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土壤污染与植物修复

花匠小妙招
2024-09-30 23:34

中国农村小康科技年第期

地址北京市朝阳区麦子店街号农业部北办公区中国农学会

土壤尤其是农业土壤污染是一个全世界普遍关注的环境问题因为污染对作物具有毒害作用会导致作物减产和品质下降更为严重的是有些污染物可以在土壤中存在几十年、几百年植物和微生物都不能使其降解通过作物可食部分的富集吸收进入食物链从而危害人畜健康。如沈阳市典型的镉污染区张士灌区虽未发现典型“骨痛病”患例但污灌区人尿中镉含量增高癌症平均死亡率增加风湿性关节炎、肾炎、溃疡病平均患病率均高于对照组。比如铅对人体和生物体内的正常激素作用施加影响能导致包括人类在内的各种生物的生殖功能下降、生殖器肿廇、免疫力降底并引进各种生理异常儿童体内铅含量的增加损害脑和神经系统破坏大脑皮层细胞导致儿童智力下降。一些有机污染物如石油烃类、多氯联苯、多环芳烃等其中不少是致畸、致癌物质。同时土壤污染物作为一种污染源除积累在可食部分造成中毒外还在于它是一种潜在的次生污染源。它可以通过径流、入渗污染地表水与地下水。也可以通过风蚀而使面积进一歩扩大。沈阳市开展的“农畜产品质量有害残留物调查表明位于沈阳市西部的细河流域蔬菜、粮食中的镉严重超标。严重威协到人体的身体健康。长期以来人们一直致力于要研究出一种有效的治理办法来解决这一问题。传统的治理重金属污染的方法有非毒性改良剂法其主要作用降低污染物的水深性、扩散性和生物有效性。只是暂时减少了污染物在生物体内的富集不能根除污染物在土壤中的存在排土法与客土法改良效果较好但治理费昂贵及二次污染问题不容易解决一些农业措施如施用有机肥、石灰等只能作为一种辅助措施来加以施用。目前人们正以极大的热情致力于一种新型的修复技术植物修复的研究。因为植物修复是利用植物的生长吸收、转化、转移污染物而修复土壤的一种方式。这种技术与传统方法相比具有省时、省力、不破坏自然环境、提高土壤肥力等优点被认为是有潜力的能保护自然的土壤修复技术。植物修复机理利用超富集植物直接吸收所谓超富集植物是超能量吸收重金属并能将其运转到地上部的植物。这种植物有两个因素一是植物地上部分重金属达到一定的量并高于根部。把这种植物种植在重金属污染土壤上植物吸收重金属并将其转移到地上将植物收获并焚烧后回收重金属从而降低土壤中重金属含量。有机污染物在植物的生长代谢活动中发生不同程度的转化或降解被转化成对植物无害的物质储存在植物组织中。还有一部分被完全降解、矿化成二氧化碳和水以实现治理目标。有研究表明杂交杨树可有效吸收三氯乙烯并且可以把它降解成三氯乙醇、氯代酮最后降解成二氧化碳。利用植物根部释放的酶催化降解有机污染物有研究表明腈水解酶可以降解氯苯腈去硝化酶和漆酶可以分解弹药废物三硝基甲苯去卤代酶可以把氯代溶剂如三氯乙烯降解成氯离子、二氧化碳和水。根际微域微生物群落的降解作用植物脱落物给根区微生物和真菌提供养料促进它们的生长代谢这些微生物可以降解土壤中的有机污染物。实际上植物根系释放的酶和根际微域微生物群落的降解作用被认为是植物修复土壤有机物污染的主要途径。在脱落物中含有糖、醇、蛋白质和有机酸等。不同的植物释放出的脱落物在组成和数量上都差异很大。脱落物中的某些酚类物质可以支持某些细菌的生存但不是所有植物都能释放这样的酚。到目前为止植物根系与微生物群落的相互作用、根际微域对植物修复的促进作用机理还不是很清楚。根际矿化作用在根土界面上共生着一些菌根真菌和其它共生微生物可以矿化有机污染物为二氧化碳和水植物修复方法的优缺点比较植物修复优点很多如操作简单、费用低因此较容易被公众接受由于是原位修复对环境的改变少可以进行大面积处理与微生物相比植物对有土壤污染与植物修复喻猛沈阳市土肥工作站辽宁沈阳农业资源与环境