植物修复的强化措施
植物修复的强化措施
1、活化污染土壤中难吸收态重金属
重金属进入土壤后，大多数与土壤中的有机物或无机物形成不溶性沉淀或吸附在土壤颗粒表面而难以被植物吸收。通过一些活化措施，可以增加土壤溶液中重金属的浓度，从而提高对重金属污染土壤的修复效率。降低土壤pH通常会提高土壤溶液重金属的浓度。降低土壤pH值的方法通常有以下2种，一是直接酸化土壤，另一种是以营养剂的形式撒入土壤。提高土壤Eh也会增加土壤溶液中重金属含量。调节土壤Eh一般是通过灌田和晾田的方式进行，增加土壤有机质也会提高土壤的Eh。施加螯合剂可以促进重金属从土壤固相向土壤液相的释放。
2、提高修复植物的生物量并缩短其生长周期
灌溉和施肥是促进植物生长的主要因素，但过量灌溉和施肥既浪费资源也不利于植物生长，还可能引起土壤中重金属的扩散。因此，按超富集植物的水、肥需求规律合理供应水肥，可以保证超富集植物最大限度地提高地上部生物量。
温度、光照、土壤水分、空气流通、热量等环境因素对植物生长周期影响很大，利用植物对环境条件的反应，可以缩短植物生长周期从而缩短修复周期。如搭建塑料大棚、遮荫设备、施干冰、育苗移栽等。此外，根据超富集植物各生长时期对重金属的积累情况不同也可以缩短修复周期。
3、加强农业管理
污染土壤经耕翻后，可以将深处污染物质翻到土壤表层植物根系分布较密集区域，这样可提高植物修复效果。污染土壤的耕翻一般要在修复植物一个生长季结束以后或修复植物播种之前进行。耕翻深度视土壤污染深度而定。耕翻后的土壤经过一段时间的晾晒后，在修复植物定植之前，还要对土壤进行整平作业，促进土壤团粒结构的形成，起到保墒的作用。对于重金属污染土壤，以撒播方式较好，这样可以扩大植物根与重金属接触的表面积。在植物生长过程中，结合施肥等作业也可以适当搅动土壤，以便改善根际圈环境，促进根系生长发育和改变重金属的空间位置，促进植物与重金属的接触。
重金属污染土壤多数是几种重金属混合在一起的复合污染，而超富集植物往
往只对其中一种重金属具有提取作用。因此，根据土壤污染情况，将几种具有不同修复功能的超富集植物搭配种植，既提高了修复效果又节省了修复时间。
生态修复中水生植物地运用
生态修复中水生植物的运用 一、我国水资源概况 2013年，全国地表水总体为轻度污染，部分城市河段污染较重。 河流 长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽片河流、西北诸河和西南诸河等十大流域的国控断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为71.7%、19.3%和9.0%。与上年相比，水质无明显变化。主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。 湖泊（水库） 2013年，水质为优良、轻度污染、中度污染和重度污染的国控重点湖泊（水库）比例分别为60.7%、26.2%、1.6%和11.5%。与上年相比，各级别水质的湖泊（水库）比例无明显变化。主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。
2013年重点湖泊（水库）水质状况 *指太湖、滇池和巢湖 富营养、中营养和贫营养的湖泊（水库）比例分别为27.8%、57.4%和14.8%。 利用植物或微生物对水体中的污染物进行处理，从而使水体得到净化，这一用生态—生物的方法来修复水体的技术，廉价实用，适用我国江河湖库大范围的污水治理。
二、水生植物在生态修复中的运用 1、水生植物介绍 水生植物是一个生态学范畴上的类群，是不同分类群植物通过长期适应水环境而形成的趋同性适应类型。
污水治理中应用的水生植物，需要尽快达到吸附污染物、净化水体的作用，最好选择生长速度较快、根系发达的植物，以求尽快达到治污的作用，如芦苇、香蒲、菖蒲等。有些工程还需要对水体进行杀菌消毒、吸附重金属以减少污染，可使用水葱、大漂、水葫芦等。 2、水生植物的应用 2.1 水生植物的生态功能： a)净化所需的能源由光合作用提供； b)具有美学价值，能改善景观生态环境； c)植物可被收割和利用，创造新的价值； d)能固定土壤或底泥中的水分，防止污染源进一步扩散； e)为降解微生物提供了良好的栖息场所。 环境中的重金属和一些有机物并非是植物生长所需要的，并且达到一定程度后具有毒害作用。对于此类化合物，一些植物也演化出了特定的生理机制使其脱毒。植物通常是通过螯合和区室化等作用，来耐受并吸收富集环境中的重金属，这种机制也存在于许多水生植物中。 水生植物的根系常形成一个网络状的结构，并在植物根系附近形成好氧、缺氧和厌氧的不同环境，为各种不同微生物的吸附和代谢提供了良好的生存环境，也为人工湿地污水处理系统提供了足够的分解者。 植物的根系还可分泌一些有机物从而促进微生物的代谢,这样就为好氧微生物群落提供了一个适宜的生长环境,而根区以外则适于厌氧微生物群落的生存。
