植物修复技术植物提取
植物-微生物联合修复技术
1 原位生物修复
投菌法 生物通风法
地耕法 生物注气法 生物扩增法 生物冲淋法
只适用于具有多孔结构的土壤污染修 复。
翻耕土壤，充入氧气，适用于污染土 层较浅、通透性较差、污染物较易被 降解的情况下。
处理受挥发性有机物污染的地下水及 上层土壤。
改变微生物营养状态，提高土著或外 源微生物的代谢能力，进而使有机污 染物的降解效率显著提高的一种降解 方法。
植物-微生物联合修复技术
王芷晴 1871737
CONTENTS
1
2
3
4
微生物修复技术 原理和分类
植物修复技术原理 和分类
植物-微生物联合 修复技术
植物-微生物联合 修复技术应用
1
微生物修复技术原理和分类
1 微生物修复技术原理
微生物修复技术（microbial remediation）
以微生物的代谢活动为基础，通过对有毒有害物质进行降解和转化，修复受破坏 的生态平衡，达到治理环境的目的。 实际上，大多数环境中都存在着天然微生物降解净化有毒有害污染物质的过程， 只是自然条件下的位生物净化速度比较慢，因此能够被广泛应用到环境保护当中。 但是微生物修复大多都是在人为的条件下进行的，通过提供氧气，添加各类营养 物质，接种经过驯化培养的高效菌株等强化修复过程，迅速去除污染物质。
1 微生物修复技术的分类
1
原位生物修复
指对受污染的介质不进 行搬运或运输，而在原 位或易残留的部位进行 的生物修复处理。
指被污染介质搬动或 输送至它处进行的生 物修复过程。
2 异位生物修复
3
原位-异位联合 生物修复
指在实行原位生物修复时， 若使用原位修复存在较大 的困难，或者污染物的浓 度过高，甚至肯对生物产 生毒害作用时，可采用一 些辅助手段。
重金属的植物修复
目前已从拟南芥中分离出一些重金属超积累或者敏感型突变体 ,其中有铜敏感型 、镉敏感 型 、锰超积累型等几种突变体[3～5 ] 。中国科学院南京土壤所开放实验室也正在开展这方面的 工作 。
筛选超积累突变体的工作程序与常规诱变育种技术一致 ,关键在于找到一种快速的早期的 鉴定办法 。Delhaize[6]和 Murphy[7]分别提出了超积累和敏感型突变体筛选的比较有效的办法 。
植物修复是指利用绿色植物来清除环境中的污染物 。植物修复技术 ( Phytoremediation) 是指植物在土壤整治和废水处理工程上的应用 ,是一种新的原位治理技术 ,也是继生物修复技 术概念提出后的又一新技术 ,它属于生物修复的范畴 。植物修复的机理主要是植物对污染物 的吸收积累和降解转化作用 。对重金属的治理主要是利用超积累植物来治理 。目前已有多次 有关植物修复技术国际学术讨论会及学术专著 。美国 ICB 公司近年来每年组织 1 次有关植 物修复的国际学术讨论会 。1997 年在日本召开的第 13 届世界植物营养学大会上专门举办了 有关植物修复的研讨会 。在美国召开的第 4 届微量元素的生物地球化学国际会议上也有植物 修复的议程[1 ] 。美国土壤环境健康协会 (A EHS) 计划出版专门报道植物修复的国际学术期刊 “Internaional Journal of Phytoremediation”。在国际互联网上有许多专业网点 ,如植物修复技 术讨论组 , EPA 的植物修复技术论坛等 。所有这些都表明植物修复技术的研究是当前国际植 物营养 、土壤污染修复治理研究中的一个新热点 ,而国内还没有人专门研究这一问题 。由于此 研究刚起步 ,一些问题如植物修复技术所带来的废物在食物链中的传递等还需要进一步研究 。
土壤重金属污染的植物处理技术
土壤重金属污染的植物处理技术土壤是人类赖以生存的最基本的物质基础。
然而，随着人口的不断增长，由于工业三废和农用化学品以及矿区的污染, 有相当数量农田的土壤质量日趋下降。
其中，受重金属污染的土壤面积有逐年增加之势。
土壤重金属污染可经水、大气、植物等介质最终危害人体健康。
更为严重的是这种污染具有长期性、隐蔽性和不可逆性的特点。
因此，寻求缓解或解决此类污染的办法成了全球关注的棘手问题。
治理土壤重金属污染的途径主要有两种:一是改变重金属在土壤中的存在形态,使其由活化态转变为稳定态;二是从土壤中去除重金属,以使其存留浓度接近或达到背景值。
当前，修复重金属污染土壤的方法主要有物理法、化学法和生物法。
