土壤修复一览完整版

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土壤污染控制与修复——学习心得

土壤污染控制与修复 ——学习心得 专业学号o幽谷蓝月o 1 前言 土壤是地球表面具有肥力、能生长植物的疏松表面,是人类赖以生存的物质基础, 是人类不可缺少、不可再生的自然资源。随着世界人口的快速增长,土壤这一人类赖以 生存的必需资源正承受着越来越大的压力。近年来,世界各国都非常重视污染土壤修复 技术的研究。各发达国家纷纷制定了土壤恢复计划,荷兰、德国、日本、美国等国家都 先后投入了大量资金用于土壤污染的恢复研究和应用。在中国,由于工业生产规模和乡 镇城市化的快速发展,土壤受到工业三废和农用化学品的污染日趋严重,污染土壤修复 工作的开展迫在眉睫。 污染土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的 污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。以阻 断污染物进入食物链,防止对人体健康造成危害,促进土地资源的保护与可持续发展。 通过一学期的学习,我对于全球目前的土壤污染及其防治和修复有了一定的认识和 了解。针对本学期的课程,关于土壤修复的部分我更加感兴趣,尤其是生物修复,于是 我总结了一些内容并且查找了一些相关信息。 2 土壤修复技术分类 土壤修复技术按照修复场地分为原位修复和异位修复,即对污染土壤就地处置或进行异地处理。按照技术类别可以将污染土壤修复方法分为物理修复、化学修复、生物修 复等。具体分类如下: 按修复场地:⑴原位修复:①蒸汽浸提;②生物通风;③原位化学淋洗;④热力学 修复;⑤化学还原处理墙;⑥固化/稳定化;⑦电动力学修复;⑧原位微生物修复。 ⑵异位修复:①蒸汽浸提;②泥浆反应器;③土壤耕作法;④土壤堆腐;⑤焚烧法;⑥预制床;⑦化学淋洗。 按技术类别:⑴物理修复:①物理分离;②蒸汽浸提;③玻璃化;④热力学;⑤固 化/稳定化;⑥冰冻;⑦电动力学。 ⑵化学修复:①化学淋洗;②溶剂浸提;③化学氧化;④化学还原; ⑤土壤性能改良。 ⑶微生物修复:①生物通风;②泥浆反应器;③预制床。 ⑷生态工程修复(植物修复):①植物提取;②植物挥发;③植物固化;④植物降解;⑤植物根际圈生物降解;⑥生态覆盖系统;⑦垂直控制系统;⑧水平 控制系统。 ⑸联合修复:①物理化学-生物:淋洗-生物反应器联合修复;②植物-微生物联合修复:菌根菌剂联合修复。 3 生物修复技术 生物修复技术是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使

植物修复案例

拿什么拯救重金属污染土壤? “土壤中毒”不是耸人听闻,而是正在发生的事实。 在广西、云南、湖南等一些受到重金属污染区的土地上,原本正常生长的农作物会被超标的重金属毒死,人们难觅蔬菜和粮食的踪影。随着经济社会的发展,中国的土壤重金属污染日益严重。环保部此前估算的数据显示,全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。国土资源部也称,目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。 中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员告诉记者,因矿产资源采掘不当而使废弃采矿地大量裸露,并通过水流等途径污染农田,造成土壤中的重金属含量严重超标,直接影响到农作物的产量和品质,威胁人类健康。 他说,土壤污染问题的“弱势”,跟其隐蔽性和滞后性有关。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观。比较典型的重金属污染物有砷、镉、汞、铬、铅、镍、锌、铜等,尤其是砷中毒的事件,我国每年都有报道。 但土壤的安全,又涉及人们的米袋子、菜篮子,事关人们的生命健康。因此,污染土壤的修复迫在眉睫。 ——谁来拯救—— 土壤重金属污染是全球面临的一个亟待解决的环境问题,传统污染土壤的修复方法不能从根本上解决问题。陈同斌研究员说,像淋洗法修复土壤,用化学溶剂对受污染土壤进行清洗,把重金属洗去,

这是比较彻底的解决办法,但是淋洗法除了耗费巨大和工程量大之外,还存在二次污染的问题。相对来说,借助植物特殊功能修复污染土壤的植物技术以其安全、廉价的特点正成为全世界研究和开发的热点。 陈同斌主持的“重金属污染土壤的植物修复技术”课题小组,在国际上率先开发出砷污染土壤的植物修复技术,并建立了第一个植物修复示范工程。他们的研究证实,蕨类植物蜈蚣草对砷具有很强的超富集功能,其叶片含砷量高达千分之八,大大超过植物体内的氮磷养分含量。 “植物修复可以细分成植物富集、植物稳定、植物阻隔等很多类型。但是目前植物修复的重点方向主要集中在以去除重金属为目的的植物萃取技术。植物修复萃取技术首先需要筛选和培育特种植物,特别是对重金属具有超常规吸收和富集能力的植物——俗称‘超富集植物’,种植在污染的土壤上,让植物把土壤中的污染物吸收起来,再将植物中的重金属元素加以回收利用。”陈同斌说,“大部分植物吸收的重金属都集中在根部,而超富集植物地上部分的吸收量要高于根系的吸收量。能成为超富集植物,一是植物在有毒重金属污染胁迫下生物量不能减少;二是植物吸收的重金属含量应该高于土壤中的含量。这样的超富集植物才具有实用价值,可以推广应用。” ■专家释疑 陈同斌:中国科学院地理科学与资源研究所环境修复中心主任,首席研究员、博士生导师、国家杰出青年基金获得者,是我国植