绿化植物修复大气铅污染能力的比较
筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 绿化植物修复大气铅污染能力的比较 摘要：大气污染是人类所面临的环境危机之一，依据绿化植物对大气污染的修复能力来选择城市绿化植物是减轻大气污染的重要途径和方法。植物叶片内大气污染物含量既可反映出大气污染的水平，以可反映出绿化植物对大气污染的修复吸滞能力。研究结果表明：城市绿化树种对大气污染具有很强的吸收修复能力，并依树种的不同具有明显差异。修复大气铅污染能力强的树种有：桑树、黄金树、榆树、旱柳 。 关键词：绿化树种；大气铅污染；植物修复能力 Comparison of ability of plant remediation for air Pb pollution PAN Wen-xue 1, WANG You-gui 2 Abstract:Air pollution is one of environmental crisis in the face of human beings To seclect urban planting tree species according to ability of plant remediation for air pollution is a very important approach and means to redu ce air pollrtion .Content of air pollutants of leaves of planting trees can show degree of air pollution ，ability of remediation ，and absorbability of plantig trees for air pollutants .The studying results shows planting trees bave a high ability of restoration and absorbability，which varies with plant species.The plants that have high restoration abiliy for sulfur include Morus alba，Catalpa speciosa，Ulmus pumila，Salix matsudana. Key words：planting tree ；air Pb pollution；plant remediation ability 0 引言 在区域经济的工业发展区，由于金属治炼、汽车尾气排放、板材业生产用胶的废气排放等对大气环境的污染愈来愈来重，人们长期生活在铅污染的环境中，对人们的身体健康造成了严重的危害，干扰了人们的正常生存环境。据调查资料显示，现代人体内的平均含铅量已大大超过1000年前古人的500多倍以上。有效地防止铅污染，是当今科学家解决城市大气污染所面临的日益严重和亟待解决的环境污染之一，而且已成为人类社会可持续发发展的主要障碍，受到各国普遍关注和重视。利用绿化植物修复技术来治理大气污染是近年来国际上正在加强探索、研究和迅速发展的前沿性新课题。 大气污染的绿化植物修复是利用植物地大气污染物的吸附、吸收、转化、同化和降解等功能，形成和发展经济、高效、持续和安全的大气污染绿色修复理论和技术，实现了污染大气环境的生物修复[1]。植物对污染物吸收净化能力愈大，则对污染的修复能力考核成绩也就越强。借助于叶片的化学分析测得的叶片内大气污染物含量，既可反映出大气污染的水平又能反映出植物对大气污染的吸收净化量，即反映植物对污染的修复能力[2]。然而，植物对大气环境污染物的耐受能力与适应性千差万别的，同一种植物对不同类型的污染物和不同种植物对同一类型污染物的净化能力各异[3-6]。不同城市绿化植物，在生态功能上的差异，使其修复污染的能力有显著的不同，依据植物对大气污染的净化修复能力来选择城市绿化植物，从而建立不同类型
重金属污染土壤植物修复技术及其强化措施解析
网络出版时间:2017-01-03 15:39:44 网络出版地址:https://www.360docs.net/doc/6d12920931.html,/kcms/detail/32.1786.X.20170103.1539.014.html 重金属污染土壤植物修复技术及其强化措施 郑黎明,袁静 (安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖 241000 摘要:为有效修复重金属污染土壤,防止重金属进入食物链危害人体健康。概述了植物修复、超富 集植物等基本概念,简述了植物修复技术的优势及其局限性。列举了国内外在植物修复技术方面的研究 进展,指出修复植物体内重金属含量与修复植物的生物量是影响植物修复效率的2个重要因素,讨论从 植物性能、根际环境及农艺措施3方面采取措施来提高植物修复效率并分析了这3种方法的作用机理和 优缺点。指出将优化修复植物性能、开发高效低毒修复剂和利用现代农业技术3者结合起来是植物修复 技术大规模商业应用的一个途径。 关键词:土壤;重金属污染;植物修复;强化措施 中图分类号:X5 文献标识码:A Phytoremediation of Soils Contaminated by Heavy Metals and Strengthening Measures ZHENG Li-ming, YUAN Jing
