植物修复重金属污染土壤技术研究综述

□王媛　卢查根

（吉林省环境监测中心站吉林长春130011）

植物修复重金属污染土壤技术研究综述

□王媛卢查根

（吉林省环境监测中心站吉林长春130011）

土壤中的微生物无法分解重金属，而且重金属具有积累性，最终会通过食物链的积累作用而对人类的健康造成严重的影响。土壤中重金属污染问题的形势已经非常严峻，因此，各个国家对重金属污染土壤问题都非常关注，如何解决该问题的技术也在不断改进。本文通过对不同植物修复重金属污染土壤技术进行比较和总结，从而为深入研究提供方向。

土壤；重金属污染；植物修复

本文DOI编码：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2015.08.039

1　前言

土壤是人类赖以生存与发展的物质基础，然而，随着人口的增多和经济的发展，土壤污染问题越发严重，特别是重金属污染问题因其具有积累性，会通过食物链的积累作用而对人类的健康造成严重的影响。

土壤中重金属污染来源于矿产开采、矿渣及工业固废堆放、雨水冲刷、污水灌溉、农业肥料及农药的大量使用、废气沉降、污染事故等。我国土壤重金属污染中汞、镉污染最为严重，铅、砷、铬和铜的污染也比较严重。占总面积10%以上的耕地已经处于受重金属污染的状态，其中每年产有一千万吨以上的粮食是受重金属污染的，另外，粮食每年减产一千多万t也是因重金属污染而导致的。土壤中的微生物无法分解重金属，而且重金属具有积累性，最终会通过食物链的积累作用而对人类的健康造成严重的影响。土壤中重金属污染问题的形势已经非常严峻，因此，各个国家对重金属污染土壤问题都非常关注，如何解决该问题的技术也在不断改进。本文因植物修复土壤重金属污染技术具有生态友好性和修复的彻底性而对其进行了研究。植物修复土壤重金属污染技术是一项具有经济、安全和生态环保的治理技术。本文通过对不同植物修复重金属污染土壤技术进行比较和总结，从而为深入研究提供方向[1-2]。

2　植物修复土壤重金属污染技术

目前，所说的植物修复技术一般是指通过对重金属有超积累作用的植物经其本身的作用对重金属进行提取，从而达到修复土壤中重金属污染的效果。可根据该治理技术的作用机理与运行过程，可将植物修复重金属污染技术划分为五种修复方法[3-4]，具体如下。

2.1植物提取修复法

该方法指通过某些植物对土壤中重金属具有吸收的作用，并将重金属提取与富集到该植物的其地上部分，通过对该植物进行处理，从而达到修复的目的。目前，有关该技术的研究内容最多，学者们也认为该技术的发展前景非常好，具有很高的开发价值。一般的植物对土壤中重金属均具吸收的作用，其中，能积累重金属超过一般植物体的100倍以上的植物称之为超累积植物。能在植物体内积累0.1%以上的铬、镍、铜和铅等与体内积累1%以上的锰和铅等均可称超积累植物。目前，已经发现近500种超积累植物，大多数为十字花科。响植物提取法因土壤中重金属生物有效性与重金属由植物根部向其地上部分转移能力而受到限制。

2.2诱导性植物提取修复法

诱导性植物提取修复法是通过添加螯合物，进而改进土壤的某些性质，使得其能够起到更好的修复效果。诱导性植物提取修复法主要包括两个阶段，一是土壤中束缚态重金属转化为非束缚态，即根际圈对重金属的活化。二是可促使和提高植物体对土壤中重金属向其地上部分的运输能力。螯合物具体作用表现在：可提高金属离子本身在土壤环境的溶解度，通过植物的蒸腾作用而使重金属以金属螯合物的形态经植物的木质部向地上部分运输。植物根系表面积和其体内所有的毛细管系统是其在地上部分富集量的决定因素。

2.3植物挥发修复法

该方法是指土壤中的汞、锡等重金属经植物本身的挥发作用将其转变为气态，使其从土壤中挥发的方法。该方法主要是用于修复受到易挥发的重金属污染的土壤，比如某些植物根系能把吸收的汞转变成易挥发的汞蒸气等，从而降低了土壤中该类型的重金属含量。

2.4植物稳定修复法

该方法是植物通过分泌的某些物质，从而将土壤中有毒态的重金属转化为较低毒性或是五毒的形态，即为生物无效态。这类植物叫固化植物，其定义为对重金属具有耐性的植物根系通过分泌某些物质可将根际圈附近的污染物质沉淀与积累下来，使得污染物质失去了有效性，从而起到了降低其毒害作用。固化植物的特点是对重金属具有较高的耐性，但植物本身的重金属积累性较差。固化植物能够在重金属含量很高的土壤中生存，并对污染物起到稳定作用，防止生物有效态的重金属继续向周围环境扩散，可用于尾矿污染区域和废弃矿山污染区域的植被重建等。

2.5植物根际圈过滤修复法

该方法是指某些植物的根系与根系附近的生物、土壤等形成的根际圈，能够吸收与吸附土壤中重金属，并对其水溶液具有过滤作用，从而达到去除重金属污染的目的。此方法主要可用于处理化石燃料的生产过程中产生的生产废水对土壤造成重金属污染的修复。

结束语

植物修复技术具有物理与化学修复等方法无法比拟的优点，植物修复法治理的成本低，治理效果永久；因是在原位进行修复，对土壤本身的环境扰动小，并且具有环境美学性，是真正的绿色修复技术。该技术已表现出很高的发展前景，但其在实际的发展应用中，因自身特性而表现出了发展的局限性，比如修复治理效率较低与治理周期较长、难以修复多种重金属的污染、受病虫侵害影响植物修复效果、修复后植物体本身的后续处理问题难以解决等问题给植物修复技术带来了很大的限制，今后可在这几个方面对植物修复技术进行深入研究，从而能更好地利用植物修复技术为人类造福。

[1]鲍桐等.重金属污染土壤植物修复技术强化措施研究进展[J].环境科学与技术,2010，33(12):458-462.

[2]徐礼生，等.重金属污染土壤的植物修复及其机理研究进展[J].地球与环境,2010,3(38):372-376.

[3]周国华，等.重金属污染土壤植物修复及进展[J].环境污染治理技术与设备,2002,3(6):33-38.

[4]罗凌江,于德浩,张平.植物修复技术在地表水污染控制中的应用[J].污染防治技术,2007,20(4):74-77.

1004-7026（2015）08-0059-02中国图书分类号：X53

A

王媛（1979-），女，工程师，主要从事环境监测工作。