土壤修复技术及优缺点

土壤修复技术及优缺点 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

土壤是植物生长繁育的自然基地,是农业的基本生产资料,是人类赖以生存的极其重要的自然资源。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加,土壤重金属污染日益严重。土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。土壤中有害重金属积累到一定程度,不仅会导致土壤退化,农作物产量和品质下降,而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水,恶化水文环境,并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。 不同污染类型的土壤污染,其具体治理措施不完全相同,目前,重金属土壤的修复技术主要有工程措施,物理化学方法,植物修复方法以及微生物修复方法。 工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合,可以降低土壤中重金属的含量,减少重金属对土壤-植物系统产生的毒害,从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土用于轻度污染的土壤,而客土和换土则是用于重污染区的常见方法,在这方面日本取得了成功的经验。工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施,它具有彻底、稳定的优点,但实施工程量大、投资费用高,破坏土体结构,引起土壤肥力下降,并且还要对换出的污土进行堆放或处理。 物理化学方法是当前重金属污染土壤修复研究的热点,也是最为成熟工程上应用最为广泛的修复技术,主要包括固化/稳定化技术,土壤淋洗技术,电动修复技术和电热修复技术等。 固化/稳定化技术是通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态,从而降低污染物质的毒害程度。如通过施加水泥等固化土壤重金属的固化修复技术,或向土壤投入无机或有机改良剂,改变土壤的

最新土壤污染控制与修复——学习心得

土壤污染控制与修复——学习心得

土壤污染控制与修复 ——学习心得 专业学号 o幽谷蓝月o 1 前言 土壤是地球表面具有肥力、能生长植物的疏松表面,是人类赖以生存的物质基础,是人类不可缺少、不可再生的自然资源。随着世界人口的快速增长,土壤这一人类赖以生存的必需资源正承受着越来越大的压力。近年来,世界各国都非常重视污染土壤修复技术的研究。各发达国家纷纷制定了土壤恢复计划,荷兰、德国、日本、美国等国家都先后投入了大量资金用于土壤污染的恢复研究和应用。在中国,由于工业生产规模和乡镇城市化的快速发展,土壤受到工业三废和农用化学品的污染日趋严重,污染土壤修复工作的开展迫在眉睫。 污染土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。以阻断污染物进入食物链,防止对人体健康造成危害,促进土地资源的保护与可持续发展。 通过一学期的学习,我对于全球目前的土壤污染及其防治和修复有了一定的认识和了解。针对本学期的课程,关于土壤修复的部分我更加感兴趣,尤其是生物修复,于是我总结了一些内容并且查找了一些相关信息。 2 土壤修复技术分类 土壤修复技术按照修复场地分为原位修复和异位修复,即对污染土壤就地处置或进行异地处理。按照技术类别可以将污染土壤修复方法分为物理修复、化学修复、生物修复等。具体分类如下:

按修复场地:⑴原位修复:①蒸汽浸提;②生物通风;③原位化学淋洗;④热力学修复;⑤化学还原处理墙;⑥固化/稳定化;⑦电动力学修复;⑧原位微生物修复。 ⑵异位修复:①蒸汽浸提;②泥浆反应器;③土壤耕作法;④土壤堆腐;⑤焚烧法;⑥预制床;⑦化学淋洗。 按技术类别:⑴物理修复:①物理分离;②蒸汽浸提;③玻璃化;④热力学;⑤固化/稳定化;⑥冰冻;⑦电动力学。 ⑵化学修复:①化学淋洗;②溶剂浸提;③化学氧化;④化学还原;⑤土壤性能改良。 ⑶微生物修复:①生物通风;②泥浆反应器;③预制床。 ⑷生态工程修复(植物修复):①植物提取;②植物挥发;③植物固化;④植物降解;⑤植物根际圈生物降解;⑥生态覆盖系统;⑦垂直控制系统;⑧水平控制系统。 ⑸联合修复:①物理化学-生物:淋洗-生物反应器联合修复;②植物-微生物联合修复:菌根菌剂联合修复。 3 生物修复技术 生物修复技术是利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物的浓度或使其完全无害化,从而使污染了的土壤环境能够部分地或完全地恢复到原初状态的过程。广义的生物修复包括微生物修复、植物修复。 3.1微生物修复

土壤污染及其修复技术

第二章污染物控制技术 6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 (2) 土壤污染的定义 (2) 土壤污染的类型和来源 (3) 土壤污染的特点 (5) 土壤污染的危害 (5) 土壤污染及治理 (6) 我国土壤污染现状 (6) 土壤污染治理 (7) 修复技术 (9) 热力学修复 (9) 热解吸修复技术 (9) 焚烧法 (10) 土地填埋法 (10) 化学淋洗 (10) 堆肥法 (10) 植物修复 (10) 渗透反应墙 (10) 生物修复 (10)

