重金属污染土壤的植物修复研究

发表时间:2018/7/26   来源:《建筑学研究前沿》2018年第7期   作者:方荷仙 缪宏焕
[导读] 当前我国急需解决的环境问题之一是土壤重金属污染,所以,重金属污染土壤的治理愈来愈受到人们关注

方荷仙  缪宏焕
云南润玖环境工程有限公司  650000
              摘要:当前我国急需解决的环境问题之一是土壤重金属污染,所以,重金属污染土壤的治理愈来愈受到人们关注,当中,生物修复中的植物修复法,由于其具备修复费用低、二次污染小等因素而越来越受到人们普遍关注,植物修复对于重金属污染土壤的治理修复具备关键意义。尽管这植物修复技术还依然处于田间试验与示范阶段,这种技术的发展还需要更多的田间结果来支撑,可是不管是从投资成本还是管理等几个方面考虑,使用植物修复重金属污染土壤是一条特别适合中国国情的土壤治理方法。
关键词:土壤污染;重金属污染;修复技术;植物修复
              引言
              随着工业与农业的发展,重金属对土壤的污染愈来愈严重。土壤中重金属污染不但直接关系到作物的产量和品质,并且会经过食物链危害到人类的健康与安全。因为重金属污染物在土壤中难迁移,又不可以被微生物降解,价态变化繁杂,使得治理特别困难。所以,人们对重金属污染的土壤使用了一系列修复措施。像容易操作的客土、异位等物理修复技术,可是其工程量大并且没有真正解决土壤的重金属污染;添加化学物质调节土壤理化性质或pH的化学修复方法,可是费用高并且存在二次污染。相比较来说,运用超富集植物吸收土壤中重金属的特点,对重金属污染的土壤实施修复具备更好的运用前景。
              1、土壤重金属污染分析
              导致土壤重金属污染严重化的关键因素就是人类活动的影响。土壤重金属污染关键来源是工业、农业和城市生活垃圾等。尤其是工业污染影响最为严重,形成的三废是关键的污染源。都会间接或者直接的在土壤中排放,对土壤成分的影响最为直接。城市汽车尾气等也会通过别的途径在土壤中获得释放,融合到土壤中改变其成分。部分农业生产活动将应用污水,或者是含农药成分相对高的水源。一直应用和堆砌垃圾也会提高土壤重金属含量。部分重金属含量相对高的生活用品,比如温度计、电池等随便的丢弃,可以加重对土壤的重金属污染。对环境资源的破坏也会让土壤成分出现变化。土壤重金属污染问题已经变成影响国民经济水平发展与改善人们生活质量的最为主要的原因。
              2、重金属污染土壤的特征
              2.1 具备隐蔽性与滞后性。土壤重金属污染不像大气污染、水污染和废弃物污染那样直观。
              2.2 具备累积性。在土壤中重金属污染物质不容易迁移,在土壤中容易持续积累而超标。
              2.3 具备不可逆转性。在土壤中,很多有机化学物质的污染也需要相对长的时间才可以降解,部分重金属污染的土壤也许要100―200年时间才可以恢复。因为土壤地球物理化学的自然产生过程非常缓慢,通常每百年以0.5-2.0cm厚度的速率实施,这就说明着一旦土壤资源遭到污染或人为干扰后将非常难在短时期内获得恢复。
              2.4 具备难治理性。一旦土壤重金属污染出现,单单通过切断污染源的方法常常很难恢复,有时要靠换土、淋洗土壤等方法才可以解决问题,一般成本相对高,治理周期相对长。
              3、重金属污染土壤的植物修复技术分析
              植物修复技术是指在重金属污染的土壤上种植某种特定的植物,这种植物对土壤中的污染元素具备特殊的吸收富集能力,把植物收获并实施妥善处理(如灰化回收)后就能把这种重金属移出土体,达到污染治理和生态修复的目的。
              3.1超富集植物
              所谓超富集植物指可以超量吸收重金属,并可以把其持续运移到地上部的植物。超富集植物在叶片、茎部能富集很多的重金属的特点,这种植物非常适用修复。所以大部分植物修复策略是在重金属污染的土壤种植超富集植物,收割其地上部分。针对某种或部分重金属,所使用的超富植物比普通的植物更具备重金属耐性、而且体内重金属含量也高出非常多,一般能达成百上千倍,从而使土壤中重金属含量有效的降低。植物提取修复的重点内容是运用超富集植物从土壤中清除重金属,也是植物修复的最具代表性的修复技术。不但对环境具备净化与美化作用,并且还有一定的经济效益。针对植物修复存在的某些不足,需要持续地对超富集植物实施筛选,并加强其实施技术性能是今后这范围的研究重点。