(College of Life Sciences, Anhui Normal University,Wuhu 241000, China Abstract: Nowadays, heavy metals pollution of soils has been considered as one of the chief environmental problems in the world, mankinds are faced with the threats of heavy metals entering the food chain. Phytoremediation technology is an important way to repair the contaminated soils, but it has some restricts so far. This paper introduces the basic conceptions of phytoremediation and hyperaccumulator, and then it talks about strengthening measures in three aspects including plant performances, rhizosphere environment and agronomic methods. We indicate that the combination of improved plant performance, efficient and harmfulless agent and modern agriculture technology is an approach to realize the commercial application of phytoremediation. Key words:Soil; Heavy metal pollution; Phytoremediation; Strengthening measures 0 引言 土壤是人类及一切陆生动植物赖以生存发展的物质基础之一,一旦受到重金属污染,不仅土质变差,造成农作物减产,更严重的是重金属会通过食物链进入人体,直接危害人体健康。《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤重金属污染中Cd污染最为严重,点位超标率(指土壤超标点位的数量占调查点位总数量的比例达到 7.0%,Hg,As,Cu,Pb,Cr,Zn,Ni 7种无机污染物点位超标率分别为1.6%,2.7%,2.1%, 1.5%,1.1%,0.9%,4.8% [1],全国每年出产受重金属污染的粮食多达1 200万 t[2]。日本曾出现的“水俣病” 和“骨痛病”正是因为Hg和Cd污染引起。可见,有效修复受重金属污染的土壤意义重大。
生态修复总结
生态修复总结 一、概述 1生态学及生态修复概念 生态学是研究生物体与其周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。当前生态学主要由无机环境、生产者、消费者和分解者四个部分组成。生态修复是指在生态学原理指导下，以广义的生物修复(包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复)为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合和技术再造，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。 2生态修复概述 生态修复所需要修复的是关键种（keyspecies）、功能群（functionalgroup）和生态过程（Ecologicalprocess）三个类型，而生态修复所需要的是植物、微生物和原生动物。 进行生态修复首先要进行诊断（Diagnose），对生态系统进行调查诊断，判断生态系统的破坏状况，然后构建和修复生态系统结构（Buildandrestoration），最后调整和强化生态功能，提高稳定性和自净能力（Repairing、strengthening、improving）。 