6 土壤污染及其修复技术 土壤污染 土壤是自然环境要素的重要组成之一,它是处在岩石圈最外面的一层疏松的部分,具有支持植物和微 生物生长繁殖的能力,被称为土壤圈。土壤圈处于大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间的过渡地带,是联 系有机界和无机界的中心环节。土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。土壤固相包括矿物 质和有机质,其中矿物质约占土壤固体总重量的90%以上,而有机质约占固体总重量的1%~10%。土壤液相是指土壤中水分及其水溶物。土壤中有无数孔隙充满空气,即土壤气相。典型土壤约有35%的体积是充满空气的孔隙,因而土壤具有疏松的结构。 土壤具有两个重要的功能,一是土壤作为一项极其宝贵的自然资源,是农业生产的基础,二是土壤对 于外界进入的物质具有同化和代谢能力。由于土壤具有这种功能,所以人们肆意开发土壤资源,同时将土 地看作人类废物的垃圾场,而忽略了对土地资源的保护。由于这种原因,人类面临着土地退化、水土流失 和荒漠化以及土壤污染等诸多问题。其中,土壤污染的形势极为严峻。 土壤污染的定义 土壤背景值 土壤背景值是指未受或少受人类活动特别是人为污染影响的土壤环境本身的化学元素组成及其含量。 土壤背景值是各种成土因素综合作用下成土过程的产物,地球上的不同区域,从岩石成分到地理环境和生 物群落都有很大的差异,所以实质上它是各自然成土因素(包括时间因素)的函数。由于成土环境条件仍 在不断地发展和演变,特别是人类社会的不断发展,科学技术和生产水平不断提高,人类对自然环境的影 响也随之不断地增强和扩展,目前已难以找到绝对不受人类活动影响的土壤。因此,现在所获得的土壤背 景值也只能是尽可能不受或少受人类活动影响的数值。 研究土壤背景值具有重要的实践意义。因为污染物进入土壤环境之后的组成、数量、形态和分布变 化,都需要与背景值比较才能加以分析和判断,所以土壤背景值是土壤环境质量评价,特别是土壤污染综 合评价的基本依据,是研究和确定土壤环境容量,制定土壤环境标准的基本数据,也是研究污染元素和化 合物在土壤环境中的化学行为的依据。另外,在土地利用及其规划,研究土壤生态、施肥、污水灌溉、种 植业规划,提高农、林、牧、副业生产水平和产品质量,食品卫生、环境医学等方面,土壤环境背景值也 是重要的参比数据。 我国在20世纪70年代后期开始进行土壤背景值的研究工作,先后开展了北京、南京、广州、重庆以 及华北平原、东北平原、松辽平原、黄淮海平原、西北黄土、西南红黄壤等的土壤和农作物的背景值研究。 土壤环境容量 土壤环境容量是针对土壤中的有害物质而言的。它是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下,土

植物在污染土壤的修复中的应用

植物在污染土壤的修复中的应用 植物修复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。 土壤是陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,是人类及众多生物赖以生存繁衍的物质基础之一。当进入土壤中的污染物超过土壤的自净能力,或污染物在土壤中的累积量超过了土壤基准值时,就会给生态系统造成一定的危害。近年来,随着工业化进程的加速,有机、无机的有毒有害物质对土壤环境的污染变得越来越严重,世界各国都面临着不同程度的土壤污染问题。对土壤造成污染的有毒有害物质主要有农药、重金属、石油等。据粗略统计,我国现有耕地1亿hm2。,其中受重金属污染的土地达到2000万hm2,受农药、化学试剂污染的农田达到6000多万hm2,污染程度达到了世界之最。植物修复作为生物修复中的一种重要类型,与传统的物理、化学修复方法相比,具有低耗费、治理效果明显、不易产生 副作用、资源可回收等特点。 植物修复污染土壤的机理 重金属植物对重金属的修复包括植物自身的吸收、运输以及植物的根际行为两方面的机制。①植物对重金属的吸收和富集,包括植物根系的吸收、植物向地上部分运输及在植物体内贮存。②植物的根际行为。植物根系由于生长发育和生理代谢活动,形成了一个不同于非根际的微生态系统,它是土壤、植物和微生物相互作用的场所,也是水分、养分和污染物进入植物体内的门户。 有机污染物有机化合物能否被植物吸收,并在植物体内发生转移,完全取决于有机化合物的亲水性、可溶性、极性和相对分子量。植物主要通过3种机制降解有机污染物:①植物从土壤中直接吸收代谢有机污染物。进入植物体内的一部分有机污染物会通过植物蒸腾作用挥发到大气中,但大多数有机污染物在植物的生长代谢活动中发生不同程度的转化或降解,被转化成对植物无害的物质(不一定对人畜无害),储存在植物组织中,只有较少的一部分被完全降解、矿化成二氧化碳和水。②植物产生的酶可催化降解有机污染物。植物的根和茎本身具有一定的代谢活性,而且这些活性是可以被诱导的,植物释放到根际土壤的酶等根系分泌物可以直接降解有机污染物。③根际有机污染物的生物降解。根际是受植物根系活动影响的根土界面的一个微区,也是植物一土壤一微生物与其环境条件相互作用的场所。植物的根系分泌物中含有的糖类、有机酸、氨基酸等物质为微生物的生命活动提供了能源,使其聚集在根际区域,从而有利于根际有机污染物的降解。研究表明,植物根际的微生物数量比非根际区高几十倍乃至几百倍,微生物的代谢活性也比原土体高,从而提高了植物对环境中有机污染物的降解效率。 植物对污染环境的适应模式 长期生长于污染土壤中的植物对环境胁迫往往形成了三类适应模式,各自特点为:①抵御:与根际周围的各类真、细菌组成菌根,形成防御体系共同抵制外界污染物质的侵害。

