土壤-植物系统中重金属迁移性的影响因素及其生物有效性评价方法

植物修复土壤重金属的研究进展

植物修复土壤重金属的研究进展 摘要：植物修复技术被认为是治理重金属污染最为绿色的方法，因为此技术成本低、实施方便、无污染。超富集植物的研究是重金属污染植物修复的重点，然而一种植物由具有富集重金属特性到应用于现实的重金 属污染修复并非易事。研究表明，在现实条件下，植物修复技术应用于治理土壤重金属污染中存在一些约束。本文系统地总结了目前超富集植物的研究方法和研究现状，详细叙述了镉、铜、砷、镍的污染现状、危害及最新的植物修复技术究 进展，通过分析超富集植物在现实条件下修复土壤重金属污染的不足，提出土壤重金属污染植物修复的方向。 关键词：植物修复；重金属；土壤污染 前言：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。本文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。主要对超富集植物的概念和特征、成功案例与不足进行了阐述，集中介绍了镉、铜、砷、镍几种重金属污染及其植物修复技术，对土壤重金属污染植物修复的方法和原理以及土壤重金属植 物修复技术的强化措施进行了综述,希望能为植物修复的近期研究工作提供借鉴。 １．土壤重金属污染的严重性及常用治理方法 土壤重金属污染途径包括自然方式和人类 活动。自然方式主要是岩石的分化，人类活动主要是矿山开发、金属冶炼、农药等使用。目前，重金属造成的环境污染已成为世界范围内的严重问题。工业化的发展，干扰了自然平衡的生物地球化学循环，使得这一问题愈发的严重。对于生物来说，超过阈值的重金属浓度会产生不利影响，并干扰正常运转的生物系统。植物在重金属胁迫下，其根系生长受到影响，细胞膜透性增大，植物抗氧化酶系统和光合系统遭到破坏，并对基因产生毒害。与有机物质不同，土壤重金属基本上不可降解，会在环境中不断累积，导致土壤质量下降，农作物减产和农作物品质下降。另外，由于生物的富集作用，土壤重金属最终还可能通过食物链进入人体，其潜在危害极大。因此，重金属污染具有隐蔽性，毒性大，长期性和不可逆性的特点。仅在中国就有2.88×10^6h㎡土地由于矿山开采而遭到污染破坏，并以平均每年46700ｈ㎡的速度在不断增加，最终导致水土流失、异地污染等环境问题，这些遭到污染破坏的土地几乎完全没有植被的覆盖［１］。为了减少重金属污染对生态系统的影响，必须对已经污染的土壤进行治理。治理方法要综合考虑成本以及技术，因此非常具有挑战性。目前不同的物理、化学和生物方法已被用于此。传统的治理方法包括土壤焚烧、挖掘和填埋、土壤清洗、土壤冲洗、凝固和电固定［２－３］。由于物理和化学方法受到成本高、劳动力大、土壤改变的不可逆性、本地菌群等因素的制约，以及可能产生的二次污染，因此有必要研究成本低、效益高、环境友好的治理土壤重金属污染的方法。植物修复被认为是一个可供选择的治理重金属污染问题的新 型的绿色方法。 目前, 重金属污染治理技术主要分为三类: 化学法, 物理化学法, 生物修复法。生物修复法中的植物修复技术具有成本低, 不会造成二次污染, 且具有一定的可行胜等优点, 在土壤重金属污染处理领域得到广泛的研究。 ２. 土壤重金属污染的植物修复技术 ２．１土壤重金属植物修复的概念 植物修复是指利用植物和相关的土壤 微生物来减少土壤中污染物浓度或毒性的 方法，它是一种新型、高效、低成本的土壤重金属污染修复技术，具有就地适用的特点，是一种以太阳能驱动来整治的策略。植