              3.2植物挥发
              植物挥发是运用植物根系分泌的一些特殊物质让土壤中的部分重金属转化为不稳定的或挥发性的物质去除重金属污染的一种方法。现在研究相对多的是土壤中Se与Hg的污染修复。研究表明,经过转基因方法,能让植物在生物中毒的汞浓度条件下生长,并可以把吸收的汞转化为挥发性的汞。部分植物像水稻、海藻等可以把毒性相对强的无机硒转化为基本无毒的二甲基硒。植物挥发技术不用收割与处理含重金属有机体,而是把土壤污染物转移到大气中,所以对人类与环境存在一定风险。
              3.3 植物积累
              植物关键能够通过植物萃取技术与植物过滤功能达到累积重金属的效果。植物萃取技术或者又称为植物提取技术,是指运用重金属超富集植物从污染土壤中超量吸收、累积某一种或多种重金属元素,然后收获植物地上部分并集中处理的技术。
              3.4植物提取
              植物提取关键是运用对重金属有超积累作用的植物对污染土壤修复的一种方法。超积累植物能把重金属污染物从地下转移到地上部分,之后收割地上的部分集中处理。现在已发现对重金属有超积累作用的植物类型很多,普遍分布于约50个科中,有700多种。其中关键是对镍有超富集作用约有300多种的植物,对镉有富集作用有20多种的植物。超积累植物一般生长周期相对长,大部分为低矮植物,在污染严重的位置不容易生长等问题,可是超积累植物对土壤实施修复投资相对少,在不改变土壤环境的性质下达到重金属彻底去除的目的。所以获得了一定的运用。
              3.5植物稳定
              植物稳定是指经过耐重金属植物的种植,给予降低土壤中重金属的迁移性。在雨水的冲刷下给予降低重金属渗透到地下水的可能性,在天气的影响下,给予降低扩散到空气里影响环境的可能性。然而土壤中的重金属是植物稳定的修复方法不可以完全清除的,其只可以对土壤中的重金属实施有效的固定,让其在短时间内不对环境导致污染,这种修复技术在基本上对土壤中重金属的污染状况不可以给予解决。随着环境的变化,重金属生物的有效性也产生着改变,然而当环境出现一点变化的时候,植物稳定修复技术就丧失了持久性。
              4、植物修复技术在重金属土壤污染治理方面的研究发展方向
              4.1虽然现在已发现700多种重金属超积累植物,现阶段的研究也已获得了一定的成果,可是依然不可以应对复杂的重金属土壤污染环境。中国野生植物类型丰富,所以从植物的生理与遗传的方法实施探索,超积累植物的找寻与培育工作依然特别有潜力。同时不断深入展开植物修复的机理研究。
              4.2应用分子生物学和基因工程技术,把影响重金属积累的基因鉴定与克隆出,把其复制到生物量大、生长速率快、季节适应性强的植物体内,培育转基因植物,提升生物修复的实用性,构建高效降解去除污染物的植物。
              4.3使实践和检验增加。现阶段的植物修复研究关键集中在实验室条件,而现实的自然环境条件则特别繁杂,所以研究成果还要实际的污染土壤中实践和检验。
              5、结语
              植物修复具备更容易被广大人民群众所接受的优点,这将激励更多的科研工作者投入到植物修复受重金属污染土壤的工作中去的动力。这技术在中低强度污染的治理中适用,成本相对低,具备优良的综合效益。重金属污染土壤的修复是一个系统项目,简单的修复技术非常难达到预期效果。综合技术的运用能够弥补单一技术的问题,修复技术的综合应用非常可能为土壤重金属复合污染的有效治理找到突破口。所以,生物修复综合技术将是以后重金属污染土壤修复技术的关键研究方向。
              参考文献
              [1]韩霁昌.土地工程概论[M].北京:科学出版社,2013:187~220.
              [2]李崇.植物微生物联合修复土壤重金属技术综述[J].农业与技术,2016(7):31,62.
              [3]黄益宗,郝晓伟,雷鸣,铁柏清.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报,2013(3):409-417.

 

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