简述土壤污染及其防治措施

简述土壤污染及其 防治措施

结课论文 题目:简述土壤污染及其防治措施姓名:程旭 院系:生命科学学院农学系 年级专业:级园艺专业 学号:

指导教师:王玉芬 12月31日 摘要 本文在综述中国土壤环境污染态势及成因的基础上,提出了土壤环境污染的预防、控制和修复方法。指出了当前中国土壤环境污染态势严峻,危及粮食生产、食物质量、生态安全、人体健康以及区域可持续发展。认为以预防为主,预防、控制和修复相结合是中国在相当长时期内的土壤环境保护策略。 关键词:土壤污染,预防,控制,修复

引言 土壤是农业生产的基础,是人类赖以生存的基石,也是人类食物与生态环境安全的保障。但随着经济的发展,全球土壤资源承受的因人口增长、植被破坏、生物多样性消失、土壤退化、气候变化和污染种种等的压力逐渐增大。 土壤是生态环境的重要组成部分。是结合无机界和有机界的纽带,是联系其它要素的关键环节,是人类赖以生存、发展的主要自然资源之一。但由于现代工农业生产的飞跃发展,有的地方农药、化肥过度使用。工矿企业固体废弃物向土壤倾倒和堆放,城市污水、工业废水、大气沉降物也会进入土壤,使土壤污染日益严重。土壤污染是全球三大污染问题之一。不断恶化了的土壤污染态势,已经成为影响中国可持续发展的重大障碍,防治土壤污染刻不容缓。 1土壤污染的含义和特点 1.1 土壤污染的含义 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤

土壤重金属污染植物修复研究报告现状与发展前景

土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①2007-05-27 17:08 土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①作者】桑爱云。张黎明。曹启民。夏炜林。王华。【英文作者】 SANG Aiyun1) ZHANG Liming1) CAO Qimin1) XIA Weilin1) WANG Hua2)<1 Tropical Crops Genetic Resources Institute。CATAS。Danzhou。Hainan。 2 College of Agronomy。SCUTA。Hainan 571737)。【作者单位】中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所。华南热带农业大学农学院。海南儋州。【刊名】热带农业科学 , Chinese Journal of Tropical Agriculture, 编辑部邮箱2006年01期 桑爱云1>② 张黎明1> 曹启民1> 夏炜林1> 王华2> (1 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737。 2 华南热带农业大学农学院海南儋州571737> 摘要重金属污染是土壤污染中危害极大的一类, 重金属污染的防治及其修复是目前国际上研究的热点之一。综述了土壤重金属污染及其植物修复的方法, 概述了超富集植物的概念、植物修复的机制和方式, 系统阐述植物修复的应用前景和今后的研究方向。关键词重金属污染。植物修复。超富集植物分类号X5 3 Resear ch Advances and Development Prospect of Phytor emediation in Heavy Metal Contamination Soil SANG Aiyun1> ZHANG Liming1> CAO Qimin1> XIA Weilin1> WANG Hua2> (1 Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737。 2 College of Agronomy, SCUTA, Danzhou, Hainan 571737> Abstr act Heavy metal contamination is extremely harmful in soil contamination. It is one of the research priorities in the world to control and remedy heavy metal contamination. Heavy metal contamination in soil and its phytoremediation are reviewed in this paper. At the same time, the definition of hyper-accumulated plants and the mechanism and measures of phytoremediation are described in detail. The perspectives in research and application of phytoremediation were expounded systematically. Keywords heavy metal contamination 。phytoremediation 。hyper-accumulator 热带农业科学CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE 2006 年 2 月第26 卷第 1 期Feb. 2006 Vol.26, No.1 ① 科技基础性工作和社会公益研究专项( 2004DI B3J073> 资助。

植物对土壤重金属污染修复的研究进展

植物对土壤重金属污染修复的研究进展 作者: 曾冰纯 指导教师: 杜瑞卿 摘要:当前,土壤受重金属污染状况在国内外都很严重,受到了越来越多的关注。 植物修复技术是新近发展起来的一项用于处理土壤重金属污染的生态技术,其机理主 要是通过某些植物对重金属元素的吸收、积累和转化,达到减轻重金属污染土壤的目 的。与传统的处理土壤污染方法相比,植物修复技术具有经济、简单和高效等优点。简 要介绍了植物修复的几种类型,论述了当前国内外植物修复技术的研究进展。重点涉及 了其中的植物提取和植物稳定两种修复类型,当它们与其他诸如稳定同位素标记技术、 基因工程技术等相结合时,可以提高植物的修复效果。而超积累植物由于其独有的生理 特性非常适用于大规模应用。最后探讨了植物修复技术在土壤污染治理中的一些不足、 发展趋势和研究重点。 关键词:植物修复; 重金属; 土壤; 引言 土壤是人类赖以生存的重要自然资源之一,也是人类生存环境的重要组成部分.随着城市化、工业化、矿产资源的开发利用以及大量化学产品的广泛使用,土壤重金属污染日趋严重,威胁着人类的生存和发展.土壤中的重金属污染物不仅具有隐蔽性、不可逆性等特点,而且可经水、植物等介质进入人体,最终影响人类健康.因此,如何控制和减轻土壤重金属污染及其危害已成为了一个日益突出的问题.也正由于土壤重金属污染治理和恢复的难度大,迄今仍未找到理想的方法[1].重金属在土壤中的自然净化过程十分漫长,一般需要上千年时间.采用物理与化学治理技术(如客土法、淋溶法、施用化学改良剂等),不仅费用昂贵、需要特殊的仪器设备和培训专门的技术人员,而且大多只能暂时缓解重金属的危害,还可能导致二次污染,不能从根本上解决问题.通过种植超富集植物或一些对重金属抗性强、具有一定吸收富集能力且生物量大的特殊植物逐步提取土壤中的重金属元素,进而修复污染土壤的方法——植物修复技术,已成为人们研究的热点,且被认为具有巨大的商品化前景。 1 土壤重金属的来源及污染概述