物理法和化学法往往需要改变土壤的原有结构，破坏土壤生态，花费大量的人力和财力，并且有可能会造成“二次污染”。
而作为生物法典范的植物修复技术具有不可替代的优势，治理过程对原来的土壤扰动较少，能够逐渐减少甚至清除其中的重金属，且成本低廉，是真正“绿色安全”且能够标本兼治的方法土壤受重金属污染的状况在世界上越发成为重要的环境议题。
尤其在我国，自2009年以来，中国连续发生了30多起重特大重金属污染事件。
据报道，中国受污染的耕地面积达2000万公顷，约占耕地总面积的五分之一，造成直接经济损失达100多亿元。
传统重金属污染土壤的修复技术包括化学吸脱附、客土法(从外地运载乾净土壤加入受污染土壤达到降低污染物的浓度)、现地淋洗土壤法以及现地电熔法等也存在著许多难以克服的缺陷，包括资金耗费与化学药剂的问题等。
近年来，一种运用植物来去除有毒重金属的新型态植物修复技术给这一问题提供了另外的一套思考路径。
该技术在国外也被认为是一种低成本而有效的"绿色"技术。
植物修复技术分为四类：1植物提取，即利用重金属超积累植物从土壤中吸取金属污染物，随后收割地上部并进行集中处理，连续种植该植物，达到降低或去除土壤重金属污染的目的。
土壤的生物修复技术
动物修复技术
动物修复技术在国外有较长的研究史，国内的研究仍处于摸索阶 段。它包括两方面内容：① 将生长在污染土壤上的植物体、粮食等饲 喂动物，通过研究动物的生化变异来研究土壤污染状况；② 直接将土 壤动物，如蚯蚓、线虫类饲养在污染土壤中进行有关研究。 土壤动物在土壤生态系统中起着分解有机质、改变土壤理化性质 保持土壤持水性和通透性、熟化土壤、促进物质循环等重要作用。注 意到蚯蚓等少数几种土壤动物对土壤熟化和修复起到的有利作用，尤 其是蚯蚓，它是土壤中最常见的杂食性环节动物。它在土壤中不断钻 洞挖穴，不断吞食含有机物质的土壤。每年经蚯蚓消化道排出的泥土 每公顷约为8~12t，这些泥土是蚯蚓吞食的土壤经蚯蚓体内丰富的酶系 统的作用后， 而形成颗粒状的高度融合的有机无机复合肥——蚓粪。 这些营养丰富的颗粒物以及蚯蚓本身运动对土壤的机械作用不仅改良 了土壤的肥力同时提高了土壤的透气性和吸附能力。研究表明，蚯蚓 的钻洞行为可使土壤的空气含量从8%提高到30%，土壤孔隙率从30%, 提高到60%。由于蚯蚓是生活在潮湿的土壤中，通过皮肤进行呼吸。
• 3、植物——微生物的联合修复：高等植物一方面 可以提供土壤微生物生长的碳源和能源,同时又可 将大气中的氧气经叶、茎传输到根部,扩散到周围 缺氧的底质中,形成了氧化的微环境,刺激了好氧微 生物对有机污染物的分解作用。另外,高等植物根 际渗出液的存在,也可提高降解微生物的活性。 • 有研究者运用植物和细菌共同组成的生态系统有 效地去除了土壤中的多环芳烃（PAHs）、三氯乙 稀等有机污染物。
生物修复污染土壤技术的应用
以土壤重金属污染的生物修复为例
ห้องสมุดไป่ตู้
1、 微生物对重金属污染的修复：对于某些重金属 污染的土壤,可以利用微生物来降低重金属的毒性。 研究表明,细菌产生的特殊酶能还原重金属,且对 Cd、Co、Ni、Mn、Zn、Pb和Cu等有亲合力。如 柠檬酸杆菌产生的酶能使Cd形成难溶性磷酸盐。 有研究者选用从10mmol/LCr6+、Zn、Pb的土壤 中分离出来的菌种能够将硒酸盐和亚硒酸盐还原 为 胶态的Se,能将Pb2+转化为Pb,胶态Se与胶态 Pb不具毒性,且结构稳定。
植物修复
植物修复科技名词定义中文名称：植物修复英文名称：phytoremediation定义1：植物与土壤微生物共同作用，将污染物转变为无害的或可利用形态的过程。
所属学科：地理学（一级学科）；环境地理学（二级学科）定义2：以植物能够忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，通过植物及其共存微生物体系清除环境中污染物的一种环境污染治理技术。
所属学科：生态学（一级学科）；污染生态学（二级学科）百科名片植物修复(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。