土壤中重金属有效性风险评估研究进展_李国琛

第5卷 第11期 食品安全质量检测学报 Vol. 5 No. 11 2014年11月 Journal of Food Safety and Quality Nov. , 2014 基金项目: 国家自然科学基金青年基金项目(81102765) Fund: Supported by National Natural Science Foundation Young Investigator Grant Program (81102765) *通讯作者: 王颜红, 研究员, 主要研究方向食品安全与环境质量检测与控制。E-mail: wangyh@https://www.360docs.net/doc/b817198384.html, *Corresponding author: WANG Yan-Hong, Professor, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110116, China. E-mail: wangyh@https://www.360docs.net/doc/b817198384.html, 土壤中重金属有效性风险评估研究进展 李国琛, 田 莉, 王颜红1*, 王世成, 李 波, 崔杰华, 张 红 (中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016) 摘 要: 重金属的有效性是进行重金属污染研究的关键内容, 也是进行危险性评估的重要基础。对土壤重金属的有效性进行风险评估是制定、修订食品安全标准和对食品安全实施监督管理的科学依据。由于重金属有效性受多种因素的影响, 且有效态重金属的转化机理十分复杂, 因此其分析方法和手段多种多样且具有很大的发展空间和研究意义。本文详细论述和总结了各种重金属有效性评估方法: 包括总量法、化学提取法、淋洗法等物理化学评估法, 植物指示法、微生物指示法等生物学评价法, 以及陆地生物配体模型等模型综合评价法。同时, 介绍了各种评估方法在重金属有效性评估中的应用, 评述各种方法的研究现状并比较了其各自在有效性评估中的优缺点, 探讨了其未来可能的发展趋势。 关键词: 重金属; 有效性; 风险评估; 土壤 Progresses on risk assessment methods of bioavailability of heavy metal in soils LI Guo-Chen, TIAN Li, WANG Yan-Hong *, WANG Shi-Cheng, LI Bo, CUI Jie-Hua, ZHANG Hong (State Key Laboratory of Forest and Soil Ecology , Institute of Applied Ecology , Chinese Academy of Sciences , Shenyang 110116, China ) ABSTRACT: The effectiveness of the heavy metal is a key part of pollution research and an important basis of the risk assessment. Assessing the effectiveness of heavy metal in soils is also the scientific basis of revising food safety standards and the implementation of food safety supervision and management. Because of the com-plexity of the validity of heavy metals which is affected by many factors, there are more development space and research significance in analytic methods and means. In this paper, the application of kinds of methods used for assessing the effectiveness of the heavy metal was discussed in detail and summarized, including totalizing method, chemical extraction, leaching method, phytoindicating, microbe indicated method, and model method, etc . In the last, some important research fields were recommended. KEY WORDS: heavy metal; effectiveness; risk assessment; soil 1 引 言 随着我国工业化进程的加剧, 土壤重金属的污染问题日益突出。以镉污染为例, 我国镉污染的土壤面积已达 20万km 2, 占总耕地面积的1/6[1]。土壤重金属的含量会对农作物体内的重金属含量产生直接或间接的影响。2000年农业部环境监测系统对14个省会城市2110个样品的检测表明, 蔬菜中重金属镉等污染超标率高达23.5%; 南京郊

浅谈植物对土壤中重金属的吸附..

浅谈植物对土壤中重金属的吸附摘要：针对中国土壤中重金属污染加剧的趋势，为提高人们对土壤重金属污染的认 识，和人们对土壤中重金属污染的重视，特简要介绍相关情况。本文从土壤重金属 污染现状概况、植物对土壤重金属的吸收、影响植物吸收土壤中重金属的因素三个 方面介绍。并对植物修复土壤中重金属污染的理论提出展望。 关键词土壤；重金属；植物；吸收 Introduction to Plant for the Adsorption of Heavy Metals in Soil Abstract：With the soil pollution of heavy metals getting worse and worse,In order to improve people's knowledge on the soil heavy metal pollution,and the importance of heavy metal pollution in soil,so introduce something about heany metal pollution.This studies about soil heavy metal pollution status、the absorption of heavy metals from soil、the factors affecting plant absorption of heavy metals in soil. The prospect of the theory of phytoremediation of heavy metal pollution in soil is also proposed. Key words:soil;heavy metal;plant;absorption 引言 土壤是环境要素的重要组成部分，它不仅是农业生产的基础，而且还是人类环境的重要组成部分。它处于自然环境的中心位置，承担着环境中大约90%的来自各方面的污染物。然而，局部地球化学作用或者人为活动的强烈作用，尤其是近年来由于城市和工业的迅速发展，工业废弃物、城市固体废弃物、农业灌溉水污染、肥料和农药的施用，和城市污水处理厂污泥及大气污染的沉降，污染已从城市向周围蔓延。 土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中的重金属含量过高，并造成生态环境恶化的现象，土壤中的一些重金属元素在低浓度时，对植物而言是必须元素，但有些重金属元素在过量时就会对植物物产生毒害作用，如锌、铜、铬、镍、镉、汞、砷、铅等。 在我国，土壤重金属污染主要来自采矿、冶炼、电镀、化工、电子、制革、染料等工业生产的三废以及污灌、农药、化肥的不合理施用等。重金属在土壤中积累到一定限度就会对土壤一植物系统产生毒害，并可能通过接触食物链直接或间接地对人体健康产生严重危害。