污染土壤的植物修复技术

污染土壤的植物修复技术 摘要: 污染土壤的植物修复是利用绿色植物自身对污染物的吸收、挥发、固定、转化与累积功能,以及为微生物修复提供有利于修复的条件,来转移、容纳或转化土壤中的污染物,降低其对环境的危害。由于这种方法成本低、效果较好、不破坏环境,因而受到了广泛的关注。 关键词: 植物修复特点优缺点展望 正文: 一、植物修复的基本概念 植物修复的基本概念源于它对生物修复过程的重要贡献,一是植物自身对污染物的吸收、固定、转化与积累功能,二是为生物修复提供有利于修复完全进行的条件,从而促进了土壤微生物对污染物的生物降解与无害化。研究表明,植物直接或间接地对污染物的去除起重要作用。通过吸附、吸收转入植物组织的途径,植物可以从土壤中带走一部分污染物。植物代谢过程也能起到转化和矿化污染物的作用。植物根际圈与细菌、真菌的共生关系,可以增加微生物的活性从而加速土壤污染物的降解。植物生物修复被专家们普遍认为是一向十分有发展前途的生物修复新技术。 二、植物修复主要类型 从原理上来讲,植物修复有六种类型: 1、植物富集。这种技术是利用重金属超富集植物从土壤中吸收重金属,并将其转运到可收割的部位;然后收割植物富集部位,并经过热处理、微生物、物理或化学的处理,减少植物的体积或重量,以达到降低加工、填埋和人工操作费用的目的。 2、植物固定。利用特殊植物将污染物钝化/固定,降低其生物有效性及迁移性,使其不能为生物所利用,达到钝化/稳定、隔断、阻止其进入水体和食物链的目的,以减少其对生物和环境的危害。植物枝叶分解物、根系分泌物以及腐殖质对重金属离子的螯合作用等都可以固定土壤中的重金属。 3、植物挥发。植物可以从土壤中吸收污染物并将其转化为气态物质释放到大气中。一些植物能将土壤中的Se、As和Hg等甲基化,从而形成可挥发的分子,释放到大气中去。 4、植物降解。利用植物及其根际微生物区系将有机污染物降解,转化为无机物(CO2、H2O)或无毒物质,以减少其对生物与环境的危害。

土壤重金属污染的植物修复技术

土壤重金属污染的植物修复研究 院系:生命科技学院 专业:农学 班级:农学101 姓名:刘忠臣 学号:20100114103 完成日期:2012-12-29

目录 摘要 (3) 关键词 (3) 引言 (4) 第1章土壤重金属污染的植物修复概念及特点 (5) 1.1 植物修复法定义 (5) 1.2 植物修复技术的特点 (6) 第2章超积累植物及其概念 (6) 第3章重金属污染的植物修复机理 (7) 3.1 植物根系对重金属的吸收 (7) 3.2 重金属由根系向地上部的迁移 (8) 3.3 植物地上部重金属的积累 (8) 第4章提高植物对土壤重金属修复的措施 (9) 4.1 调节土壤pH (9) 4.2 添加螯合剂等添加剂,提高重金属的生物可利用率 (9) 4.3 施加植物营养,促进植物对重金属的吸收 (10) 第5章结论 (10) 参考文献 (10)

摘要:土壤重金属污染越来越严重,对环境安全和农业可持续发展构成了严重威胁。所以,对土壤重金属污染的修复刻不容缓,世界各地的科学家对此的研究也越来越深入。其中,土壤重金属污染的植物修复以其独特的优点越来越受关注。科学家对土壤重金属污染的植物修复技术研究也越来深入,其配套技术也越来越完善。本篇论文主要对土壤重金属污染的植物修复做完整的介绍,并对其技术特点及应用做了详细的描述。对土壤重金属有超积累现象的植物的寻找与培育是今后对土壤重金属污染的植物修复研究的重中之重。 关键词:重金属污染植物修复超积累植物

