土壤重金屬污染植物修復(fù)研究進(jìn)展

《土壤重金屬污染植物修復(fù)研究進(jìn)展》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、土壤重金屬污染植物修復(fù)研究進(jìn)展土壤學(xué)蘭興梅S20152806摘要：植物修復(fù)是一項新興的綠色環(huán)保重金屬污染物修復(fù)技術(shù)。本文在概述我國土壤重金屬污染物的種類和污染現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡述了植物修復(fù)類型與機(jī)理、植物修復(fù)影響因素、植物修復(fù)的限制因素，并提出提高修復(fù)效率的手段，最后對重金屬污染物植物修復(fù)進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:重金屬；土壤污染；植物修復(fù)土壤是人類及眾多生物賴以生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。污染物通過水體、大氣間接或直接進(jìn)入土壤中，當(dāng)其積累到一程度、超過土壤自凈化能力時，土壤的生態(tài)服務(wù)功能將降低，進(jìn)而對土壤動、植物以及微生物產(chǎn)生影響[1]。在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，工業(yè)化和

2、城鎮(zhèn)化迅速發(fā)展，土壤污染日益嚴(yán)重[2]。重金屬是土壤重要污染物之一，它在土壤中遷移轉(zhuǎn)化，易于被植物或微生物吸收利用，繼而通過食物鏈進(jìn)入人體，引起各種生理功能改變，導(dǎo)致各種急慢性疾病，如慢性中毒、致癌和致畸等。同其他種類的污染物相比，重金屬污染具有隱蔽性、毒性大、長期性和不可逆轉(zhuǎn)性等特點(diǎn)[3]。如何防治土壤重金屬污染已成為我國乃至全球的研究焦點(diǎn)。物理、化學(xué)及生物的方法都可用于修復(fù)重金屬污染土壤，但是植物修復(fù)長期以來被公認(rèn)為是凈化水土資源的一種綠色環(huán)保的方法[4]，它是一種能讓土壤免受擾動、綠色、生態(tài)友好的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。近年來，對重金屬植物修復(fù)技術(shù)的研究，特別是耐

3、重金屬和超富集植物及其根際微生物共存體系的研究、根際分泌物在微生物群落的進(jìn)化選擇過程中的作用、以及根際物理化學(xué)特性研究方面已經(jīng)取得了重要進(jìn)展[1]。鑒于土壤重金屬污染嚴(yán)重以及植物修復(fù)技術(shù)的重大意義，本文將從我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀、植物修復(fù)技術(shù)以及植物修復(fù)技術(shù)的限制性因素三個方面進(jìn)行綜述，以期為該領(lǐng)域的深層次研究提供參考。1我國土壤重金屬污染物來源及污染現(xiàn)狀1.1土壤重金屬污染物種類及來源重金屬是指密度在4.0以上的60種元素或密度在5.0以上的45種元素，通?？梢苑譃橐韵?類：(1)具有生物毒性的金屬汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、銅(Cu)、

4、鋅(Zn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錫(Sn)、釩(V)以及類金屬砷(As)、硒(Se)等；貴重金屬如(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、釕(Ｒu)等;(3)放射性金屬鈾(U)、釷(Th)、鐳(Ｒa)、镅(Am)等[5]。重金屬污染物來源廣泛，我國重金屬污染物主要來及采礦、冶煉、金屬加工等工業(yè)排放的三廢和農(nóng)業(yè)上化肥和農(nóng)藥殘留。我國主要重金屬污染物來源詳見表1。表1我國主要土壤重金屬污染物及來源Tab.1Mainheavymetalpollutantanditsresources主要污染物來源汞Hg采礦業(yè)，化工業(yè)，電子工業(yè)，儀表制造業(yè)，冶金工業(yè)鎘Cd冶

5、金業(yè)，電鍍業(yè)和顏料、涂料工業(yè)鉻Cr鐵路工業(yè)、耐火材料工業(yè)，電鍍工業(yè)，皮革工業(yè)和染料、顏料等工業(yè)鉛Pb農(nóng)業(yè)砷As采礦業(yè)和冶金業(yè)鎳Ni電鍍業(yè)，采礦、冶金、石油化工、紡織、印刷業(yè)等銀Ag電鍍業(yè)和照相業(yè)銅Cu采礦業(yè)及冶金業(yè)鋅Zn采礦業(yè)，冶金業(yè)，造紙業(yè)，機(jī)械制造業(yè)等1.2我國重金屬污染現(xiàn)狀2014年4月17日，環(huán)保部和國土資源部聯(lián)合發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》指出，我國耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂[6]。調(diào)查結(jié)果顯示，全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。我國受重金屬污染耕地面積逐年增長，1980年污染耕地面積

6、266.7萬公頃，1988年增加到666.7萬公頃，1992年增加到1000萬公頃[7]。重金屬已成為土壤中長期存在的“毒瘤”，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年因土壤金屬污染而損失的糧食產(chǎn)量達(dá)1000萬噸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000多億元人民幣。中國環(huán)境監(jiān)測總站的資料顯示，我國土壤重金屬污染中最嚴(yán)重的是鎘污染、汞污染、血鉛污染和砷污染。近年來發(fā)生的重金屬污染事件很多，2006年湖南湘江株洲鎘污染；2007年太湖、巢湖、滇池爆發(fā)藍(lán)藻危機(jī)；2009年、2010年多地曝出的血鉛超標(biāo)事件；2012年初廣西龍江鎘污染；2014廣西大新縣重金屬污染等。經(jīng)統(tǒng)計，我國24個省(市)城郊、污

7、水灌溉區(qū)、工礦等經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快地區(qū)的320個重點(diǎn)污染區(qū)中，污染超標(biāo)的大田農(nóng)作物種植面積為60.6萬公頃。重金屬通過土壤影響食品安全性，進(jìn)而影響人類的生命安全，如何高效快速地修復(fù)重金屬污染土壤成為了我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展急需解決的問題。2植物修復(fù)2.1植物修復(fù)產(chǎn)生與發(fā)展“植物修復(fù)”(Phytoremediation)是指將某種對污染元素具有特殊吸富的植物種植在該元素污染的土壤上,并將植物收獲并進(jìn)行妥善處理(如灰化回收)后即可將該種重金屬移出土體，達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的。1583年意大利植物學(xué)家Cesalpino首次發(fā)現(xiàn)在意大利托斯卡納“黑色的巖石”上生長的特殊植

8、物，這是有關(guān)超富集植物(Hyperac