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。

土壤重金属生物有效性

土壤重金属生物有效性 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

题目：土壤中重金属生物有效性 学院： 专业： 学号： 姓名： 2017年1月5日 土壤中重金属生物有效性 摘要:人类的生产和生活使很多重金属进入环境，伴随着环境污染的加剧，土壤中重金属的含量也在增加。土壤中的重金属通过食物链被运输并在生物体内富集。重金属对植物和动物的危害不再仅仅与重金属的总量有关。土壤中可用的重金属含量逐渐引起人们的注意。土壤中可利用的重金属受到很多因素的影响，例如土壤物理化学性质，重金属形态，根际环境，重金属相互作用等因素。现在有许多方法来评价土壤中重金属的可利用性，但不同方法的结果不具有很好的可比性，需要进一步的研究。 关键词：重金属；生物有效性；土壤；评价方法 Bioavailability of Heavy Metals in Soils ABSTRACT: Human activities make a lot of heavy metals into the environment, with the intensification of pollution, the content of heavy metals in the soil is also increasing. Heavy metals in the soil are transported and enriched by the food chain. The harm of heavy metals to plants and animals is no longer just concerned with the total amount of heavy metals. The available content of heavy metals in the soil gradually attracts people's attention. The available heavy metals in soils were affected by soil physical and chemical properties, heavy metal form, rhizosphere environment, and heavy metal interaction. There are many methods to evaluate the availability of heavy metals in soils, but the results of different methods are not comparable. Therefore, it needs to be further studied. KEY WORDS: heavy metals; bioavailability; soil; evaluation method 土壤的重金属污染是一个相对严重的问题。随着工业化和城市化的发展，人类活动范围扩大且频繁，在生产生活中产生了含有重金属的污水、废气或固体废弃物，如含重金属农药和化肥的使用、金矿开采、汽车尾气的排放、金属冶炼排放的废渣和污泥的堆积等过程[1]。由于土壤重金属污染具有隐蔽性和积累性等特点，在积累的初期没有明显的污染现象，但是一旦重金属的毒害作用比较明显的表现出来后，就很难清除彻底。通过食物链，重金属能够积累到人或动物体内，大部分的重金属都是都是人体不需要的且对人体会产生危害，并且积累在人体的不同部位损害人体健康，例如，镉容易积累在人体的肾脏部位，对肾脏有毒害作用，儿童体内血铅含量高会导致

水生植物富集重金属(综述)

水生植物富集重金属的研究 摘要：水体重金属污染已经成为一个日益严重的环境问题，了解水体重金属污染原理、处理水体重金属，已经成为一个必须解决的课题。本文分析了重金属对水生植物的影响以及水生植物对重金属离子的富集和去除。综述了重金属的来源，在国内外的污染现状，以及具体的治理方法，分析了各种方法的优缺点。在所有的方法中，利用水生植物修复是最有潜力的。并重点讨论了常见重金属离子对水生植物的影响，包括重金属对水生植物伤害的作用机理、毒害途径及其影响水生植物吸收重金属的因素，统计了水生植物对重金属离子的耐受上限。 关键字：重金属水生植物富集植物修复 Accumulation of heavy metals of aquatic plants Abstract: The paper reviews the source of heavy metals，its pollution statusand control methods at home and abroad，and points out that the phytoremediation by water plants is the most potential method after analyzing advantages and disadvantages of all differ entcontrol methods. Analyses the influence of heavy metals in aquatic plants for heavy metalions and aquatic plants the enrichment and purify. The paper discusses the harmful mechanism and toxic paths to water plants，and the factors affecting absorption of heavy metals by water plants，and summarizes the maximum to lerant values of different water plants to hea y metalions. Keywords：heavy metals aquatic plants purify and enrichment phytoremediation; 重金属污染现已成为危害最大的水污染问题之一。由于重金属元素具有难降解、易积累、毒性大等特点，另外还能被生物富集吸收进入食物链危害人、畜、鸟等各种生命[1]，因此在水环境中重金属污染尤其受到人们关注。人类如果长期食用重金属含量超过一定值的水产品，会引发各种疾病，如臭名昭著的“公害病”-水俣病和骨痛病等就分别由汞和镉引起。因此，寻找高效的重金属富集植物仍然是重金属污染植物修复的关键。 1.重金属离子对水生植物的影响 1. 1 重金属对水生植物的伤害机理 重金属伤害水生植物主要的机理为自由基伤害理论。通常情况下，许多酶促反应和某些低分子化合物的自动氧化都会产生活性氧。水生植物在长期的进化过程中在体内形成了由SOD、CAT和POD酶组成的有效的清除活性氧的酶系统。它们在一定范围内及时清除机体内过多的活性氧，以维持自由基代谢的动态平衡，能维持水生植物体内活性氧自由基的较低水平，从而避免了活性氧对水生植物细胞的伤害。由于重金属能导致水生植物体内活性氧产生速率和膜脂过氧化产物明显上升，从而使水生植物体内活性氧自由基的产生速度超出了水生植物清除活性氧的能力，因而引起细胞损伤。这是重金属对水生植物产生毒害的一个重要机制[2]。而重金属对水生植物的影响作用主要表现在改变细胞的细微结构，抑制光合作用、呼吸作用和酶的活性，使核酸组成发生改变，细胞体积缩小和生长受到抑制等[3]。孔繁翔等人在研究中发现，不同浓度的锌等重金属对羊角月牙藻的生长进度、蛋白质含量、ATP水平等有明显的影响，其实验结果表明，金属离子在其所试验的范围内对其生长速率均有抑制作用[4]。1. 2 重金属对水生植物产生毒害的生物学途径 重金属对水生植物产生危害的途径可能有两种: 一是大量的重金属离子进入水生植物