引言 土壤重金属以其特殊化学性质,对环境污染的持久性以及强烈的生物毒性,一直被世界各国环境科学工作者作为研究的重点。近几十年来,由于农药和化肥的大量使用、废水或污水灌溉、工业废渣与垃圾填埋渗漏和大气沉降等,造成土壤重金属污染日趋严重。土壤重金属污染,改变土壤化学组成,直接或间接地破坏土壤的生态结构,通过土壤—作物系统迁移积累,进而影响农产品安全乃至人体健康。据估算,我国重金属污染的土壤约3亿亩,占耕地总面积的1/6左右,每年因重金属污染的粮食高达数百万吨。土壤重金属污染问题以对我国环境安全和农业可持续发展构成严重威胁,亟须解决。 对于土壤重金属污染的修复方法主要有植物修复技术、工程措施、热解吸法、玻璃化技术、电动修复、电热修复/电磁法修复、土壤淋洗、土壤固化技术、有机质改良法、重金属拮抗作用、微生物修复技术、农业生态修复、联合修复技术。 本文主要研究植物修复技术。土壤重金属污染和防治一直是国际上的难点和热点研究课题。当前,主要的土壤修复技术包括工程治理、化学治理、农业治理和生物治理等四种措施,其中植物修复技术,因其具有效果好、投资省、费用低、二次污染小等优点,被誉为绿色修复技术,日益受到人们的重视,成为污染土壤修复研究的热点。 随着城市化、工业化的进程加速,土壤重金属污染不断加剧。重金属污染已成为全球面临的最大的环境问题,2011年全国环境保护工作会议中明确提出,重金属污染是“十一五”凸显的重大环境问题,国务院已经批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》,重金属污染综合防治列为环境保护的头等大事,力争到2015年,进一步优化涉重金属产业的结构,完善重金属污染防治体系、事故应急体系及环境与健康风险评估体系。可见,重金属污染的防治将是未来我国环境保护工作的重点。植物修复技术是重金属污染治理的重要手段。

根际环境与土壤污染的植物修复研究进展

生态环境 2003, 12(1): 76-80 https://www.360docs.net/doc/7e12727501.html, Ecology and Environment E-mail: editor@https://www.360docs.net/doc/7e12727501.html, 基金项目:广州市科技计划项目(2001-J-011-01);华南理工大学自然科学基金项目(E52020) 作者简介:张太平(1967-),男,博士,讲师,从事污染生态学与环境生物技术的研究。 根际环境与土壤污染的植物修复研究进展 张太平,潘伟斌 华南理工大学环境科学与工程系,广东 广州 510641 摘要:土壤污染的植物修复通常与植物根际微生物紧密相关,根际微生物群落变化与土壤污染物在根际环境中的动态,可能是对土壤污染成功进行植物修复的基本过程。可见根际环境在土壤污染的植物修复中具有明显的重要作用。文章介绍了有关重金属在根际环境中的动态、有机污染物在根际环境中的降解转化、土壤重金属污染与土壤有机污染的植物修复研究进展。 关键词:根际环境;土壤污染;植物修复 中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2003)01-0076-06 根际环境(rhizosphere)是指与植物根系发生紧密相互作用的土壤微域环境,是植物在其生长、吸收、分泌过程中形成的物理、化学、生物学性质不同于土体的、复杂的、动态的微型生态系统。它是土壤圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的结果。从环境科学角度来说,根际环境是重要的环境界面,因而成为当前土壤与环境科学研究中的一个热点[1]。根际环境的研究主要集中在两个方面,一是农业方面,探讨根际的物理、化学和生物环境与作物生长发育、抗逆性和生产力的直接关系;二是环境污染及其治理研究[2]。由于土壤及地下水的污染呈日益加剧的趋势,近年来对土壤重金属及有机污染的植物修复研究日渐增多,其关键之处是根际环境在土壤污染植物修复中的地位与作用,新的研究方法与技术、思路与观点不断涌现。本文就根际环境与土壤污染植物修复近年来这方面的研究进展作一简要评述,以期为该领域的研究提供借鉴。 1 根系分泌、根际微生物相互关系及其在土壤污染生物修复中的地位与作用 根际环境由于植物根系分泌作用的存在致使其pH 、Eh 、微生物等组成一个有异于非根际的特殊生境,根系分泌、根际微生物间存在着复杂的相互关系。14CO 2连续标记植物与密闭根-土壤系统研究表明,植物光合产物的40%以上通过根释放到土壤,称为根际沉降(rhizodeposition),供相关的生物群的代谢利用,包括自由生活的微生物,及其与 植物共生的根瘤菌与菌根真菌[3] 。早已证明,根系分泌物会影响土壤中微生物的数量及群落组成,群落特征也随着根系分泌物的类型而变化。根际环境中的细菌密度比非根际土壤通常大2~4个数量级,并表现范围更广泛的代谢活性[4]。 土壤中微生物的活性及其生物量增长受到底物的限制,特别是碳源,根际环境中碳源的输入明显增加微生物的活性。通过模拟根系分泌物组成成分进行碳源添加实验,测定微生物群落的DNA 分子杂交、(G+C )比例、膜脂,结果表明,微生物群落结构及活性与碳源存在明显的相关性[5]。Compbell 等研究了以根系分泌物中的有机物为唯一碳源培养土壤微生物,对3种不同植被类型9个取样点的土壤样品研究结果表明,根系分泌物对土 壤微生物具有一定的选择性[6] 。Kozdroj 等的研究结果表明,植物根系分泌物明显影响根际微生物群落结构,根系分泌物中的有机成分是引起根际新的细菌群落发展的潜在机制。以植物为基础的土壤污染生物修复通常是由于与植物根际紧密相连的微生物的作用,这种依赖于根际的变化而使土壤中微生物群落发生变化,可能是对土壤污染成功进行生物修复的基本过程[7]。可见根系分泌、根际微生物相互关系在土壤污染生物修复中具有非常重要的地位与作用。 根系分泌物具有各种不同的功能与性质,根系分泌物除促进根际微生物的生长及多样性与活性外,近来的研究发现,根系分泌物也是生物间相生相克关系(allelopathy)的不可缺少的组成成分。最新研究结果表明,根际环境分子信号对捕食者、寄生者、互利共生者寻找猎物或宿主非常重要。最引人注目的是与“定量感应”(quorum sensing)有关的分子信号物质,由不同的微生物释放用于感应其本身种群密度,较高的种群密度导致较高浓度的分子信号物质,引发密度依赖性反应,从而控制种群密度,特别是对病原菌种群密度的控制与植物健康的改善[8]。这进一步加深了对根际微生物与植物相互关

