最新5-污染环境的植物修复原理解析课件ppt.ppt

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1、5-污染环境的植物修复原理解析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。第一节概述植物根际生物降解用细菌武装植物吸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

2、，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

3、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：（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

4、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

5、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）。－植物修复的理论基础之一（1）富集系数（bioac

6、cumulationfactor，BCF）－表征植物对元素或化合物的积累能力：富集系数＝植物体内某种物质含量/土壤中该物质的含量（2）位移系数（translocationfactor，TF）－表征某种物质从植物根部到植物地上部分的转移能力：位移系数＝植物地上部分某种物质含量/植物根部该物质含量显然都是越大说明这种植物的积累能力和修复能力越强（3）平衡富集系数：植物吸收和排泄呈动态平衡，植物虽然仍然吸收，但体内积累量不再增加，达到一个极限值（临界含量），此时的富集系数称为平衡富集系数。植物吸收、排泄和积累间的关系：三个过程是一个动态过程，在植物生长的某个

7、时期达到平衡，受土壤、水分、光照及植物本身因素影响会打破然后建立新的平衡，直到植物体内污染物含量达到临界值，积累才基本不再增加。土壤中污染物状态：（1）可吸收态：游离离子、螯合离子（2）难吸收态：残渣态及完全不可利用的物质（3）交换态：主要是被黏土和腐殖质吸附的污染物三种状态经常处于动态平衡但随环境条件改变而不断变化植物组织积累植物吸收植物固定植物排泄植物挥发植物修复重金属污染土壤的机理示意图3.植物根系的生理作用基本作用：固定植物、吸收水分和营养、合成和分泌有机物。根系深纤维根效应；打破土壤的物理化学结构，产生裂缝和根槽，强化土壤通风，挥发物可排出；

8、另外根系增大植物接触吸收面积等等根系可通过吸收和吸附作用在根部积累大量污染物，加强对污染物的固