生态修复的原则： 1地理学原则：要考虑生态修复地域性差异 2生态学原则：受限制性因子的影响 3系统学原则：整体和单一相互连接 4社会经济学原则 5美学原则 环境问题生态学根源主要包括：代谢失衡（metabolicimbalance）、系统无序（systemdisorder）、管理失调（managerialdissonance） 二、水环境生态修复技术 水环境生态修复部分主要介绍了富营养浅水湖泊生态修复、河道污染治理技术、生态浮床技术以及人工湿地等。 在富营养浅水湖泊生态中，主要探讨了三种修复思路。第一种是进行杀藻除藻。可通过投加化学药剂进行杀藻除藻，虽然可以快速杀除藻类，但是化学药剂的投加会对水环境产生
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
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×
水生植物与水体生态修复修订稿
水生植物与水体生态修 复 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
水生植物与水体生态修复--------吴振斌 第一章水生植物概述 水生植物的概念 为一生态学范畴的概念。并没有一个统一的定义。 水生植物生活于水环境中，形成了一系列对于水环境的典型适应性特征，主要体现在形态结构及其功能上。 生活型：指植物长期生存在一定的环境下形成的一种形态上的适应类型，也是各种植物对其生态条件的综合作用在外貌上的具体反映。 挺水植物：根生泥中，下部或基部在水中，茎、叶等光合作用部分暴露在空气中。该类群植物处于水陆过渡地带，因而叶表现出具有同陆生植物相似的结构，具有表皮毛、角质层、气孔等。 浮叶植物：植株扎根基底，光合作用部分仅叶漂浮于水面。 漂浮植物：与浮叶植物相比，整个植物体悬浮于水面，根沉水中，但不接触基底。也有浮水叶与沉水叶之分。 沉水植物：大部分生活周期内营养体全部沉没水中，植株扎根基底。 由于完全沉水，该类群植物适应水环境的特性更为典型，叶面上的气孔已丧失功能或没有气孔；通气组织特别发达；叶绿体大而多，主要分布于植物体表面；。。。 在同一水体中，各生活型的水生植物分布呈一定规律，自沿岸带向深水区呈连续分布态，依次为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物。 水生植被的功能：首先，作为初级生产者，为各类水生动物直接或间接提供食物基础，进而形成复杂的食物链，为最终形成复杂的生态系统提供了必要条件； 其次，调节生态系统的物质循环，如通过其矿物质营养代谢实现物质循环；可有效增加空间生态位，形成更多样你给的小生境；能影响并稳定水体理化指标，如通过光合作用放氧提高水体中溶氧浓度和氧化还原电位；通过呼吸作用利用二氧化碳改变水体pH和无机碳的形态和含量等； 再次，大型水生植物通过与浮游植物竞争营养物质和生长空间，以及形成遮光效应和分泌克藻物质，可以很好地抑制藻类的过量繁殖，减少水华的暴发，维持较高的生物多样性和健康的水环境；还具有各种物理、化学效应，如固化底泥、提高其氧化性、附着和吸收有害物质，通过吸附和过滤作用，降低生物性和非生物性悬浮物，增加透明度，净化水质；水体中植物的生存，可减少水动力，降低水体扰动所带来的底泥营养盐向水体释放； 最后，具有景观美化效应等。 第二章主要生态因子对水生植物的影响 光照强度 光补偿点和光饱和点是植物需光特性的两个主要指标。 真光层深度是指在水柱中支持净初级生产力的部分，其底部为临界深度，即水柱的日净初级生产力为0值的深度，也就是光合作用和呼吸作用达到平衡的深度，也称为补偿深度。按经验看，光补偿深度一般是水体透明度的倍，或光照
生态植物修复技术
用心专注服务专业 生态植物修复技术 指的是在工程建设中采用相关的生态植物（如不同的乔、灌、草、藤等），在特定环境条件下混合配置后，对开挖或填方所形成的边坡进行植被恢复的一种综合技术应用方案，它包含了绿化景观、固土保水、防止浅层滑坡和塌方等生态环境保护的基本内容。 “生态植物修复技术”的种类 在南方地区的工程建设中，可供选择的“生态植物修复技术”方案大体有“普通绿化”、“普通喷播”、“挂网喷播”和“香根草技术”等几种，以下分别介绍其内容和特点。 一、普通绿化（铺贴草皮） 普通绿化指在相对平缓和规整的土质边坡上铺贴草皮，使之加快达到绿色景观的一种绿化技术方案。其适用于土质这坡稳定、平缓、规整，土壤营养成分中等水平，无特殊要求的普通绿化带。如工区中的办公与生活小区、工区道路的土质下边坡等地方。 普通绿化主要材料为冷季型草坪或暖季型草坪，如西南地区的混合型草坪草、南方地区的台湾草、马尼拉草等。 普通绿化具有如下特点和缺点： 1、特点：施工方法简单、快速；成坪时间快、景观效果明显；工程造价成本低，单位造价约为6～12元/m2。 