土壤修复技术介绍——植物修复技术

土壤修复技术介绍——植物修复技术 从20世纪80年代问世以来,利用植物资源与净化功能的植物修复技术迅速发展。所谓植物修复技术,指在不破坏土壤结构前提下利用自然生长或经过遗传培育筛选的植物对土壤中的污染物进行固定、吸收、转移、富集、转化和根滤作用,使土壤中的污染物得以消除或将土壤中的污染物浓度降到可接受水平的土壤修复方法。植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术;可被植物修复的污染物有重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等。 其中,重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究,已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的修复,并发展出包括络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术。 这种技术的应用关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物,摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性。近年来,中国在重金属污染农田土壤的植物吸取修复技术应用方面在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。但是,虽然开展了利用苜蓿、黑麦草等植物修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的研究工作,但是有机污

染土壤的植物修复技术的田间研究还很少,对炸药、放射性核素污染土壤的植物修复研究则更少。 植物修复技术不仅应用于农田土壤中污染物的去除,而且同时应用于人工湿地建设、填埋场表层覆盖与生态恢复、生物栖身地重建等。近年来,植物稳定修复技术被认为是一种更易接受、大范围应用、并利于矿区边际土壤生态恢复的植物技术,也被视为一种植物固碳技术和生物质能源生产技术;为寻找多污染物复合或混合污染土壤的净化方案,分子生物学和基因工程技术应用于发展植物杂交修复技术;利用植物的根圈阻隔作用和作物低积累作用,发展能降低农田土壤污染的食物链风险的植物修复技术正在研究。 超富集植物 一般定义为对Mn、Zn积累达10000mg/kg以上,Cd为100 mg/kg,Au为1 mg/kg对Cr、Ni、Pb、Cu、Co等的积累量在1000 mg/kg 以上的植物。植物修复的重点是超富集植物的筛选,筛选的标准主要满足以下几个特点:生物富集系数大于1、转运系数大于1、生物量大、生长旺盛、具有对高浓度的重金属有较强的忍耐性能力等。当前国内外发现的超富集植物达700多种,广泛分布于约50个科,主要集中在十字花科。 植物修复的类型 植物提取 植物提取又名植物萃取,是指利用对重金属富集能力较强的超富集植物吸收土壤中的重金属污染物,然后将其转移、贮存到植物茎、叶等地上部位,通过收割地上部分并进行集中处理,从

土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展

土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展 《环境生物技术》结课论文 学院:生命科学学院 专业:生物工程 年级:三年级 姓名:郑洪胜 学号:0809030311 教师:白宁宁 2011-6-22

土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展0809030311 郑洪胜土壤重金属污染的现状及植物修复研究进展 【摘要】:本文在评述了金属污染物来源和分布的基础上,概括了植物修复的 核心——超积累植物的研究现状,并分析了它的优缺点及技术发展方向,旨在为重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。 【关键词】:重金属污染土壤植物修复超积累植物 土壤是人类及众多生物赖以生存繁衍发展的物质基础之一。污染物通过水体、大气间接或直接进入土壤中,当其积累到一定程度、超过土壤自净化能力时,土壤的生态服务功能将降低,进而对土壤动、植物以及微生物产生影响。 重金属是土壤重要污染物之一。重金属系指密度4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属,但是它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将砷、硒列入重金属污染物范围内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷,还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。目前,世界各国土壤存在不同程度的重金属污染,全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t。土壤中进入的重金属不能被土壤微生物所分解,而易于积累,转化为毒性更大的甲基化合物,甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积,严重危害人体健康。 重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程。许多重金属物质一旦进入土壤造成污染, 光靠土壤本身的自净功能需要数百年时间才能降解或者转化。某些重金属土壤污染靠土壤稀释、自净化作用是无法消除的。土壤污染一旦发生, 仅仅依靠切断污染源的方法往往很难恢复, 必须靠人工主动修复方法才能解决问题。治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。 (一)土壤重金属污染现状 土壤中重金属的来源是多途径的,首先是成土母质本身含有重金属,不同的母质、成土过程所形成的土壤含有重金属量差异很大。此外,人类工业、农业生产活动和交通等也造成土壤重金属污染。以下主要就受人为作用影响的土壤重金属污染来源进行介绍。 1.1 不同工矿企业对重金属积累的影响 工业过程中广泛使用重金属元素,工矿企业将未经严格处理的废水直接排放,使得它们周围的土壤容易富集高含量的有毒重金属。企业排放的烟尘、废气中也含有重金属,并最终通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤。矿业和工业固体废弃物在堆放或处理过程中,由于日晒、雨淋、水洗等,重金属极易移动,以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散,固体废弃物也可以通过风的传播而使污染范围扩大。 1.2 农业生产活动影响下的土壤重金属污染 农业生产,尤其是近代农业生产过程中含重金属的化肥、有机肥、城市废弃物和农药的不合理施用以及污水灌溉等,都可以导致土壤中重金属的污染。重金属元素是肥料中报道最多的污染物质,化肥中品位较差的过