土壤重金属污染的植物修复

土壤重金属污染的植物修复 【摘要】土壤重金属污染是急需解决的环境问题之一，植物修复对于重金属污染土壤的治理修复具有重要意义。本文介绍了植物修复技术的概念、基本原理、研究现状以及优缺点，并展望了该领域今后的研究方向。 【关键词】植物修复；重金属；超积累植物；土壤 随着工业和农业的发展，重金属对土壤的污染越来越严重。土壤中重金属污染不仅直接影响作物的产量与品质，而且会通过食物链危及人类的健康和安全，如日本的痛骨病事件就是典型的例证。由于重金属污染物在土壤中难迁移，又不能被微生物降解，价态变化复杂，使得治理非常困难[1]。目前，常用的土壤污染修复方法有物理法、化学法和生物法(如客土法、淋溶法、施用化学改良剂等)[2]，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。近年来出现的植物修复技术由于成本低、效果良好、环境友好等优点，正成为环境科学领域研究和开发的热点[3,4]。 1.植物修复技术及其机理 植物修复技术是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理(如灰化回收)后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的[5]。根据机理不同分以下4种：植物萃取、植物稳定、植物挥发和植物转化。 植物萃取又称植物提取技术。重金属经植物根系吸收后，继而转移、贮存到植物茎叶，然后收割茎叶，从而达到去除土壤重金属元素的目的。植物萃取技术利用的是一些对重金属具有较强富集能力的特殊植物，要求所用植物具有生物量大、生长快和抗病虫害能力强的特点，并具备对多种重金属较强的富集能力(即超富集植物)[6]，植物萃取是目前研究最多且最有发展前景的植物修复方式，此技术的关键在于寻找合适的超富集植物和诱导出超级富集体。 植物稳定是耐性植物利用其自身的机械稳定作用和吸收沉淀作用固定土壤中重金属的方式，包括了分解、沉淀、螯合、氧化还原等多种过程，这些过程可降低重金属的生物有效性，防止其进入水体和食物链。然而植物稳定并没有将环境中的重金属离子去除，只是暂时的固定，使其对环境中的生物不产生毒害作用，并没有彻底解决环境中的重金属污染问题。 植物挥发是指利用植物去除土壤中的一些挥发性污染物的一种方法，即植物将污染物吸收到体内后又将其转化为气态物质，释放到大气中。植物挥发只限于挥发性的污染物(如Se，As和Hg等)，应用范围小，且此方法将污染物转移到大气中，对环境有一定的影响。 植物转化是指利用植物的根部及其它部位通过新陈代谢作用等生理过程将

重金属对植物生理生化的影响

重金属对植物生理生化特性的影响（综述） 摘要 随着工农业的迅速发展，环境污染日益严重，特别是重金属在环境中的释放严重污染了土壤、水体和大气，并且可通过食物链进人生物体，危害人类健康，因此，重金属污染已成为世界性的重大环境问题。重金属的来源有多种途径，除采矿区的尾矿、矿渣、冶炼、有毒气体的排放之外，还有城市垃圾、金属电镀、汽车尾气排放、工业企业向环境排放的“三废”、化工产品在农业中的不合理使用、农田的污水灌溉等等，这些途径都将导致环境的重金属污染。通常植物在受到重金属污染时都会出现生长迟缓、植株矮小、根系伸长受抑制直至停止、叶片褪绿、出现褐斑等症状，严重时甚至导致作物产量降低和植物死亡[1，2]。多年来，人们就重金属对植物的毒害作用做了大量的研究工作，特别是近年来有关重金属对植物毒害的分子机理也有较多报道，本文就重金属对植物生理生化的影响的研究现状作一综述。 关键字：重金属，植物，生理生化。 1.影响植物根系对土壤营养元素的吸收 重金属污染能影响植物根系对土壤中营养元素的吸收，其主要原因是影响了土壤微生物的活性，影响了酶活性。重金属与某些元素之间有拮抗作用，也可能会影响植物对某些元素的吸收。沈阳农业大学张宁、唐咏[3]的研究表明，Cr能明显降低水生植物凤眼莲的根系活力，影响植株生长。 2.引起植物细胞超微结构的改变 当植物受到重金属毒害未出现可见症状之前，实际上在细胞内部已有

