土壤重金属植物修复技术进展,课程论

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1、题目土壤重金属污染修复方法简介及土壤重金属植物修复技术进展姓名刘畅学号2011303200504专业环境科学班级1102指导教师赵建伟职称环境污染生物修复课程论文中国·武汉年月土壤重金属污染修复方法简介及土壤重金属植物修复技术进展1前言：土壤与人类生存环境的关系非常密切,重金属污染不仅会影响土壤的物理、化学、生物性质,同时还会影响到植物的正常生长发育和农产品品质。土壤污染可引起并促进水体、大气、生物要素的污染[1]，而重金属不能被微生物降解,只能在各种形态之间相互转化。故重金属污染不仅会影响到环境生态系统中动植物的正常生长发育,更重要的是重金属会被生物富集并通过食物链进入人体，对人体健

2、康造成严重影响。环境污染中所说的重金属主要指镉、铅、锌、汞、铬和类金属砷等几种生物毒性显著的元素，以及锰、钼、镍、钴、铜及铝等常见元素。在过去几十年，由于人为活动（包括采矿、工业活动、不正当使用重金属浓缩的化肥和农药、重金属污染废水灌溉等）的影响，土地的重金属污染已成为一个严重的问题，据估计，目前中国受污染的耕地面积已达2000万hm²，每年出产重金属污染的粮食约1200万t，造成的经济损失超过25亿美元[2]。2土壤重金属的修复方法土壤重金属的修复方法有多种，主要分为非生物和生物修复方法。2.1非生物修复方法：非生物修复方法主要包括工程措施和改土剂措施。工程措施是利用物理（机械）、物

3、理化学的方法治理污染土壤而且工程量比较大的一类方法，其基本原理无非是用未污染土壤稀释或替代污染土壤（如翻土、客土、换土），或将土壤污染部位与未污染土壤及水体隔离（如填埋、隔离、砖化固定），以及直接去除土壤中重金属（清洗法、电化法、热处理法）；改土剂措施是利用改良剂、抑制剂等降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低其对生态环境危害的方法，现有技术可以通过改土剂使某些重金属沉淀、被吸附，或者通过离子拮抗来降低植物对某种重金属的吸收。工程措施效果较为明显和彻底，适用性强，但投资成本高，适于小面积、重污染的治理；改土剂措施效果和成本则都相对适中，适于中度污染区治理，配合农业、生物措

4、施则效果更好，但治理不彻底，管理不善情况下，被固定、吸附的污染物可能再度活化[3]。2.2生物修复方法：重金属污染土壤生物修复是利用特定的生物（植物、微生物或原生动物）将重金属吸收、转化、降解、富集、转移，进而恢复土壤系统正常生态功能的方法，主要包括：植物修复、动物修复及微生物修复。植物修复包括植物降解、植物提取、植物挥发、根系钝化以及植物固定；微生物修复的原理主要包括物富集、生物吸着以及生物转化3个方面，动物修复是利用土壤动物群直接地吸收、转化、分解或间接地改善土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物和微生物的生长等作用而修复土壤污染的过程。与传统的物理和化学方法相比，生物修复技术具有成

5、本低、来源广、无二次污染的特点，尤其适用于低浓度重金属的去除。3土壤重金属植物修复技术进展3.1植物修复形式：由于微生物难以从土壤中分离，纯微生物修复技术比较难实现，生物修复以植物修复为主，微生物修复常用于辅助植物修复，这样可以充分发挥微生物和植物的各自优势，提高修复效率。植物与专性菌株、植物与菌根的联合修复是目前植物-微生物联合修复的2种主要形式[4]。3.2植物修复局限性：植物修复作为一种廉价、易于操作且环境友好的修复手段，已成为世界范围内研究的热点。但是植物修复技术也有不可回避的局限性[5]，如：修复周期长；植物对多种重金属复合污染耐受性不强；超积累植物大多生物量低导致修复量低；

6、中低度重金属或难溶性重金属(如Pb)污染的土壤中重金属生物有效性低，制约着植物的修复效率等。为了克服这些不足，学者进行了大量研究。徐军[6]等采用4株植物根际促生菌株在重金属污染土壤中的田间试验结果表明供试菌株能促进玉米的生长，菌株在不同程度上增加了玉米根际土壤各交换态Cu的活性来增加铜的生物有效性；EDTA能使油菜的Pb积累量比对照分别增加8.42倍~21.53倍，徐军在土壤盆栽条件下，以生物量大、生长快、具有一定耐性的油菜作为供试植物，施加EDTA辅助促生菌，发现EDTA+菌株的复合处理下，植物对难溶性重金属Pb吸收量与EDTA处理相当甚至高于EDTA处理，大大提高了植物修复效率。

7、白雪[7]等发现螯合剂EDDS（乙二胺二琥珀酸）能促进金盖菊各器官富集土壤中Cd、Hg，促进土壤中重金属形态比例的转化，对Cd污染土壤能不同程度增加水溶态和碳酸盐态比例，对Hg污染土壤能增加水溶态Hg比例。针对土壤重金属污染植物修复技术所面临的植物生物量少、难以推广商业化、重金属易返回区域生态系统食物链等问题，赵烨[8]等在陆地棉上看到了问题解决的希望；赵烨等通过采样调查研究发现，陆地棉（G.hirsutumL.）对土壤耕作层中IB族重金属元素