土壤重金属污染植物修复研究现状

黄昕 吴兴辉

摘要：工业化的快速发展造成了土壤污染，引起土壤健康状况下降。土壤重金属污染严重破坏了生态安全，威胁人类健康。从生态和环保的角度出发，采取新举措清除重金属污染、减轻其对生物安全的影响、防治遗传层面的污染不容忽视。土壤重金属污染的危害范围广，传统的物理和化学修复方法成本高且对环境干扰大。植物修复技术作为迅速成长的绿色生态技术，修复效果好且易操作，适用于各种土壤类型，具有费用投入相对较低、治理效果显著的优点，同时兼具较高的研究和实用价值，甚至可以利用修复土壤的植物创造一定的经济效益，是土壤重金属污染修复的重要手段之一。

关键词：土壤重金属污染；植物修复；现状

引言

土壤重金属污染修复与治理时，需要综合考虑土壤重金属污染的成因，选择合适的检测技术。根据检测结果选择合适的治理方案与措施，做好固体废弃物的处理，控制农药使用等，改善土壤重金属污染现状，提高农产品产量与质量。

1植物修复技术与土壤重金属污染的相关内容概述

1.1植物修复技术

植物修复技术是通过或者利用某种天然植物，对污染物以及污染元素进行挥发或者直接吸收。植物修复技术主要分为以下四种。第一种，根系过滤。根系过滤主要是通过植物的根对土壤中所含有的重金属进行全面处理，或者对土壤中所含有的放射性污染物进行吸收，其中就包含废水等。第二种，植物稳定。植物稳定就是利用植物根系对重金属进行吸收或者氧化，并对重金属污染物进行沉淀。此外植物稳定也可以应用在核电领域，治理放射性元素污染及废弃矿区的重金属元素。不过该方式无法从根本上解决污染问题，在吸收一部分重金属元素后，重金属依旧会在地域中渗漏或者扩散。第三种，植物挥发。植物挥发就是通过吸收积累一些可挥发性重金属元素然后进行挥发，但是在发挥时很容易将二氧化氮等气体转到空气中，因此没有被大规模应用。第四种，植物提取。植物提取也是通过植物根部对重金属进行吸收，再对植物进行集中处理。总之，植物修复技术在实际操作中较为简单便捷，其成本也较低。

1.2土壤重金属污染

1.2.1土壤重金属污染的特点

随着我国工业快速发展，我国重金属污染也逐渐增多。许多重金属元素不仅存在毒性，而且难以被分解。一些残存在土壤中的重金属元素会对植物生长造成极大危害，此外，植物在吸收土壤中的一部分重金属元素后，很容易被一些食草动物吃掉，其中的重金属元素也随之被带入到动物的身体，进而影响生态环境的平衡发展。

1.2.2土壤重金属污染的传播

当前，农药以及肥料的滥用，是造成土壤重金属污染的重要因素。许多化工企业在生产过程高温加热重金属材料时，会产生重金属有毒气体。在雨水、大雾等天气情况下，这些重金属气体如果未经处理就直接被排放，会逐渐传播到土壤中并对土壤造成严重污染。在进行农业生产时，农作物灌溉过程中所产生的含有大量农药残留和重金属元素的污水也会对土壤造成一定污染。另外，在施肥以及追肥的过程中，由于化肥中含有大量的汞，会导致土壤中汞含量逐渐增多，造成污染。

2土壤重金属污染现状

2.1来源

重金属污染是现存污染面积最大、环境危害最严重的土壤无机污染问题之一。土壤中重金属的来源分为自然资源和人为投入。自然资源包括母岩材料的地质分解、火山喷发等。人为投入包括滥用农用化学品，如杀菌剂、磷肥和无机肥料中均含有不同量的铅、铬、镉、镍、锌；农田污水废水灌溉以及城市污泥在农业上的再利用，将含有重金属成分的污水、污泥、添加剂引入农田；矿产开发和冶炼导致的土壤重金属污染也是造成土壤污染的主要途径，工矿企业燃烧化石燃料排放含重金属的废气，在大气沉降作用下进入土壤，导致厂界周边土壤污染物含量升高。

2.2危害

汞、镉、铅、铬等重金属生物毒性强，生态威胁大。重金属超标造成土壤生物群的多样性、均匀性以及密度大大降低，同时影响土壤酶活性，导致土壤肥力和农作物的产量、质量随之下降。重金属元素通过食物被人类摄入体内，严重威胁人类的生命与健康。浓度较低的重金属污染仍会对人类及其他生物造成极为严重的危害，应予以极大的重视。

3土壤重金属污染的植物修复

3.1根际过滤

根际过滤主要是利用一些水生植物中所具有的吸附性能，对土壤中的重金属元素进行吸附。该方式的应用性相对较强，可以有效地阻止土壤中重金属元素的渗透以及扩散。国外著名化学重金属研究学者提出，可以通过湿地系统，处理工业生产制造中产生的硒废水，在实验中发现，硒含量由原来的205μg/L降低到了5μg/L。因此，根际过滤方式在湿地系统中得到广泛应用，并且对土壤治理效果也较为明显，具有大好的发展前景。

3.2植物稳定

在实施植物稳定过程中，要确保植物根系发育达到正常水平。土壤受到重金属污染后，其中存在的不稳定形态污染物很容易被健康的植物根系吸收。我国陈钦等人在研究的过程中发现，可以通过降低土壤中的pH值，全面提升植物根系的吸收能力。此外，在实验中，在土壤中加入一部分肥料或者环已二胺四乙酸以及柠檬酸等物质，能提高土壤中重金属的活性，降低土壤的pH值。该技术可以在小区域土壤重金属污染中使用。

3.3植物挥发

植物挥发技术虽然能有效治理土壤重金属污染，但是易将一些污染性气体排放到空气中，对空气质量造成严重的影响，所以该技术的应用受到了环境的限制。相关研究人员通过利用特定的细菌，降低土壤中汞的毒性，促使汞金属元素的挥发。植物挥发也可以在硒金属污染土壤治理中使用，有着良好的处理效果。

3.4植物提取

植物提取技术也称植物萃取技术。该技术最早由美国研究学者提出。通过利用遏蓝菜植物对受重金属污染的土壤进行治理，最终取得了良好的效果。研究发现，超富集植物以及富含锌的植物可以有效应用于重金属污染土壤治理中。能凤娇等（建议标注参考文献出处）研究人员发现，在土壤中加入适当磷肥，可以通过利用东南景天植物的生长能力以及根系富集能力，富集更多的锌元素，并吸收土壤中重金属锌元素。曹瑞祺等人（建议标注参考文献出处）通过向土壤中添加磷肥，有效的提升了蜈蚣草的生长能力和根系富集能力，可用于重金属砷元素较多的污染土壤的治理。在植物提取技术应用过程中，需要提高对基因技术的重视程度，并对植物的基因处理进行全面分析，此外，还应确保植物不会对整个生态造成影响。

结语

在治理土壤重金属污染的过程中，通过良好的植物修复技术，可以有效提高土地的利用率。此外，在研究植物修复技术时，需要对土壤重金属污染地区加以分析，合理考虑植物的生长问题以及根系生长问题，并在化学、物理等防治方式的作用下，提升植物对重金属元素的吸收率，降低重金属对土壤造成的危害。

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