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花卉植物在污染土壤修复中的应用.docx

花匠小妙招
2024-08-31 03:21

花卉植物在污染土壤修复中的应用 1 污染土壤的修复土壤不仅是最重要的环境因素，也是农业生产和城市建设的基础。随着农业和工业生产的发展，土壤污染问题日益突出。随着有限土壤资源的污染，土壤环境保护和污染土壤的恢复和处理引起了人们的注意。污染土壤的恢复也是环境科学的一个越来越活跃的领域。通过近年来的不断探索，污染土壤修复技术迅速发展，如物理修复、化学修复和生物修复。这些修复方法对处理污染土壤具有很重要的实践意义，但它们有一定的局限性。例如，由于高成本，在处理过程中会发生二次污染，导致土壤基本理化性质和相关生态过程的变化，处理效率也很低。相比之下，植物修复可以克服这些缺点，特别是植物的代谢活动可以很容易地转化为能够直接去除污染物质的“绿色清洁工厂”，或将污染物质转化为能够直接去除的材料，或将毒性物质转化为能够识别和无害的材料。植物修复，尤其是抗虫植物筛选和污染土壤修复的实际应用，已成为研究的重点内容，但这方面还没有关于花卉植物应用的系统。如果可以从各种花卉资源中选择对污染土壤修复有重要意义和影响的超积值植物，为植物恢复开辟了一条新的道路。 2 植物地上部富集系数k 植物修复是近20年来发展起来的一项新兴的环境污染治理技术,它可应用于环境污染治理的很多方面,既可以净化空气和水体,又可以清除土壤中的污染物.植物修复的主要驱动力为太阳能,处理成本低,不破坏场地,对周围环境的扰动小,不易引起次生污染等.植物修复对污染土壤治理有着非常重要的意义.因此,筛选具备此种能力的植物就显得尤为重要,这就要求植物要符合一定的标准,才能达到修复的目的.超积累植物的判断标准可分为耐性特征和积累特征两大评定指标.其中,耐性特征要求植物能够在污染物浓度较高的土壤上正常生长,完成其生命周期,无明显的受毒害症状,并且污染处理的植物地上部生物量与对照植物的地上部生物量相比没有明显的下降(至少当植物的地上部重金属含量达到该种重金属超积累植物所应达到的临界含量时,地上部生物量没有明显下降),这才说明该种植物对此重金属污染土壤具有一定的耐性.积累特征可具体分为以下几方面:1) 植物地上部重金属含量能够达到普通同一植物在同一生长条件下的100倍,临界含量值分别为Zn、Mn 10 000 mg·kg-1,Cd 100 mg·kg-1,Au 1 mg·kg-1,Pb、Cu、Ni、Co、As均为1 000 mg·kg-1;2)植物必须有能力将重金属从根系转移到茎叶,一般植物体内重金属含量常表现为根大于地上部,而超积累植物则与此相反,表现为地上部含量大于根部含量;3)植物地上部富集系数1,即植物地上部重金属含量大于其土壤重金属含量;其中对于2)和3)至少当植物地上部重金属含量达到临界值时的污染处理及小于此污染浓度的处理时应满足这两个条件.理想的超积累植物还应具有根系长、生长快、生物量大、抗病虫能力强,能同时富集两种或两种以上重金属的特点. 国内外在植物修复方面已有许多报道.从目前已报道的修复植物来看,大部分采取野外采样法,即到重金属污染较为严重的矿区及周围地区采集仍能正常生长的植物(耐性较强的植物),并分析其各部位的重金属含量,它们涉及藻类植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物,既有草本植物,也有木本植物.已发现的超积累植物有400多种,但大多数是镍超积累植物,此外有Baker等、Brown等发现的天蓝遏蓝菜(Thlasi caerulescens)等Zn和Cd超积累植物,以及Ma等发现的超积累植物蜈蚣草(Pteris vittata)等.我国在植物修复技术方面也取得了一些进展,如杨肖娥等研究发现的东南景天(Sedum alfredii)为Zn超积累植物;魏树和等发现了龙葵(Solanum nigrum)为镉超积累植物等.但迄今为止,已报道超积累植物的种类仍然非常有限,没有关于金属超积累花卉植物的相关报道,有必要寻找更多种类、更为有效的超积累植物来实施污染土壤的植物修复.随着人们生活水平的提高及生活质量的改善,环境问题也越来越被大家所关注.如果花卉植物能够在美化环境的同时与治理、修复污染环境联系起来,将是很有意义也是很值得研究的. 花卉植物物种繁多,盲目地以所有花卉为研究对象一一筛选是不科学的.因此,应首先根据各种花卉的特点及其本身生长习性,从中选取最有可能成为修复植物的花卉物种进行研究,之后再进一步确认.例如,可从生长情况不易受环境变化影响或影响较小的物种着手,或到受污染较严重的地区采集仍能够正常生长的物种进行实验.花卉植物的根、茎、叶在一定程度上可用来判断该植物是否具备作为筛选对象.根在植物修复中的作用至关重要.根系吸收表面积的大小、纵深分布情况、系分泌能力及特性等涉及对污染物质的吸收、降解及根际圈微生物区系的繁殖生长,因而根系表面积、根系分布方式及根分泌特性等根部性状是重要的选择