植物修复案例

拿什么拯救重金属污染土壤 “土壤中毒”不是耸人听闻,而是正在发生的事实。 在广西、云南、湖南等一些受到重金属污染区的土地上,原本正常生长的农作物会被超标的重金属毒死,人们难觅蔬菜和粮食的踪影。随着经济社会的发展,中国的土壤重金属污染日益严重。环保部此前估算的数据显示,全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨,造成的直接经济损失超过200亿元。国土资源部也称,目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。 中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员告诉记者,因矿产资源采掘不当而使废弃采矿地大量裸露,并通过水流等途径污染农田,造成土壤中的重金属含量严重超标,直接影响到农作物的产量和品质,威胁人类健康。

他说,土壤污染问题的“弱势”,跟其隐蔽性和滞后性有关。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观。比较典型的重金属污染物有砷、镉、汞、铬、铅、镍、锌、铜等,尤其是砷中毒的事件,我国每年都有报道。 但土壤的安全,又涉及人们的米袋子、菜篮子,事关人们的生命健康。因此,污染土壤的修复迫在眉睫。 ——谁来拯救—— 土壤重金属污染是全球面临的一个亟待解决的环境问题,传统污染土壤的修复方法不能从根本上解决问题。陈同斌研究员说,像淋洗法修复土壤,用化学溶剂对受污染土壤进行清洗,把重金属洗去,这是比较彻底的解决办法,但是淋洗法除了耗费巨大和工程量大之外,还存在二次污染的问题。相对来说,借助植物特殊功能修复污染土壤的植物技术以其安全、廉价的特点正成为全世界研究和开发的热点。 陈同斌主持的“重金属污染土壤的植物修复技术”课题小组,在国际上率先开发出砷污染土壤的植物修复技术,并建立了第一个植物修复示范工程。他们的研究证实,蕨类植物蜈蚣草对砷具有很强的超富集功能,其叶片含砷量高达千分之八,大大超过植物体内的氮磷养分含量。

(完整版)简述土壤污染及其防治措施

结课论文 题目:简述土壤污染及其防治措施 姓名:程旭 院系:生命科学学院农学系 年级专业:2015级园艺专业 学号:0151122842 指导教师:王玉芬 2016年12月31日

摘要 本文在综述中国土壤环境污染态势及成因的基础上,提出了土壤环境污染的预防、控制和修复方法。指出了当前中国土壤环境污染态势严峻,危及粮食生产、食物质量、生态安全、人体健康以及区域可持续发展。认为以预防为主,预防、控制和修复相结合是中国在相当长时期内的土壤环境保护策略。 关键词:土壤污染,预防,控制,修复

引言 土壤是农业生产的基础,是人类赖以生存的基石,也是人类食物与生态环境安全的保障。但随着经济的发展,全球土壤资源承受的因人口增长、植被破坏、生物多样性消失、土壤退化、气候变化和污染种种等的压力逐渐增大。 土壤是生态环境的重要组成部分。是结合无机界和有机界的纽带,是联系其他要素的关键环节,是人类赖以生存、发展的主要自然资源之一。但由于现代工农业生产的飞跃发展,有的地方农药、化肥过度使用。工矿企业固体废弃物向土壤倾倒和堆放,城市污水、工业废水、大气沉降物也会进入土壤,使土壤污染日益严重。土壤污染是全球三大污染问题之一。不断恶化了的土壤污染态势,已经成为影响我国可持续发展的重大障碍,防治土壤污染刻不容缓。 1土壤污染的含义和特点 1.1 土壤污染的含义 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层,其厚度一般在2 m 左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力,并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来,由于人口急剧增长,工业迅猛发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,汽车排放的废气,大气中的有害气体及飘尘不断随雨水降落在土壤中。农业化学水平的提高,使大量化学肥料及农药散落到环境中,导致土壤遭受非点源污染的机会越来越多,其程度也越来越严重,在水土流失和风蚀作用等的影响下,污染面积不断扩大。因此,凡是妨碍土壤正常功能,降低农作物产量和质量,通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质都叫做土壤污染物。当土壤中有害物质过多,超过土壤的自净能力,引起土壤的组成、结构和功能发生变化,微生物活动受到抑制,有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收,达到危害人体健康的程度,就是土壤污染。 1.2 土壤污染的分类 土壤污染物有化学污染物、物理污染物、生物污染物、放射性污染物4类。 化学污染物:包括无机污染物与有机污染物,前者如汞、镉、铅、砷等重金属,过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物与硫化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物、以及其他各类有机合成产物等。 物理污染物:指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰与工业垃圾等。 生物污染物:指带有各种病菌的城市垃圾与由卫生设施(包括医院)排出的废水、废物以及厩肥等。 放射性污染物:主要存在于核原料开采与大气层核爆炸地区,以锶与铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。 2现今土壤状况 由于人类活动的日益频繁和扩大,使得工业三废、化学农药、不合理施用的化肥、有害的生物侵人土壤,并且不断积累,引起土壤结构、组成、功能的变化,降低土壤能力,影响土壤的生态系统功能的发挥,从而影响植物正常生长发育,并在植物中累积,影响作物产量、品质,并最终影响人类健康[1]。目前,我国土

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