亚细胞结构的变化，从而导致这些细胞器参与的生理生化功能抑制或丧失。据彭鸣、王焕校等人[2]的研究表明，当重金属污染较轻时，细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器没有明显变化，这时植株外部形态也不会表现出很明显的受害症状。而污染严重时，细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器的结构均被破坏，此时植株外部形态会表现出叶片褪绿、萎蔫，根生长受抑制，乃至植株死亡。 3.影响细胞膜透性 重金属能影响植物细胞膜透性。王正秋[4]等对Pb2+，Cr3+，Zn2+对芦苇幼苗质膜的影响进行了研究，结果表明Pb2+，Cr3+，Zn2+对芦苇幼苗根系和叶片的电解质渗漏影响显著，且随处理浓度的增加和处理时间的延长而加剧，其中Cr3+和Zn2+的作用更明显。张宁、唐咏[3]的研究表明，Cr3+污染可增加凤眼莲膜脂过氧化，并使其细胞膜透性增加，且伤害程度与Cr3+浓度呈正相关，而且膜脂过氧化的发生要早于膜透性的改变。目前，细胞膜透性被广泛地用作评定植物对重金属反应的方法之一。 4.影响植物光合作用和呼吸作用 对于重金属对植物光合作用的影响研究比较广泛，结果表明，对光合作用的影响是植物受害的主要原因。许多研究[3]说明，重金属Cr3+可使高等植物的叶绿素含量明显降低，原因是重金属离子直接干扰了叶绿素的生物合成。在大麦幼苗中，Cr3+通过影响原叶绿素酸酯还原酶的活性抑制叶绿素的合成。据王泽港[5]等报道，重金属离子对叶绿素的影响不是由于取代叶绿素卟啉环中的Mg，而是通过影响叶绿素合成酶以及抑制一些参与光合作用的酶的活性等其他途径而产生的。张宁、唐咏[3]就Cr3+对凤眼莲光合作用的影响进行了研究，结果表明，较低浓度Cr3+时(Cr≤0．025mmol/L)，凤眼莲叶绿素含量有所增加，而较高浓度Cr3+时

土壤重金属污染植物修复研究进展

土壤重金属污染植物修复研究进展 土壤学兰兴梅S2******* 摘要：植物修复是一项新兴的绿色环保重金属污染物修复技术。本文在概述我国土壤重金属污染物的种类和污染现状的基础上，阐述了植物修复类型与机理、植物修复影响因素、植物修复的限制因素，并提出提高修复效率的手段，最后对重金属污染物植物修复进行了展望。 关键词: 重金属；土壤污染；植物修复 土壤是人类及众多生物赖以生存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[1]。在经济全球化的大背景下，工业化和城镇化迅速发展，土壤污染日益严重[2]。重金属是土壤重要污染物之一，它在土壤中迁移转化，易于被植物或微生物吸收利用，继而通过食物链进入人体，引起各种生理功能改变，导致各种急慢性疾病，如慢性中毒、致癌和致畸等。同其他种类的污染物相比，重金属污染具有隐蔽性、毒性大、长期性和不可逆转性等特点[3]。如何防治土壤重金属污染已成为我国乃至全球的研究焦点。 物理、化学及生物的方法都可用于修复重金属污染土壤，但是植物修复长期以来被公认为是净化水土资源的一种绿色环保的方法[4]，它是一种能让土壤免受扰动、绿色、生态友好的生态修复技术。近年来，对重金属植物修复技术的研究，特别是耐重金属和超富集植物及其根际微生物共存体系的研究、根际分泌物在微生物群落的进化选择过程中的作用、以及根际物理化学特性研究方面已经取得了重要进展[1]。鉴于土壤重金属污染严重以及植物修复技术的重大意义，本文将从我国土壤重金属污染现状、植物修复技术以及植物修复技术的限制性因素三个方面进行综述，以期为该领域的深层次研究提供参考。 1我国土壤重金属污染物来源及污染现状 1. 1土壤重金属污染物种类及来源 重金属是指密度在 4. 0 以上的60 种元素或密度在 5. 0 以上的45 种元素，通常可以分为以下 3 类：(1) 具有生物毒性的金属汞( Hg) 、镉( Cd) 、铅

