植物修復重金屬污染土壤技術研究綜述

□王媛　盧查根

（吉林省環境監測中心站吉林長春130011）

植物修復重金屬污染土壤技術研究綜述

□王媛盧查根

（吉林省環境監測中心站吉林長春130011）

土壤中的微生物無法分解重金屬，而且重金屬具有積累性，最終會通過食物鏈的積累作用而對人類的健康造成嚴重的影響。土壤中重金屬污染問題的形勢已經非常嚴峻，因此，各個國家對重金屬污染土壤問題都非常關注，如何解決該問題的技術也在不斷改進。本文通過對不同植物修復重金屬污染土壤技術進行比較和總結，從而為深入研究提供方向。

土壤；重金屬污染；植物修復

本文DOI編碼：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2015.08.039

1　前言

土壤是人類賴以生存與發展的物質基礎，然而，隨著人口的增多和經濟的發展，土壤污染問題越發嚴重，特別是重金屬污染問題因其具有積累性，會通過食物鏈的積累作用而對人類的健康造成嚴重的影響。

土壤中重金屬污染來源于礦產開采、礦渣及工業固廢堆放、雨水沖刷、污水灌溉、農業肥料及農藥的大量使用、廢氣沉降、污染事故等。我國土壤重金屬污染中汞、鎘污染最為嚴重，鉛、砷、鉻和銅的污染也比較嚴重。占總面積10%以上的耕地已經處于受重金屬污染的狀態，其中每年產有一千萬噸以上的糧食是受重金屬污染的，另外，糧食每年減產一千多萬t也是因重金屬污染而導致的。土壤中的微生物無法分解重金屬，而且重金屬具有積累性，最終會通過食物鏈的積累作用而對人類的健康造成嚴重的影響。土壤中重金屬污染問題的形勢已經非常嚴峻，因此，各個國家對重金屬污染土壤問題都非常關注，如何解決該問題的技術也在不斷改進。本文因植物修復土壤重金屬污染技術具有生態友好性和修復的徹底性而對其進行了研究。植物修復土壤重金屬污染技術是一項具有經濟、安全和生態環保的治理技術。本文通過對不同植物修復重金屬污染土壤技術進行比較和總結，從而為深入研究提供方向[1-2]。

2　植物修復土壤重金屬污染技術

目前，所說的植物修復技術一般是指通過對重金屬有超積累作用的植物經其本身的作用對重金屬進行提取，從而達到修復土壤中重金屬污染的效果?？筛鶕撝卫砑夹g的作用機理與運行過程，可將植物修復重金屬污染技術劃分為五種修復方法[3-4]，具體如下。

2.1植物提取修復法

該方法指通過某些植物對土壤中重金屬具有吸收的作用，并將重金屬提取與富集到該植物的其地上部分，通過對該植物進行處理，從而達到修復的目的。目前，有關該技術的研究內容最多，學者們也認為該技術的發展前景非常好，具有很高的開發價值。一般的植物對土壤中重金屬均具吸收的作用，其中，能積累重金屬超過一般植物體的100倍以上的植物稱之為超累積植物。能在植物體內積累0.1%以上的鉻、鎳、銅和鉛等與體內積累1%以上的錳和鉛等均可稱超積累植物。目前，已經發現近500種超積累植物，大多數為十字花科。響植物提取法因土壤中重金屬生物有效性與重金屬由植物根部向其地上部分轉移能力而受到限制。

2.2誘導性植物提取修復法

誘導性植物提取修復法是通過添加螯合物，進而改進土壤的某些性質，使得其能夠起到更好的修復效果。誘導性植物提取修復法主要包括兩個階段，一是土壤中束縛態重金屬轉化為非束縛態，即根際圈對重金屬的活化。二是可促使和提高植物體對土壤中重金屬向其地上部分的運輸能力。螯合物具體作用表現在：可提高金屬離子本身在土壤環境的溶解度，通過植物的蒸騰作用而使重金屬以金屬螯合物的形態經植物的木質部向地上部分運輸。植物根系表面積和其體內所有的毛細管系統是其在地上部分富集量的決定因素。

2.3植物揮發修復法

該方法是指土壤中的汞、錫等重金屬經植物本身的揮發作用將其轉變為氣態，使其從土壤中揮發的方法。該方法主要是用于修復受到易揮發的重金屬污染的土壤，比如某些植物根系能把吸收的汞轉變成易揮發的汞蒸氣等，從而降低了土壤中該類型的重金屬含量。

2.4植物穩定修復法

該方法是植物通過分泌的某些物質，從而將土壤中有毒態的重金屬轉化為較低毒性或是五毒的形態，即為生物無效態。這類植物叫固化植物，其定義為對重金屬具有耐性的植物根系通過分泌某些物質可將根際圈附近的污染物質沉淀與積累下來，使得污染物質失去了有效性，從而起到了降低其毒害作用。固化植物的特點是對重金屬具有較高的耐性，但植物本身的重金屬積累性較差。固化植物能夠在重金屬含量很高的土壤中生存，并對污染物起到穩定作用，防止生物有效態的重金屬繼續向周圍環境擴散，可用于尾礦污染區域和廢棄礦山污染區域的植被重建等。

2.5植物根際圈過濾修復法

該方法是指某些植物的根系與根系附近的生物、土壤等形成的根際圈，能夠吸收與吸附土壤中重金屬，并對其水溶液具有過濾作用，從而達到去除重金屬污染的目的。此方法主要可用于處理化石燃料的生產過程中產生的生產廢水對土壤造成重金屬污染的修復。

結束語

植物修復技術具有物理與化學修復等方法無法比擬的優點，植物修復法治理的成本低，治理效果永久；因是在原位進行修復，對土壤本身的環境擾動小，并且具有環境美學性，是真正的綠色修復技術。該技術已表現出很高的發展前景，但其在實際的發展應用中，因自身特性而表現出了發展的局限性，比如修復治理效率較低與治理周期較長、難以修復多種重金屬的污染、受病蟲侵害影響植物修復效果、修復后植物體本身的后續處理問題難以解決等問題給植物修復技術帶來了很大的限制，今后可在這幾個方面對植物修復技術進行深入研究，從而能更好地利用植物修復技術為人類造福。

[1]鮑桐等.重金屬污染土壤植物修復技術強化措施研究進展[J].環境科學與技術,2010，33(12):458-462.

[2]徐禮生，等.重金屬污染土壤的植物修復及其機理研究進展[J].地球與環境,2010,3(38):372-376.

[3]周國華，等.重金屬污染土壤植物修復及進展[J].環境污染治理技術與設備,2002,3(6):33-38.

[4]羅凌江,于德浩,張平.植物修復技術在地表水污染控制中的應用[J].污染防治技術,2007,20(4):74-77.

1004-7026（2015）08-0059-02中國圖書分類號：X53

A

王媛（1979-），女，工程師，主要從事環境監測工作。