1、1生命科学学院学院 20102011 学年 第 2 学期环境生物技术 课程论文课程号：2522310 任课教师 左进城 成绩 论文题目：（可指定题目，也可说明题目范围。 ）植物修复技术论文要求：（对论文题目、内容、行文、字数等作出判分规定。 ）1. 论文题目：准确得体，简短精炼，醒目 2. 摘要：文字简练，字数不超过正文的 5%；关键词不少于三个，关键词之间用分号间隔 3. 正文：内容充实，论据充分、可靠，论证有力，主题明确语言流畅，条理清晰，字数不少于 3000 字 4.字体：摘要、关键词宋体 5 号字；题目黑体三号字；正文宋体四号字 10 分教师评语：教师签字：年 月 日植物修复技术摘要：
2、土壤重金属污染是当今面临的一个重要环境问题，而土壤重金属污染的植物修复是治理污染环境的重要手段之一。本文主要论述了植物修复技术的类型，并展望了植物修复技术未来的发展趋势。 Abstract：Soil heavy metal pollution is now facing an important environmental problems, and the soil heavy metal pollution repair plant pollution control environment is one of the important means. This paper mainly
3、discusses the type of phytoremediation technology , and prospects the phytoremediation technology the future trend of development. 关键词：植物降解技术；土壤污染；生物降解；发展展望 一、植物修复技术简介植物修复(Phytoremediation)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
4、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。植 物 修 复 的 定 义 是 ， 直 接 利 用 植 物 把 受 污 染 土 地 或 地 下 水 中 的 污 染物 （ 重 金 属 、 有 机 物 等 ） 移 除 、 分 解 或 围 堵 。 目 前 普 遍 认 为利 用 植 物 修 复 的 方 法 ， 来 清 除 受 重 金 属 污 染 的 土 地 ， 是 一 种 较 便 宜且 方 便 的 作 法 ， 甚 至 有 科 学 家 指 出 ， 可 利 用 植 物 的 这 种 特 性 开 采 土壤 中 的 金 属 矿 物 。 美 国 纽 泽 西 州 即 成 功 地 利 用 植 物 修 复
5、的 方 法 ，把 一 处 因 制 造 电 池 而 导 致 铅 污 染 的 土 地 复 育 成 功 。 透 过 了 解 植 物在 重 金 属 环 境 下 的 生 存 策 略 ， 有 助 于 人 类 利 用 生 物 科 技 制 造 出 可 以大 量 吸 收 重 金 属 的 植 物 。 基 本 上 可 以 有 效 清 除 重 金 属 污 染 的 植 物 ，学院_专业_年级_班_学号_姓名_密封线 学生须将文字写在此线以下2最 好 须 有 下 列 特 征 ： 生 长 快 速 、 根 系 能 深 植 土 壤 、 容 易 收 割 、 能够 容 忍 并 累 积 多 样 化 重 金 属 。二、植物修复技术的类
6、型根据植物修复的激励和作用过程，重金属污染土壤的植物修复技术主要包括植物提取、植物挥发、植物稳定和根系过滤 4 种基本类型。（1）植物提取植物提取是利用耐受并能积累重金属的植物吸收土壤环境中的金属, 将它们输送并贮存在植物体的地上部分, 通过种植和收割植物而去除土壤中的重金属。这些植物有两大类: 超积累植物和诱导的积累植物。前者是指一些具有很强的吸收重金属并运输到地上部积累能力的植物; 后者则是指一些不具有超积累特性但通过一些过程可以诱导出超量积累能力的植物。超积累植物由于具有很强的吸收和积累重金属的能力, 从而在修复重金属污染土壤方面表现出极大的潜力1 , 其对某种重金属的累积量是普通植物的
7、 10 500 倍以上。植物提取修复技术是目前应用最多、最有发展前景的土壤重金属污染植物修复技术。（2）植物挥发植物挥发是利用植物根系分泌的一些特殊物质使土壤中的重金属转化为可挥发态, 或者植物将土壤中的重金属吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中, 从而净化土壤。植物挥发要求被转化后的物质毒性要小于转化前的污染物质, 以减轻对环境危害。目前在这方面研究较多的是 Hg 和 Se。Se 的化合物形态对人的毒性最强, 元素 Se 毒性最小。Se 以硒酸盐、亚硒酸盐和有机态硒的形态为植物所吸收。某些湿地植物可清除土壤中的 Se, 其中单质占 75%, 挥发态占 20% 25%2 , 可通过植物体
