出来，转移并富集到植物地上可收割部位，从而减少土壤中污染物的质量。将植物中的碳氧化成二氧化碳，可减少污染物的质量，方便处理，燃烧后的废弃物还可再循环利用。用于萃取技术的植物应具有以下特征：对金属有很高的耐性，在它的可收割部位富集大量的金属，有较高的生长速率，有很高的产量和丰富的根系统。植物萃取分为持续的植物萃取和诱导的植物萃取。前者是指利用超级累植物

7、吸收土壤重金属并降低其含量的方法，称为连续的植物修复。连续的植物修复取决于整个生长周期中，植物对重金属的积累、转运以及对高浓度重金属的抵抗能力。因此，超级累植物最适合修复重金属污染的土壤。后者是利用螯合剂来促进普通植物吸收土壤重金属的方法。②植物固化。植物固化又叫植物稳定，是指利用一些植物的根际作用，对污染物进行吸收、沉淀或还原，降低重金属的活动性以及生物有效性，并将重金属转变为低毒性形态，固定在植物和根际土壤中，降低了重金属对环境和人体健康的风险。该技术降低污染物的迁移活化性，通过种植的植被，减少污染物的淋滤作用，避免污染物因地表径流作用引起的扩散