2、缺点： （1）固土保水能力低，容易被雨水冲走； （2）铺贴时与土壤接触不紧密，易干枯死亡； （3）在坡度较大或岩石较多的地方不能使用。 二、普通喷播 普通喷播指在不易铺贴草皮、有一定坡度比或强风化岩石地区，采用草种、粘合剂、营养液、纤维质等物质混合后喷播植草的一种技术方案。其适用于土质边坡稳定、有一定坡度、但不规则，土壤和强风化岩石成分较多，土质营养成分要求不高，如工区道路两则未经平整的普通边坡等地方。 普通喷播主要材料为冷季型草坪或暖季型草坪（如黑麦草、早熟禾、高羊茅、百幕大草、百喜草、弯叶画眉草等）、粘合剂、纤维质、保水剂及营养液等。 普通喷播具有如下特点和缺点： 1、特点： （1）施工工艺简单，对施工区土壤的平整要求不高； （2）景观效果整齐、统一； （3）成坪时间快慢和功能可以选择和调整；工程造价成本低，单位造价约为5～10元/m2。 2、缺点： （1）固土保水能力低，容易形成径流沟和侵蚀； （2）施工者容易偷工减料做假，形成表面现象； （3）因品种选择不当和混合材料不够，后期容易造成水土流失或冲沟。 三、挂网喷播 挂网喷播指在弱风化的岩石地区，且工程面大于700的高陡边坡上采用挂网（土工网、铁丝网等），再将草种、纤维质、营养基质、保水剂等物质混合后高压喷植草坪的一种技术方案。其适用于弱风化岩石边坡、坡度陡峭大于700以上，土壤和营养成分极少。如开挖的岩石边坡等地方。 挂网喷播主要材料为铁丝网、土工格、固钉、草种（同普通喷播）、粘合剂、纤维质、保水
河道生态修复专题报告
河道生态修复专题报告 1、砂坑治理 沙坑的成因分析 导致沙坑形成的原因有人为和自然两种因素，人为的挖沙取石是沙坑形成的主要原因，不合理的开采利用，破坏地表植被，直接导致沙坑形成。同时风蚀、水蚀也加剧了沙坑的形成。 沙坑的特点分析：一般分布较广、且多数比较零散。 沙坑的危害 （1）破坏土地、影响地表景观。 砂石的开采是以剥离挖损土地为主，显着改变了地表景观，一般沙坑开采前是有植被覆盖的河滩地，甚至是农田。开采后地貌和植被遭到破坏，由于沙石的挖去，地面形成巨大的沙坑，且周围堆置着大量的废石与垃圾，严重破坏地表自然景观，形成一个与周围环境完全不同甚至极不协调的外观。随着人类社会的发展与进度，景观的破坏越来越多的引起当地居民的强烈反应。 （2）形成大量沙尘源，容易就地起砂。 沙坑多分布在生态环境原本就很脆弱的河道两侧及荒滩地。由挖沙取石，破坏了植被和表层土壤，形成大面积的荒沙地。到了冬春季节，风起沙扬。 （3）造成大量的水土流失。 人工采石挖沙，形成沙坑，造成周边地段地下水下降，加上人工对地面的扰动，使土壤的抗侵蚀性降低，到了雨季，加剧水土流失，并容易引起塌方等自然地质灾害。 总之，由于砂石的开采，沙坑的形成，破坏了生态环境，污染了大气环境，严重影响了社会经济的发展和人名的生活水平。 沙坑治理的具体措施 (1)大沙坑治理采取小坡平整的措施 1)平整最小边坡1:5。根据植被生长需要及稳固沙土要求，植被自然生长所需坡度不宜陡于1:5。 2)尽量保证堤脚护堤滩地宽度不小于30m。 3)基本保证每一个横断面内，挖填土方内部平衡，且就近平衡。 (2)有常流水的河道，采取引种水草、封河育草的措施，恢复河道的湿地景观。 (3)干旱河道采取撒播草籽的措施，提高河道内的植被盖度，减少水土流失，避免扬沙。 2、土壤改良 针对不同土壤质地类型，提出相应的土壤改良措施模式： （1）河道基质为砾石类占主体的地段：首先将河道局部小地形地貌平整处理，然后覆盖一层3-5cm层厚的生土，并碾压2-3次，压实，形成一个隔水层。其次将河道内的沙土按照1:1的体积比例与客土进行混合配置。主要客土材料配比为：黄壤土60%，有机质（泥炭和农家肥总计15-20%）+植物纤维（粉碎的农作物秸秆20%-25%）。增加适当的土壤改良剂及保水剂，配好的客土覆盖20cm厚度。 （2）沙质土类为主体的地段：河道平整处理，然后覆盖一层3-5cm层厚的生土，并碾压2-3次，压实，形成一个隔水层。将河道内的沙土按照4:3的体积比例与客土进行混合配置。主要客土材料配比为：黄壤土60%，有机质（泥炭和
植物修复的强化措施
植物修复的强化措施 1、活化污染土壤中难吸收态重金属 重金属进入土壤后，大多数与土壤中的有机物或无机物形成不溶性沉淀或吸附在土壤颗粒表面而难以被植物吸收。通过一些活化措施，可以增加土壤溶液中重金属的浓度，从而提高对重金属污染土壤的修复效率。降低土壤pH通常会提高土壤溶液重金属的浓度。降低土壤pH值的方法通常有以下2种，一是直接酸化土壤，另一种是以营养剂的形式撒入土壤。提高土壤Eh也会增加土壤溶液中重金属含量。调节土壤Eh一般是通过灌田和晾田的方式进行，增加土壤有机质也会提高土壤的Eh。施加螯合剂可以促进重金属从土壤固相向土壤液相的释放。 2、提高修复植物的生物量并缩短其生长周期 灌溉和施肥是促进植物生长的主要因素，但过量灌溉和施肥既浪费资源也不利于植物生长，还可能引起土壤中重金属的扩散。