植物在污染土壤的修复中的应用
植物在污染土壤的修复中的应用
植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。植物修复的对象
是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。研究表明通过植物的吸收、挥发、根
滤、降解、稳定等作用可以净化土壤或水体中的污染物达到净化环境的目的因而植物
修复是一种很有潜力、正在发展的清除环境污染的绿色技术。
土壤是陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层是人类及众多生物赖以生存繁衍
的物质基础之一。当进入土壤中的污染物超过土壤的自净能力或污染物在土壤中的累积量
超过了土壤基准值时就会给生态系统造成一定的危害。近年来随着工业化进程的加速
有机、无机的有毒有害物质对土壤环境的污染变得越来越严重世界各国都面临着不同程度
的土壤污染问题。对土壤造成污染的有毒有害物质主要有农药、重金属、石油等。据粗略统
计我国现有耕地1亿hm²。其中受重金属污染的土地达到2000万hm²受农药、化学试
剂污染的农田达到6000多万hm²污染程度达到了世界之最。植物修复作为生物修复中的
一种重要类型与传统的物理、化学修复方法相比具有低耗费、治理效果明显、不易产生
副作用、资源可回收等特点。植物修复污染土壤的机理重金属植物对重金属的修复包括植物自身的吸收、运输以及植物的根际行为两方面的机制。①植物对重金属的吸收和富集包括植物根系的吸收、植物向地上部分运输及在植物体内贮存。②植物的根际行为。植物根系由于生长发育和生理代谢活动形成了一个不同于非根际的微生态系统它是土壤、植物和微生物相互作用的场所也是水分、养分和污染物进入植物体内的门户。
有机污染物有机化合物能否被植物吸收并在植物体内发生转移完全取决于有
机化合物的亲水性、可溶性、极性和相对分子量。植物主要通过3种机制降解有机污染物
①植物从土壤中直接吸收代谢有机污染物。进入植物体内的一部分有机污染物会通过植物蒸
腾作用挥发到大气中但大多数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(不一定对人畜无害)储存在植物组织中只有较少的一
部分被完全降解、矿化成二氧化碳和水。②植物产生的酶可催化降解有机污染物。植物的根
和茎本身具有一定的代谢活性而且这些活性是可以被诱导的植物释放到根际土壤的酶等
根系分泌物可以直接降解有机污染物。③根际有机污染物的生物降解。根际是受植物根系活
动影响的根土界面的一个微区也是植物一土壤一微生物与其环境条件相互作用的场所。植
物的根系分泌物中含有的糖类、有机酸、氨基酸等物质为微生物的生命活动提供了能源使
其聚集在根际区域从而有利于根际有机污染物的降解。研究表明植物根际的微生物数量
比非根际区高几十倍乃至几百倍微生物的代谢活性也比原土体高从而提高了植物对环境
中有机污染物的降解效率。
植物对污染环境的适应模式
长期生长于污染土壤中的植物对环境胁迫往往形成了三类适应模式各自特点为:①
抵御与根际周围的各类真、细菌组成菌根形成防御体系共同抵制外界污染物质的侵害。
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