8、内三磷酸腺苷( ATP) 硫化酶的作用还原成低毒性的 CH3SeCH3 和 CH3SeSeCH3。高毒性的 Se( ) 可被杨麻根系分泌物转变成低毒性的气态甲基硒而挥发3 。Hg 是一种对环境危害很大的易挥发性重金属, 在土壤中以多种形态存在, 如无机汞、有机汞。高毒汞可经植物气化后变成低毒汞, 如拟南芥菜能将 Hg 变成低毒的单质汞挥发掉。植物挥发修复技术应用于修复重金属污染土壤, 能有效去除土壤中的重金属, 但只限于挥发性重金属的修复, 应用范围较小, 而且是将 Hg、S e 等挥发性重金属转移到大气中, 有没有环境风险有待于进一步研究, 因此, 在采用植物挥发修复技术时应持谨慎态度。（3
9、）植物稳定植物稳定是指植物通过某种生化过程使污染基质中重金属的流动性降低, 生物可利用性下降, 从而减轻重金属的毒性。植物稳定修复的作用: 一是通过根部累积、沉淀、转化重金属, 或通过根表面吸附作用固定重金属; 二是保护污染土壤不受风蚀、水蚀, 减少重金3属渗漏污染地下水和向四周迁移污染周围环境。如植物可通过分泌磷酸盐与铅结合成难溶的磷酸铅, 使铅固化而降低铅的毒性; 植物能使毒性较高的 Cr6+ 转变为基本没有毒性的 Cr3+ 。这类植物一般具有两个特征: 一是能在高含量重金属污染土壤上生长; 二是根系发达及分泌物能够吸附、沉淀或还原重金属。值得注意的是植物稳定修复并没有从土壤中将重金属去除
10、, 只是暂时将其固定, 当土壤环境发生变化时重金属仍可能重新活化并恢复毒性, 因而, 没有彻底解决重金属污染问题。重金属污染土壤的植物稳定修复是一项正在发展中的技术, 若与原位化学钝化技术相结合可能会显示出更大的应用潜力。未来的研究方向可能是耐性植物、特异根分泌植物的筛选, 以及稳定修复植物与原位钝化联合修复技术的研究。（4）根系过滤根系过滤是利用庞大的根系过滤吸收、富集水体中重金属元素的过程。目前用于根系过滤的植物有向日葵、印度芥菜、宽叶香蒲及烟草等。根系过滤主要用于重金属污染的土壤，也可以是放射性核素如 U Cs 或 Sr 污染的水体。三、技术展望（1) 我国地理地质条件复杂多样,有着丰富
11、的植物资源,因而可能蕴藏着大量超富集植物,为我国开展有关研究提供了良好的基础。(2) 在植物修复方面已进行过探索与初步尝试,如国内外有关人士对土壤重金属含量的研究等,为土壤重金属污染植物修复提供了大量的基础性数据及参考资料。(3) 与传统的物理、化学和工程修复等技术手段相比,植物修复具有投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染且易于后处理、具有潜在或显在的经济益等优点。同时也可修复土壤恢复土地使用功能(如耕地等) ,改善居民生活环境,社会、环境和经济效益显著。(4) 大量土壤重金属污染有待修复,我国黑色金属矿山每年排放剥离岩土量达 2. 0 亿 t ,有色金属直属矿山每年排放固体废物 0.
12、6 亿 t ,占用各类土地达 2 万 km2 。我国受重金属污染的耕地面积近20 万 km2 ,约占耕地总面积 1/55 。(5) 由于植物修复更适应环境保护的要求,因此植物修复是目前重金属污染土壤修复最有发展前途的一种方法,受到世界各国政府、科技界和企业界高度重视和青睐。无论从投资成本还是管理等多方面考虑,采用植物修复都是一条非常适合我国国情的治理污染土壤的途径。植物修复今后的研究方向及值得考虑和解决的问题主要有：（1）利用植物基因工程技术，构建出高效且安全的去除环境中污染物的植物；（2）由于环境污染以复合物污染为主，因此在筛选特异植物时应注意选出能同时吸收几种污染物的植物，以用于实际环境中
13、；4（3）植物修复目前多处在小试阶段，今后需要进行有小试到中试甚至需要进行实际运行的过度研究，同时需要随系统的运行进行科学的管理；（4）需要对植物修复的实施及有关技术进行规范与示范，包括建立相应的特异植物种子库及有关快速培育与繁殖及时体系；（5）需要建立植物修复安全评价标准，包括建立环境化学、生态毒理学评价监测指标体系；（6）需要对运行费用标准和处理达标明确规范，并建立相应的责任处罚规章制度与条例。四、结语以上论文信息从多处获得，必定存在一些错误和疑点。同时本人水平有限，不足之处还望多多指教。五、参考文献1 Shen Zhenguo,Liu Liangyou. Progress in the
14、study on the plants that hyperaccumulat e heavy met al J . Plant Physiology communications, 1998,34(2) : 133- 139.2 韩润平. 用植物消除土壤中的重金属 J . 江苏环境科技, 2000, 13(1) : 28- 293 崔德杰, 张玉龙. 土壤重金属污染现状与修复技术研究进展 J .土壤通报, 2004, 35( 3) : 367- 370.4 孙凌峰，周传军，彭春耘. 樟树枝叶精油的提取和分析研究J. 江西师范大学学报（自然科学版） ，1995，19（4）：347-354.5 彭觥. 八十年代中国地质科学:十年来我国矿山地质科技进步新成就M. 北京:科技出版社,1992.