因此，按超富集植物的水、肥需求规律合理供应水肥，可以保证超富集植物最大限度地提高地上部生物量。 温度、光照、土壤水分、空气流通、热量等环境因素对植物生长周期影响很大，利用植物对环境条件的反应，可以缩短植物生长周期从而缩短修复周期。如搭建塑料大棚、遮荫设备、施干冰、育苗移栽等。此外，根据超富集植物各生长时期对重金属的积累情况不同也可以缩短修复周期。 3、加强农业管理 污染土壤经耕翻后，可以将深处污染物质翻到土壤表层植物根系分布较密集区域，这样可提高植物修复效果。污染土壤的耕翻一般要在修复植物一个生长季结束以后或修复植物播种之前进行。耕翻深度视土壤污染深度而定。耕翻后的土壤经过一段时间的晾晒后，在修复植物定植之前，还要对土壤进行整平作业，促进土壤团粒结构的形成，起到保墒的作用。对于重金属污染土壤，以撒播方式较好，这样可以扩大植物根与重金属接触的表面积。在植物生长过程中，结合施肥等作业也可以适当搅动土壤，以便改善根际圈环境，促进根系生长发育和改变重金属的空间位置，促进植物与重金属的接触。 重金属污染土壤多数是几种重金属混合在一起的复合污染，而超富集植物往
水生植物与水体生态修复
水生植物与水体生态修复吴振斌 第一章水生植物概述 1、1 水生植物得概念 为一生态学范畴得概念。并没有一个统一得定义。 水生植物生活于水环境中,形成了一系列对于水环境得典型适应性特征,主要体现在形态结构及其功能上。 生活型:指植物长期生存在一定得环境下形成得一种形态上得适应类型,也就是各种植物对其生态条件得综合作用在外貌上得具体反映。 挺水植物:根生泥中,下部或基部在水中,茎、叶等光合作用部分暴露在空气中。该类群植物处于水陆过渡地带,因而叶表现出具有同陆生植物相似得结构,具有表皮毛、角质层、气孔等。 浮叶植物:植株扎根基底,光合作用部分仅叶漂浮于水面。 漂浮植物:与浮叶植物相比,整个植物体悬浮于水面,根沉水中,但不接触基底。也有浮水叶与沉水叶之分。 沉水植物:大部分生活周期内营养体全部沉没水中,植株扎根基底。 由于完全沉水,该类群植物适应水环境得特性更为典型,叶面上得气孔已丧失功能或没有气孔;通气组织特别发达;叶绿体大而多,主要分布于植物体表面;。。。 在同一水体中,各生活型得水生植物分布呈一定规律,自沿岸带向深水区呈连续分布态,依次为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物与沉水植物。 水生植被得功能:首先,作为初级生产者,为各类水生动物直接或间接提供食物基础,进而形成复杂得食物链,为最终形成复杂得生态系统提供了必要条件; 其次,调节生态系统得物质循环,如通过其矿物质营养代谢实现物质循环;可有效增加空间生态位,形成更多样您给得小生境;能影响并稳定水体理化指标,如通过光合作用放氧提高水体中溶氧浓度与氧化还原电位;通过呼吸作用利用二氧化碳改变水体pH与无机碳得形态与含量等; 再次,大型水生植物通过与浮游植物竞争营养物质与生长空间,以及形成遮光效应与分泌克藻物质,可以很好地抑制藻类得过量繁殖,减少水华得暴发,维持较高得生物多样性与健康得水环境;还具有各种物理、化学效应,如固化底泥、提高其氧化性、附着与吸收有害物质,通过吸附与过滤作用,降低生物性与非生物性悬浮物,增加透明度,净化水质;水体中植物得生存,可减少水动力,降低水体扰动所带来得底泥营养盐向水体释放; 最后,具有景观美化效应等。
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
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。植物修复技术是一门刚刚兴起的技术,具有许多优点。常用的生物提取法有2种。一种方法是通过超富集植物如Thlaspicaerulescens和Alyssum bertolonii等吸收1种或2种重金属。这种植物虽然获得很低的生物量,但在植物枝叶中重金属含量很高。另一种方法是通过生物量大的植物。这种植物对某种重金属没有吸收的专一性,在植物的枝叶中重金属的含量不高,但它有大量的生物量,因此也能吸收大量重金属。近年来重金属污染的植物修复技术受到了广泛关注，被誉为廉价的“绿色修复技术”。而超富集植物又是植物修复的基础，要研究超富集植物，就需了解以下几点： 1超富集植物的定义 众所周知，植物修复的前提是找到对某种(些)重金属具有特殊吸收富集能力的植物种或基因型，即重金属的“超富集植物”(Hyperaccumulator)。超富集植物是指能超量吸收重金属并将其运移到地上部的植物。通常，超富集植物的界定可考虑以下两个主要因素：
水生植物与水体生态修复