简介植物修复的定义是，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，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。
由于阿拉伯芥与水稻两种模式植物的基因密码已完成定序，加上目前已开发出的生物芯片，未来将有助于研究人员寻找植物中受重金属诱导而表现的基因。
此外藉由大规模搜寻阿拉伯芥突变株中被破坏的每一个别基因，也可使研究人员真正了解究竟那些基因与植物在重金属逆境下的生长有关。
当然从其它模式生物如细菌及酵母菌，甚至高等哺乳动物系统所获得的信息也是很有帮助的。
藉由这些分子生物学的方法所得到的结果，除了有助于人们了解植物在重金属逆境下的生存策略外，未来也可应用于生物科技产业，帮助人们开发可大量累积重金属的植物新品种，供作植物修复用。
植物修复技术及其在污水处理中的应用
植物修复技术及其在污水处理中的应用发布时间：2021-07-16T06:12:56.555Z 来源：《防护工程》2021年8期作者：朱娜娜[导读] 经济的迅猛发展使得工业化程度越来越高，经济水平也得以提升，但与此同时也由于种种原因，给环境带来了严重打击，特别是污水排放问题，已经严重破坏了生态环境。
但伴随着绿水青山就是金山银山等理念的贯彻，人们意识到环境的作用及重要性，也开始采用各种手段及方法处理污水问题，比如植物修复技术，就是近几年间人们在处理污水工作中较常用到的新兴技术，该技术的工作原理是通过植物的特性吸收，对环境中的污染物进行降解或转化，以此研究其在污水处理工作中的应用，以期推动污水绿色处理技术的发展。
朱娜娜身份证号码：32032419860506xxxx摘要：经济的迅猛发展使得工业化程度越来越高，经济水平也得以提升，但与此同时也由于种种原因，给环境带来了严重打击，特别是污水排放问题，已经严重破坏了生态环境。
但伴随着绿水青山就是金山银山等理念的贯彻，人们意识到环境的作用及重要性，也开始采用各种手段及方法处理污水问题，比如植物修复技术，就是近几年间人们在处理污水工作中较常用到的新兴技术，该技术的工作原理是通过植物的特性吸收，对环境中的污染物进行降解或转化，以此研究其在污水处理工作中的应用，以期推动污水绿色处理技术的发展。
关键词：植物修复技术；污水处理；引言环保植物修复技术的问世时间比较短，但其有着显著优势，与传统的物理或化学污水处理法相比其主要的差异在于该方法充分利用了植物自身及根部微生物的生理活动形成代谢行为，从而吸收或转化甚至降解存在于水源当中的有害物、放射物质或污染物，使水源的污染物浓度得以降低，起到净化污水，令其达到排放标准的目的。
这一技术的优势在于具备环保特性，不会太容易出现二次污染，且无需花费过高成本，又能保证良好的去污效果，还可以循环利用，适合在大规模或大面积的污水处理项目中使用。
植物修复技术植物提取
受污染环境的修复
第二节 植物修复技术
植物修复（Phytoremediation）就是利用植物去治理
水体、土壤和底泥等介质中的污染的技术。 植物修复技术： （1）植物提取（Phytoextraction） （2）植物降解（ Phytodegradation）
（3）植物稳定（ Phytostabilization ）
能在尾砂上直接生长的植物
五蜈 节蚣 芒蕨
三、植物修复重金属污染的过程和机理
1、主要作用过程 （2）植物稳定
沉淀、螯合、氧化还原作用
（3）植物挥发
2、植物耐受毒害机制
四、植物修复有机污染物的过程和机理
1、直接吸收 2、植物分泌物的降解作用 3、增强根际微生物降解
提高某些污染的溶解度，易于染的过程和机理
1、主要作用过程 （1）植物提取
陈同斌 杨肖娥 报道蜈蚣草对As的富集； 报道东南景天对Zn的富集。
超富集植物与植物修复
超富集植物：超富集植物指能从土壤 或水体中吸收富集高含量的重金属， 并能将其从根部大量转运到地上部分 的植物。
（4）植物挥发（phytovolatilization）
Phytofiltration
Phytostabilization
一、植物修复技术的优越性
成本低，甚至可获得直接经济效益； 不破坏土壤生态环境； 自然过程，二次污染风险小；
美化景观，易被公众接受。
二、植物修复技术的缺点
植被的形成受环境毒性的限制； 落叶将污染再次释放； 污染可能积累到燃料木材中；
植物修复技术的理解