重金属植物修复技术概述

土壤重金属污染植物修复技术 摘要：重金属是全球环境最重要的污染物之一，具有毒性强，不能为生物所分解，大多数也不能通过焚烧的方法从土壤中去除；能通过活性氧等的中介作用，导致植物氧化伤害，乃至死亡，而且能通过食物链在生物体内富集，进而危及人类身体健康等。本文概括了土壤重金属的来源和危害，并论述了植物修复技术的研究方向和优缺点以及未来的发展趋势。 关键词：土壤重金属污染植物修复 土壤是自然界赋予人类的宝贵资源，是人类赖以生存的物质基础，也是人类环境的重要组成部分，具有维持系统生态平衡的自动调节功能（1）。但是随着工业的发展和农业生产现代化，土壤重金属污染问题已成为全球各国共同面临的棘手问题。从1973年Wagner KH，Siddiqi 首次发表关于土壤重金属污染问题的文献以来，到现在经过了三十多年的研究历程。近十年来有关重金属在土壤、作物中的迁移、富集及对重金属污染土壤的治理和植物修复等问题引起了全世界学者的高度重视和深入研究（2~3）。 土壤重金属污染不会被微生物降解、迁移性小、很难被清除、易在土壤中富集，一直备受人们的关注。土壤中重金属含量超过其环境容量时，一则对土壤中的微生物起抑制毒害作用。使土壤生产力降低；二则其直接作用于植物，使植物的生长、发育、繁殖受到影响。产量降低，产品质量下降；再则可先通过吸收富集于植物体内，然后通过食物链迁移至动物和人的体内，严重威胁动物、人类的生存健康。重金属不仅以单一元素污染土壤，当多种重金属在土壤中共存时，它们之间还存在协同、拮抗作用，而且随着污水灌溉以及农药、化肥、污泥的大量施用，进一步加剧了土壤的复合污染（4）。因此，研究土壤重金属污染的来源、形态、赋存形态及转化迁移规律，积极探索更有效、经济的污染测定技术和修复技术具有重要意义。 一.土壤重金属污染的现状、来源和危害 1.1土壤重金属污染现状 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1.5万吨，Cu为340万吨，Pb为500万吨，Mn为1500万吨，Ni为100万吨（5）。例如，日本农田土壤总污染面积为7030hm2，主要受Cd、Cu、As等重金属污染。据1993年中国环境状况公报，我国工业废水排放量为219.5×108t，污灌污染农田面积为3.3×106hm2。特别是Cd污染总面积己达133331hm2（6），如沈阳市张士灌区因污灌使2533hm2农田遭受Cd污染，其中严重污染面积占13%（7）。江西大余县污灌引起的镉污染面积达5500hm2（8），青岛市2.7%-9%的农田土壤分别受到Cr、Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn等7种重金属的轻污染。新疆每年约有2×

土壤重金属治理方法

土壤重金属治理方法 摘要：土壤重金属污染问题是环境和土壤科学研究者关注的热点问题。根据历年来学者们对湖南省土壤重金属污染的相关研究报道,综述了土壤中重金属的污染现状、主要污染来源、分布和重金属治理的主要方法及相关性研究。并就存在的问题和今后的研究重点进行了分析研究。 关键词：重金属；土壤；污染 1引言 近20年来，长沙的土地利用、土地覆盖格局发生了前所未有的快速变化，给城市土壤带来了严重的环境污染问题。湖南省是有色金属大省，全省受重金属污染土地面积高达13 %。魏本杰等对湘江流域某冶炼厂周边土壤重金属污染情况研究表明，重金属污染物主要积累在土壤耕作层（0~30），下层土壤污染较轻[1]。 在各种污染因素中，重金属污染范围广、持续时间长，又不易在生物循环和能量交换中分解，受到有关专家们的广泛关注。湖南土壤重金属的早期污染可追溯至湖南工业初期的作坊，如电镀、化工、印染、皮革、搪瓷、制药、冶炼、仪表厂等，这些作坊对土壤环境造成潜在的重金属污染。随着改革开放与经济发展，这些企业的生产规模不断扩大，二三十年来的积累效应，显著增加了重金属在土壤中的含量。随着湖南各城市的都市化迅速发展，郊区乡镇工业兴起，加快了工业“三废”的排放、城市生活垃圾以及汽车尾气等，这些已经逐渐取代农药和污水灌溉，成为现在湖南土壤重金属污染的主要来源。本文主要阐述了土壤中重金属的污染现状和主要污染来源以及总结了相关土壤重金属处理方法。 2 重金属污染的治理和修复 按照重金属在土壤中的赋存形态不同和土壤的性质不同。重金属污染土壤的修复和治理方法可分为三大类：土壤农化调控法、工程物理化学法及生物修复法。 2.1 工程物理化学法 工程物理化学法是指通过机械法、物理化学法等手段治理土壤重金属污染的方法，在土壤重金属污染初期应用该方法效果较好。主要包括：客土法、淋洗沉淀法等。 2.1.1 客土法 客土法是以非污染土壤将污染土壤覆盖或以非污染土壤置换污染土壤，使污染土壤得到恢复的方法。此法治理效果显著，但是需要大量的人力与财力，同时恢复土壤结构和肥力所需时间较长，而且不能断绝二次污染的可能，仅适合小面积污染的治理。 2.1.2 淋洗沉淀法 淋洗沉淀法是用清水或酸性溶液冲洗被污染过的土壤，使重金属溶解或增加重金属的溶解性，然后经过络合或沉淀作用使重金属富集而去除的过程。清水冲洗可以降低土壤中重金属的浓度，在一定程度上减轻其危害性；另一方面，可以增强重金属在土壤中的溶解度，再冲洗，从而减轻重金属污染。 除此之外，热处理法、电动化学法、污染物固化也属于物理化学法。它们各有优缺点，应根据实际情况选用适当方法。 2.2 农业化学调控法 农业化学调控法指通过调节土壤pH、有机质、CEC、土壤水分等因索。从而改变土壤重金属的水溶性，降低或升高其生物有效性，消减重金属污染危害或净化土壤的方法。 2.2.1 土壤pH值调节 土壤液的pH值能显著影响重金属在土壤中的溶解度。当pH小于5 时，土壤中重金属的活性提高，生物有效性增大，尤其是部分碳酸盐结合态将变成水溶态。此时若用碱性物质中和，提高其pH，将大大增强土壤对重金属的吸附。据研究表明，施用石灰、矿渣等碱性