水生植物与水体生态修复--------吴振斌 第一章水生植物概述 1.1 水生植物的概念 为一生态学范畴的概念。并没有一个统一的定义。 水生植物生活于水环境中，形成了一系列对于水环境的典型适应性特征，主要体现在形态结构及其功能上。 生活型：指植物长期生存在一定的环境下形成的一种形态上的适应类型，也是各种植物对其生态条件的综合作用在外貌上的具体反映。 挺水植物：根生泥中，下部或基部在水中，茎、叶等光合作用部分暴露在空气中。该类群植物处于水陆过渡地带，因而叶表现出具有同陆生植物相似的结构，具有表皮毛、角质层、气孔等。 浮叶植物：植株扎根基底，光合作用部分仅叶漂浮于水面。 漂浮植物：与浮叶植物相比，整个植物体悬浮于水面，根沉水中，但不接触基底。也有浮水叶与沉水叶之分。 沉水植物：大部分生活周期内营养体全部沉没水中，植株扎根基底。 由于完全沉水，该类群植物适应水环境的特性更为典型，叶面上的气孔已丧失功能或没有气孔；通气组织特别发达；叶绿体大而多，主要分布于植物体表面；。。。 在同一水体中，各生活型的水生植物分布呈一定规律，自沿岸带向深水区呈连续分布态，依次为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物。 水生植被的功能：首先，作为初级生产者，为各类水生动物直接或间接提供食物基础，进而形成复杂的食物链，为最终形成复杂的生态系统提供了必要条件； 其次，调节生态系统的物质循环，如通过其矿物质营养代谢实现物质循环；可有效增加空间生态位，形成更多样你给的小生境；能影响并稳定水体理化指标，如通过光合作用放氧提高水体中溶氧浓度和氧化还原电位；通过呼吸作用利用二氧化碳改变水体pH和无机碳的形态和含量等； 再次，大型水生植物通过与浮游植物竞争营养物质和生长空间，以及形成遮光效应和分泌克藻物质，可以很好地抑制藻类的过量繁殖，减少水华的暴发，维持较高的生物多样性和健康的水环境；还具有各种物理、化学效应，如固化底泥、提高其氧化性、附着和吸收有害物质，通过吸附和过滤作用，降低生物性和非生物性悬浮物，增加透明度，净化水质；水体中植物的生存，可减少水动力，降低水体扰动所带来的底泥营养盐向水体释放； 最后，具有景观美化效应等。 第二章主要生态因子对水生植物的影响 2.1 光照强度 光补偿点和光饱和点是植物需光特性的两个主要指标。 真光层深度是指在水柱中支持净初级生产力的部分，其底部为临界深度，即水柱的日净初级生产力为0值的深度，也就是光合作用和呼吸作用达到平衡的深度，也称为补偿深度。按经验看，光补偿深度一般是水体透明度的1.5倍，或光照强度约为表面光强的1%处的水深。只有实际水深小于或等于光补偿深度的水域，沉水植物才能生长。 2.2 温度 对水生植物光合作用和代谢活动的影响、对其越冬和繁殖的影响、对其生长竞争的影响。多数水体水生植被恢复或重建是通过整株移植或利用其他营养体进行，主要依据是其具有广
植物修复技术的原理
植物修复技术的原理 核心提示：植物修复具有成本低、不破坏土壤和河流生态环境、不引起二次污染等优点。自20世纪90年代以来，植物修复成为环境污染治理研究领域的一个前沿性课题。 植物转化 原理：植物转化也称植物降解(Phytodegradation)，指通过植物体内的新陈代谢作用将吸收的污染物进行分解，或者通过植物分泌出的化合物（比如酶）的作用对植物外部的污染物进行分解。植物转化技术使用于疏水性适中的污染物，如BTEX，TCE，TNT等军用排废.对于疏水性非常强的污染物，由于其会紧密结合在根系表面和土壤中，从而无法发生运移.对于这类污染物，更适合采用之后提到的植物固定和植物辅助生物修复技术来治理。 根滤作用(Rhizofiltration) 原理：借助植物羽状根系所具有的强烈吸持作用，从污水中吸收，浓集，沉淀金属或有机污染物，植物根系可以吸附大量的铅，铬等金属。另外也可以用于放射性污染物，疏水性有机污染物(如三硝基甲苯TNT)的治理。进行根滤作用所需要的媒介以水为主，因此根滤是水体，浅水湖和湿地系统进行植物修复的重要方式，所选用的植物也以水生植物为主。 植物辅助生物修复(Plant-AssistedBioremediation) 原理：通过植物的吸收促进某些重金属转移为可挥发态，挥发出土壤和植物表面，达到治理土壤重金属污染的目的。有些元素如Se、As和Hg通过甲基化挥发，大大减轻土壤的重金属污染。如B.Juncea能使土壤中的Se以甲基硒的形式挥发去除。还有的研究表明烟草能使毒性大的二价汞转化为气态的零价汞。Rugh 等将细菌的汞还原酶基因转入Arabidopsistfialiana中，发现该植物对HgCl2的抗性和将Hg2+还原为Hg的能力明显增强。这一方法只适用于挥发性污染物，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，以减轻环境害。由于这一方法只适用于挥发性污染物，应用范围很小，并且将污染物转移到大气和（或）异地土壤中对人类和生物又一定的风险，因此，它的应用将受到限制。 