植物修复技术的理解植物修复技术(Phytoremediation)是近年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的绿色生态技术。
重金属超富集植物(hyperaccumulator)及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域,目前虽已有Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等超富集植物发现的报道,但尚无一例报道来自于中国。
中国具有广袤的国土面积、丰富的植物类型和多种(处)古老的矿山开采与冶炼场所,在中国开展超富集植物的寻找、研究与开发工作,将会有重要突破,并具有重要的理论与实践意义。
在工业废水、汽车尾气、农药和化肥施用的过程中都会排出大量重金属。
金属矿山中的尾矿库也是环境体系中重金属污染的重要来源。
随着土壤重金属污染的加重,农用耕地面积锐减,相当数量农田的土壤质量也日趋下降。
尤为严重的是,有毒重金属在土壤系统中所产生的污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。
进入土壤的重金属元素在一定时限内不表现出对环境和作物的危害,但当其积累量超过土承受能力或土壤容量时,就会对作物和人体产生危害,从而导致严重的生态问题。
传统的土壤污染治理方法主要有基于机械物理或物理化学原理的工程措施,包括客土换土法、隔离法、清洗法、热处理法、电化学法等;基于污染物土壤地球化学行为的改良措施,如添加改良剂、抑制剂降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性,以减轻污染物对生态环境的危害。
土壤污染治理的工程学方法往往需要将污染土壤挖运后处理,不仅耗资大,而且破坏土壤微生物和土壤结构。
因此,传统的治理方法并不能有效地解决重金属污染。
近年,生物修复技术已经成为热点。
其机制是植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力。
具体包括:植物提取作用(Phytoextrac2tion),即植物对重金属的吸收;植物挥发作用(Phytovolatiliza2tion),即利用植物将土壤中的某些重金属转化成气态而挥发出来;植物滤除作用(Pdaizotriltmtion),即利用植物根孔通过水流移出土壤中重金属;植物稳定化作用(Phytostabilization),即利用植物将土壤重金属转变成无毒或毒性较低的形态(生物无效态),但并未从土壤中真正去除重金属。
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能在尾砂上直接生长的植物
五蜈 节蚣 芒蕨
三、植物修复重金属污染的过程和机理
1、主要作用过程 （2）植物稳定
沉淀、螯合、氧化还原作用
（3）植物挥发
2、植物耐受毒害机制
四、植物修复有机污染物的过程和机理
1、直接吸收 2、植物分泌物的降解作用 3、增强根际；
影响食物链；
费时。
三、植物修复重金属污染的过程和机理
1、主要作用过程 （1）植物提取
陈同斌 杨肖娥 报道蜈蚣草对As的富集； 报道东南景天对Zn的富集。
超富集植物与植物修复
超富集植物：超富集植物指能从土壤 或水体中吸收富集高含量的重金属， 并能将其从根部大量转运到地上部分 的植物。
（4）植物挥发（phytovolatilization）
Phytofiltration
Phytostabilization
一、植物修复技术的优越性
成本低，甚至可获得直接经济效益； 不破坏土壤生态环境； 自然过程，二次污染风险小；
美化景观，易被公众接受。
二、植物修复技术的缺点
植被的形成受环境毒性的限制； 落叶将污染再次释放； 污染可能积累到燃料木材中；
第七章
受污染环境的修复
第二节 植物修复技术
植物修复（Phytoremediation）就是利用植物去治理
水体、土壤和底泥等介质中的污染的技术。 植物修复技术： （1）植物提取（Phytoextraction） （2）植物降解（ Phytodegradation）
（3）植物稳定（ Phytostabilization ）