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。

重金属对植物叶片生理功能的影响实验

重金属对植物叶片生理功能的影响实验 寂静的环科 原理 重金属对植物生理功能具有一定的影响，这种影响与重金属的浓度有关。指示植物生理功能的指标包括净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、水蒸汽压亏缺、水分利用效率、暗呼吸速率。所以通过测定重金属污染土壤中植物的这些指标来反映重金属对植物生理功能的影响。这些指标的测定可以通过光合仪来完成。 实验试剂与材料 尿素，Ca(H2P04)2，K2S04，砷酸盐和亚砷酸盐,花土、大麦或小麦植物种子、花盆、容量瓶、筛子、一次性防护手套、橡胶手套、称量纸、滤纸、一次性防护口罩等。 实验仪器设备 光照培养箱、天平、大小合适的植物活体叶片，便携式光合仪、同化室、碱石灰，干燥剂等。 实验方法与步骤 1、植物盆栽实验 根据土壤污染情况，使用砷酸盐和亚砷酸盐作为污染源模拟金属砷污染土壤，设定三个浓度梯度，分别是0，20mg/kg,40mg/kg。按上述处理浓度将砷以砷酸盐和亚砷酸盐的溶液形式均匀加入，充分混匀，于室内25度下避光平衡老化7天开展盆栽实验。

采用塑料花盆，每盆中放入1kg处理后的土壤中，统一加入等量的复合肥（土壤中加入尿素0.15 g/kg、磷肥0.05 g/kg(Ca(H2P04)2)、钾肥0.10g/kg(K2S04)），将选择好的植物种子直接栽培到处理好的花盆中，在植物生长期间根据土壤水分蒸发情况，不定期补充蒸馏水，保持土壤含水量达饱和持水量的65%，同时保持充值光照，当植物种植长到1个月后开展以后实验。 2、光合仪准备 （1）、开机预热 将光合仪打开预热30分钟，目的使光合仪性能更加稳定 （2）、设定参数 按照显示器中的提示进行操作，根据说明书方法对仪器进行设定。 （3）、CO2平衡调节 把CO2缓冲瓶接出来的管子，接上“IN”并确认，把管子接有瓶子的的那头放到室外。然后在CO2分析器校准界面下按照显示器上的提示进行调满操作。 （4）、样品测定 等待仪器内部表征数据中的外部环境CO2浓度与探测点CO2浓度平衡后再开始测量。选择开路测量方式，把安装叶室手柄上的两个管子分别与仪器面板上对应的接口相连，然后把叶室手柄上的传感器电缆插头插到面板上的“手柄接线”插座上并拧紧。选择手动测量方法，按确认键。 （5）、记录实验数据