植物萃取(Phytoextraction) 原理：种植一些特殊植物，利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害物质并运移至植物地上部，通过收割地上部物质带走土壤中污染物的一种方法。植物提取作用是目前研究最多，最有发展前景的方法。该技术利用的是一些对重金属具有较强忍耐和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。此方法的关键在于寻找合适的超富集植物和诱导出超级富集体。 植物固定(Phytostabilization) 原理：利用植物根际的一些特殊物质使土壤中的污染物转化为相对无害物质的一种方法。 植物在植物稳定中主要有两种功能： 1.保护污染土壤不受侵蚀，减少土壤渗漏来防止金属污染物的淋移； 2.通过金属根部的积累和沉淀或根表吸持来加强土壤中污染物的固定。 应用植物稳定原理修复污染土壤应尽量防止植物吸收有害元素，以防止昆虫、草食动物及牛、羊等牲畜在这些地方觅食后可能会对食物链带来的污染。 然而植物稳定作用并没有将环境中的重金属离子去除，只是暂时将其固定，使其对环境中的生物不产生毒害作用，但并没有彻底解决环境中的重金属污染问
沉水植物修复技术与方法
沉水植物修复湖泊水体研究中的热点问题及其技术前景 摘要:沉水植物修复水体技术是当前水体修复技术中的热点，本文针对沉水植物自身的修复特点，探讨了沉水植物对湖泊水库污染物修复的主要技术和方法、目前的研究的热点和存在的问题以及未来该领域的研究方向，最后表明：沉水植物修复湖泊污染水体技术有很广阔的领域和应用前景，成为修复技术的热点导向。 关键词:湖泊水库;沉水植物;修复技术；问题；前景 目前湖泊水库污染已经是不争的事实，成了全球关注的焦点，尤其是我国，湖泊的生态环境状况普遍存在几大问题：湖泊中的重金属污染，泥沙淤积、湖面退缩、盐化、富营养化等等，以及由此引起的生态环境恶化和资源退缩。特别是在东部人口稠密地区，湖泊所受的污染越来越严重。很多地区的湖泊是饮用水源地，湖泊丧失了自净能力，饮用水源水质更是受到威胁。 湖泊水库的富营养化急剧导致水体浮游植物增加,沉水植物消亡。在外源污染物降低后,沉水植物的恢复仍然滞后相当长的时间,而沉水植物的恢复对浅水湖泊修复的长期效益至关重要。本文探讨了湖泊中沉水植物的修复技术，降低湖泊水体的P含量,增加水体的透明度是沉水植物恢复的关键。沉水植物的修复主要以自然修复为主,人工修复为辅的方法。发展以轮藻植物为优势种群,杂草类沉水植物共生的多样性植物群落。沉水植物的修复,对改善浅水湖泊生态环境,促进湖泊向健康化发展起到重要的作用。李顺鹏等人的研究表明降低水体中N、P 含量以及底泥中有机C和N、P的负荷富营养化修复的关键问题[1]。而针对湖波水库富营养化的修复技术国内外研究很多，并取得了大量的成果[2-5]，其中沉水植物在水生生态系统中的修复技术倍受青睐，已经成为环境领域和水生态学研究的热点之一。鉴于此，本文重点对沉水植物对湖泊水库的修复技术和方法加以研究和探索，以期能为水修复工作者提供参考和依据。 1.沉水植物修复水体技术原理 1.1沉水植物基本概念和物种的选择 沉水植物是指植物体全部位于水层下面营固着生活的大形水生植物。它们的根有时不发达或退化，植物体的各部分都可吸收水分和养料，通气组织特别发达，有利于在水中缺乏空气的情况下进行气体交换。因为沉水植物在光合作用下释放氧气在水体中, 这对富营养化水体自净作用至关重要, 决定了沉水植物在水生态系统中占据重要的地位，也对沉水植物的水质改善效应研究是基础的理论研究, 可为利用沉水植物修复受污染水体提供一定的理论依据，这类植物的叶子大多为带状或丝状，常见的水体修复的沉水植物有伊乐藻(Elodea nuttalli)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)、苦草(Vallisneria spiralis)、菹草(Potamogeton crispus Linn)、来眼子菜(Potamogeton malaianus)等。和其它的水生植物相同是构成水体生物链的基础,吸收水体中引起富营养化的物质，为促进生态良好循环提供氧气,有很强的净水功能。 沉水植物物种的选择应以当地土著物种为主,限制外来物种。否则可能造成难以估测的生态失衡问题和培养难度。物种的选择应保证多样性,单一的物种的沉水植物群落,是很难维持稳定的生态系统的[6]。由于湖泊常用于娱乐目的,例如划船、游泳等,故高茎植物在沉水植物恢复过程往往与其矛盾,从而低茎的轮藻植物是沉水植物恢复的首选。因为轮藻植物可以强化水体杂质沉淀,降低水体浊度[7],并且对水体的富营养化物质有效去除[8],降低浮游植物的生长。 1.2 沉水植物修复水体的作用机理 沉水植物作为主要初级生产者，在水生态系统中起着重要的作用。在湖泊生态系统重建与恢复中，重建沉水植物是关键性的步骤。文献[9-10]研究表明：沉水植被恢复后，水体透明