土壤铅镉污染修复中植物修复技术的研究进展

胡玲君

（中节能大地（杭州）环境修复有限公司，浙江 杭州 310000）

近年来，我国土壤污染日益严重，土壤中重金属积累量呈上升趋势，使土壤质量明显下降。同时，对于农作物来说，也造成了许多不利影响，若这些被污染的农作物进入人体内，会严重威胁人类的身体健康。因此，治理土壤污染已经成为目前迫切需要解决的重要问题之一。近年来，植物修复作为一种环境治理技术，具有投资少、不会造成土壤结构发生变化、不会引起二次污染等优势，使其在土壤污染治理过程中成为重点研究的对象。

1 土壤铅镉的来源与危害

1.1 土壤铅镉的来源

铅、镉的主要来源分为人为因素与自然因素。一般情况下，自然因素产生的镉主要是来源于火山爆发、岩石风化以及森林火灾等；自然因素产生的铅主要来源于铅矿石的风化。若是在自然条件下造成的铅、镉污染土壤，这对于人类的正常生活不会产生太大的影响。人为因素造成的镉污染主要来源于矿石的开采，污水的排放以及含镉化肥的使用等方面；人为因素造成的铅污染主要来源于对土地不合理的利用、汽车尾气排放以及金属加工、生产等方面的影响，

1.2 土壤铅镉污染的危害

1.2.1 铅污染的危害

一般情况下，当铅进入到土壤后，会严重影响土壤的生态环境以及理化形状，如果其所含铅的浓度比较高，还会对植物的生长造成一定的威胁，比如抑制植物的光合作用、细胞代谢以及根系生长等，严重的还会造成植物枯萎、死亡[1]。同时，当含铅的食物进入人体后，对于人体造成的危害也是非常大的，比如贫血、损坏肾脏、破坏神经系统；等等。

1.2.2 镉污染的危害

在土壤中，镉存在的形式主要是依据土壤中的酸碱度，当土壤中的pH值较低时，镉就非常容易溶解，反之，如果土壤中的pH值非常高，镉就会很难得到溶解。若镉在土壤中长期存在，不仅会对土壤酶活性带来一定的抑制，还会使土壤微生物群落发生改变，对土壤的理化状态有很大的负面影响[2]。此外，如果镉通过食物链进入人体，还会影响人体的肝脏、生殖系统、胃肠以及脾脏等多个器官，并且镉还能够抑制免疫细胞和体液产生，有着非常强的致癌性。

2 植物修复技术的优势

利用植物修复技术来治理土壤铅、镉重金属污染，相比其他治理技术，治理会更加彻底，并且植物修复技术具有成本低、操作简单等优点。利用植物修复技术能够将铅、镉转移到地面上，可以对其进行回收利用，达到改善土壤生态环境的效果。这种修复技术不会使土壤结构发生变化，安全性较高，主要适用于土壤污染面积较大的区域治理。

3 利用植物修复技术治理土壤铅镉污染的方式

3.1 植物稳定方式

在植物修复技术中利用植物稳定方式能够有效减少重金属铅、镉的积累量，其主要方法是利用特定植物根部与分泌物对铅镉的活性进行稳固，从而保证污染物不会进入食物链或地下水，以免危害到人类的身体健康[3]。一般情况下，只有满足以下三个要求才能够作为修复植物：第一，植物根部生物量必须要高；第二，植物能够接受较高水平的污染物；第三，植物根部能够达到稳固污染物的能力。通过植物稳定方式治理土壤铅镉污染，其与化学试剂固化方式有一定的相似，但这两种方法都不能彻底解决土壤铅镉污染。

3.2 植物提取方式

目前，植物提取方式是治理土壤重金属污染最有效的一种方法，治理后不会引起二次污染，相比于其他方式，这种治理方式更加彻底，因此，受到了人们的广泛关注。植物提取主要是利用植物富集能力把土壤中的铅、镉污染物转移到植物的茎叶上面，然后利用收割方式，把茎叶收割掉，以此对土壤中的铅、镉污染物进行有效收集。现在，如何使用更加高效、经济的辅助手段提高植物提取效率，是目前技术人员研究的重点[4]。其中被称之为最有效的一种辅助手段就是添加土壤改良剂，但是这种改良剂必须是环境友好型的，不会对环境造成不利影响。在实际生活中，这种土壤改良剂是非常见的，比如食品加工过程中所产生的醋糟，或者是酒精加工厂中的酒糟等。因这类土壤改良剂是工厂要丢掉的废弃物，所以可以将土壤治理与相关企业之间建立长期合作关系，实现治理土壤重金属污染的目的。

4 强化植物修复技术的有效措施

4.1 利用施肥技术

施肥作为一种传统的农艺措施，能够有利于提高植物的产量与质量。一般情况下，重金属污染经常会出现在矿山区域或是土壤养分贫瘠的地区，因此，在修复过程中，应根据土壤中的养分状况进行选择合适的施肥材料。此外，超富集植物在生长阶段，需要大量的营养，施肥量应该在一个合适的范围内，这样才能够保证土壤重金属污染物的有效去除，并且科学有效施肥还可以提高植物的修复效率。通过对修复植物的研究发现，将磷肥应用于铅、镉污染的土壤中，能够有效降低这两种重金属的生物有效性[5]。同时，利用高生物量的重金属耐性植物香草根在修复土壤铅污染时，施加缓释肥进行治理，其效果要远远大于N、P、K肥料。

4.2 合理应用栽培技术

在利用超富集植物进行治理土壤污染物铅、镉的过程中，通过调节植物种植的密度、间作与轮作等多种方式，既可以使土壤的理化性质发生改变，还可以提高植物的成活率。通过研究发现，利用科学合理的栽培密度，能够使植物充分吸收阳光以及土壤中的营养成分，使修复植物的成活率大大提升，促进了植物对重金属的吸收。同时，利用不同修复植物之间的相互作用，可以将乔、灌、草三者之间构建出一个稳定的修复部落，从而达到修复多种重金属污染的效果。比如，在土壤铅、镉污染比较严重的地区，可以采用种植野菊花、五节芒与旋鳞莎草，利用根系微生物、土壤酶等，以此来提高植物的修复效率。

4.3 水分管理技术

植物修复技术本身就是利用修复植物根系进行吸收水分与养分的一个过程，采用科学合理的水分能够有效促进修复植物的生长，达到提高修复效率的的目标。对于一些超富集植物，虽然其具有很强的耐旱性，但过度的缺水也会造成修复功能减弱，所以做好修复植物的水分管理工作是非常必要的。除此之外，我们也可以利用植物蒸腾作用将土壤中的水分充分蒸发，阻止重金属污染物向更深层次的土壤转移。需要注意的是，植物体本身应具有富集重金属能力，对污染物起到固定的用。

5 结论

综上所述，植物修复技术具有安全性高、成本低、对重金属治理效果好的优势，其未来的发展前景比较广阔。但在治理土壤铅、镉污染时，这种技术还尚未成熟，因涉及的领域较广，所以还有很多技术问题有待我们完善。土壤污染治理是一个非常漫长的过程中，我们需要不断汲取经验，不断分析与总结植物修复技术的优缺点等，从而达到改善土壤环境、维持生态平衡的目的。