土壤中重金属生物有效性与植物效应研究_高军锋

第27卷第3期2008年　6月 四　川　环　境 S I C H U A NE N V I R O N M E N T V o l .27,N o .3J u n e 2008 ·综　述· 收稿日期:2008-03-28 作者简介:高军锋(1974-),男,甘肃宁县人,1997年毕业于兰州交 通大学给水排水专业,本科。国家注册监理工程师,主 要从事环境、安全监理工作。 土壤中重金属生物有效性与植物效应研究 高军锋1 ,毛玉红 2 (1.兰州交通大学监理公司,兰州　730070;2.兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州　730070) 摘要:植物效应为重金属的生物有效性评价提供了链接,本文就污染土壤中重金属生物有效性问题,探讨了植物效应 和生物有效性的关联关系。阐述各种植物效应在重金属生物有效性评价、监测及应用领域的研究进展,探讨了目前存在的某些不足。根据重金属的生物有效性评价结论,可针对不同土壤污染类型采用不同的植物应对措施,如可以尝试应用避性排斥型植物在生物有效性低的污染土壤上生产出非污染的农产品,为进行安全农业生产提出了一条新的思路。 关　键　词:生物有效性;植物效应;指示植物;排斥型植物;超累积植物 中图分类号:X 53 文献标识码:A 文章编号:1001-3644(2008)03-0110-03 R e s e a r c h A d v a n c e s o n t h e B i o a v a i l a b i l i t y a n d P l a n t E f f e c t o f H e a v y Me t a l s i nS o i l G A OJ u n -f e n g 1 ,M A OY u -h o n g 2 (1.S u p e r v i s i o nC o m p a n y o f L a n z h o u J i a o t o n gU n i v e r s i t y ,L a n z h o u 730070,C h i n a ; 2.S c h o o l o f E n v i r o n m e n t a l ＆M u n i c i p a l E n g i n e e r i n g ,L a n z h o uJ i a o t o n gU n i v e r s i t y ,L a n z h o u 730070,C h i n a ) A b s t r a c t :T h e r e a r e l i n k s b e t w e e nt h ee f f e c t o f p l a n t a n dt h ee v a l u a t i o nf o r b i o a v a i l a b i l i t y o f h e a v y m e t a l s .I nt h i s p a p e r t h e p r o b l e mo f b i o a v a i l a b i l i t y o f h e a v y m e t a l s i n p o l l u t e d s o i l i s r e v i e w e d a n dt h e c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e e f f e c t s o f p l a n t a n d b i o a v a i l a b i l i t y a r e e x p l a i n e d .A t t h es a m e t i m e ,t h e a p p l i c a t i o n s o f p l a n t e f f e c t s o nt h e m e a s u r i n ga n dm o n i t o r i n g m e t h o do f b i o a v a i l a b i l i t y a r e i n t r o d u c e d i n d e t a i l a n ds o m e e x i s t i n g d i s a d v a n t a g e s a r e d i s c u s s e d .C o n s e q u e n t l y ,m e a s u r e s w i t h d i f f e r e n t p l a n t s c a n b e t a k e nt o d e a l w i t hd i f f e r e n t t y p e s o f h e a v y m e t a l p o l l u t e ds o i l b a s eo nb i o a v a i l a b i l i t y .A s a ne x a m p l e ,n o n -p o l l u t i n g a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s c a nb e p r o d u c e d b y p l a n t i n gh e a v y m e t a l e x c l u d e r s i nt h el o wb i o a v a i l a b i l i t ys o i l ,w h i c hp r o p o s e sa n e ww a yf o r t h es a f e t yo f a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n . K e y w o r d s :B i o a v a i l a b i l i t y ;t h e e f f e c t o f p l a n t ;i n d i c a t o r p l a n t ;e x c l u s i o np l a n t ;h y p e r a c c u m u l a t o r 重金属在土壤中的积累可增加土壤对生态环境的危害,危害大小与其在土壤中的型态分布及生物有效性关系较大。同时重金属生物有效性的高低直接影响到植物的外在效应表现,因而植物对重金属的富集、回避、敏感指示等效应,为分析土壤中重金属的生物有效性提供了相关性链接。 1　重金属生物有效性 用重金属在土壤中的总量来预测其在环境中的 行为和对生态环境的影响是不确切的,因为总量难以反映重金属的生物有效性和移动性 [1] 。 对于土壤中重金属的生物有效性,一般采用植株中的重金属含量、重金属的根际效应或可食部分的重金属含量来衡量生物有效性 [2～7] 。根据生物对 重金属不同形态的吸收难易程度,可将其分为三类:可利用态、潜在可利用态和不可利用态 [8] 。 土壤中重金属生物有效性不仅受环境的影响,也受生物体自身的影响,涉及到物理、化学及生物等各个方面,影响因素很多,主要有土壤性质、重金属的复合污染和根际环境等。土壤的物理组成和化学性质直接影响重金属的存在形态,其中p H 、有机质是影响较大的因素 [9] ;多种重金属之间可 DOI :10.14034/j .cn ki .schj .2008.03.023