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花匠小妙招
2024-09-14 15:57

同学们好，这一讲我为大家介绍植物修复的概念与类型。

除了微生物能用于生态修复外，植物修复也是一种重要的生态修复技术，它是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染物的理论为基础，利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发、降解和转化作用来消除环境中污染物的一门环境污染治理技术。具体说，植物修复就是利用植物本身特有的能够利用、分解和转化污染物的能力，和植物根系特殊的生态条件加速根际圈微生物的生长繁殖，以及某些植物特殊的积累与固定能力，提高对环境中无机和有机污染物的脱毒和分解效果。

植物修复的基本方式有六种，分别为植物净化、植物提取、植物挥发、植物降解、根际圈微生物降解、植物固定。我们分别来介绍。

第一种是植物净化方式，例如水体富营养化的治理，在这幅图中可以看到被制成浮床的大椿草、水芹、多花黑麦草等植物能去除水体中的氮、磷和抑制藻类滋生，同时又有很好的经济价值（图1）。

第二种是植物提取，也称之为植物富集，是指超级累植物的根系将土壤中重金属从污染的土壤中转移到植物地上部分。目前世界上有400多种这样的植物。1583年，学者切萨尔皮诺首次发现“黑色的岩石”上生长的特殊植物，1848年，有两位学者测定该植物叶片镍含量高达7900mg/kg。1977年，学者布鲁克斯将这类植物命名为“超富集植物”。到了1983年，学者钱尼提出利用植物提取土壤中的污染物，通过收割植物带走土壤中污染物的设想。

植物挥发是第三种方式，是指某些易挥发污染物被植物吸收后从植物表面组织的空隙中挥发到大气中。如桉树降解三氯乙烯、甲基叔丁基醚，印度芥菜降解硒化合物，烟草挥发甲基汞都是这类植物修复方式。

第四种是植物降解，是指利用某些植物特有的转化和降解作用去除水体和土壤中有机污染物质的一种方式。修复途径主要有两个方面：一个方面是污染物被植物固定或者分解，另一个方面是根系分泌的物质直接降解根际圈内的有机污染物。

第五种是根际圈生物降解，根际圈是植物根系与土壤微生物之间相互作用所形成的独特圈带，它的独特在于存在众多的根系分泌物：包括糖类，氨基酸，有机酸，酶和氧气，植物中超过20%的营养成分都聚集在这里,因此会生长很多微生物,尤其在根表面向外1~3mm的地方,这些微生物是没有种植过植物的土壤的3~4倍。这些微生物可以同植物相结合促进重金属的降解,也可以矿化某些有机污染物。例如，植物可转移氧气使土壤的好氧转化作用正常进行，降解不能被根系微生物单独转化的有机污染物。这就形成了植物与微生物的共生体,根系分泌物养育了微生物，而微生物的活动也会促进根系分泌物的释放。

最后一种是植物固定，它是利用植物将有毒有害污染物，如重金属聚集在根系地带,降低其活动性,阻止其向深层土壤或地下水中扩散，不被植物利用，即根系对污染物起到固定作用，这类植物也叫固化植物。

讲完了这六种植物修复方式后，下面我们谈一谈植物修复的优势和存在的问题。与传统的修复技术相比,植物修复是一种容易接受、成本低、技术要求低的修复方法,它可以应用于空气、地表水、土壤中污染物的修复。但是这种修复方式只适合于中低污染土壤的修复，与物理工程措施相比，植物修复技术耗时较长，这会与较短修复时间的要求相矛盾，限制了它的实际推广。

讲到这里，相信大家应该对植物修复的概念和类型有了初步的了解。这一讲就到此结束。