植物修复技术的原理
植物修复技术的原理-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
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题。如果环境条件发生变化，重金属的生物可利用性可能又会发生改变。因此，植物固定不是一个很理想的修复方法。
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
环境修复原理与技术 一、单选(13分) 1、微生物降解有机污染物的基本反应类型不包括() A中和反应 B、氧化反应 C、还原反应 D、水解反应 正确答案:A 2、以下不属于物理修复技术的是() A、原位可渗透反应墙技术 B、固化稳定化修复技术 C、电动力学修复技术 D、热力学修复技术 正确答案:A 3、以下不属于环境生物修复技术局限性的是() A.需要大型设备,造价昂贵 B、耗时长 C、条件苛刻 D、并非所有进入环境的污染物都能被利用 正确答案:A 4.可处理性试验方法不包括( A.水体灭菌实验 B.土壤柱试验 C、反应器实验 D.摇瓶实验 正确答案:A 5、微生物修复的影响因素不包括() A大气性质 B、微生物活性 C、污染物特性 D、土壤性质 正确答案:A 6、土壤污染的特点不包括() A.隐蔽性 B、可逆性 C、长期性 D、后果严重性 正确答案:B
7、稳定塘修复技术可以分为微生物稳定塘和水生生物塘,下列选项中不属于微生物稳定塘的是() A好氧塘 B、养殖塘 C、厌氧塘 D、曝气塘 正确答案:B 8、干扰可以分为自然干抗和人为干扰,以下不属于自然干扰的是( A.文化活动或过程干扰 B、火干扰 C.土壤性干扰 D.动物性干扰 正确答案:B 9、修复不包括() A恢复 B、重建 C、整顿 D、改建 正确答案:C 10、气体抽提修复技术优点不包括() A、处理量大 B、干扰小 C、对不易挥发有机污染物处理效果明显 D、易于与其他技术组合使用 正确答案:C 11、生命现象的典型表现是() A同化作用 B.异化作用 C、新陈代谢 D、呼吸作用 正确答案:C 12、大气污染的修复净化技术不包括() A.植物修复技术 B.微生物修复技术 C、无机矿物材料修复技术 D、原位修复技术 正确答案:D
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
2016环境生物修复技术复习题 一、名词解释 1、原位生物修复 指在污染的原地点采用一定的工程措施进行生物修复。采用工程措施但不挖掘或抽取地下水等方法。 2、环境生物技术 直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能．建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统，称之为环境生物技术。 3、膜污染 膜污染是指在膜过滤过程中，水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。 4、稳定塘处理技术 稳定塘旧称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。 5、植物促进 也称之为植物提取，植物根系将土壤中重金属或有机污染物从污染的土壤中转移到植物的地上部分。一般指那些能累积超过叶子干重%的Mn，或者%
的Co、Cu、Pb、 Ni、Zn，或者%的Cd的植物。目前世界上有 500多种这样的植物。 6、湿地处理系统 人工湿地处理系统是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能，且可认为监督控制的废水处理系统，是一种集物理，化学，生化反应于一体的废水处理技术；一般由人工基制和生长在其上的水生植物组成，是一个独特的土壤，植物，微生物综合生态系统。 7、土地处理技术 利用土壤-植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能对被污染的河水进行异位处理的技术。 8、矿化作用 指有机污染物在一种或多种微生物的作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的无机化合物如含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的过程。 9、生物强化 是指通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物，提高有效微生物的浓度，增强对难降解有机物的降解能力，提高其降解速率，并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。 10、生物冶金 生物冶金技术，又称生物浸出技术，通常指矿石的细菌氧化或生物氧化，由自然界存在的微生物进行。这些微生物被称作适温细菌，大约有微米长、微米宽，只能在显微镜下看到，靠无机物生存，对生命无害。这些细菌靠黄铁矿、砷黄铁矿和其他金属硫化物如黄铜矿和铜铀云母为生。 12、颗粒污泥 颗粒污泥是指UASB工艺中起净化污水作用的污泥颗粒。好氧颗粒污泥
污染环境生物修复技术 摘要：最着生物技术的飞速发展，生物修复技术在污染环境的治理中显示出明显的优势，并在预防环境污染和治理环境污染方面起到越来越重要的作用。[1]本文对生物修复应满足的生态条件做了详尽总结，分别是微生物、处理场地、水分、营养物质、氧气与电子受体、根圈作用和土壤物化因素，这些因素将决定生物修复的成败。本文还重点分析了影响微生物修复的关键因素，包括生物因素、营养因素、O2和电子受体、表面活性剂和共代谢物等。[4]关键词：生物修复；污染环境；生态条件、微生物 生物修复即利用微生物降解环境中有毒有害物质，消除污染者，减少其浓度的修复方法。大体上，可以将生物修复分为原位生物修复和异位生物修复。原位生物修复（就地生物修复）即污染土壤或水体不经过搬运或运输，而是通过投加微生物、营养盐、电子受体等方法进行原位生物降解。异位生物修复即利用物理化学方法将受污染物质搬离原地进行集中生物降解，通常对于污染严重的土壤与水体多采用该技术。与传统的物理化学修复技术相比，生物修复技术具有可以原地进行、投资省、对周围环境的扰动小、对污染物的去除具有持久性、公众易于接受、可以与物理化学方法结合使用等优点。[2] 生物修复的目标及应满足的最佳生态条件[3] 生物修复的目标至少是将土壤及地下水或地表水环境中的污染物降低到环境安全标准值以下，作为一种生物处理技术，生物修复是否成功取决于多种因素。从技术参数上大体可分以下几点： （1）微生物必须筛选获得具有活性的专性微生物。这些微生物必须有能力在合理的速率下将污染物从起始的高浓度降解达到规定的标准浓度以下，并且在分解污染物的过程中不应产生毒性代谢物。 （2）处理场地处理场地中存在的化学污染物及其浓度不应显著抑制微生物或酶的降解活性和高积累植物的吸收作用，否则应加以稀释；处理的化学污染物必须是生物可利用的；在处理点或反；应器中的条件必须适合生物生长，为此首先有必要对处理场地本身及处理过程所需达到的生态条件进行了解和设置。 （3）水分大量资料表明，水分是调控微生物、植物和细胞游离酶活性的重要因子之一。因为它是营养物质和有机组分扩散进入生物活细胞的介质，也是代谢废物排出生物机体的介质。特别是，水分通过对土壤通透性能、可溶性物质的特性和数量、渗透压、土壤溶液pH 和土壤不饱和水力学传导率发生作用而对污染土壤及地下水的生物修复产生重要影响。一些研究表明，25 %～85 %持水容量或- 10 kPa 或许是土壤水分有效性的最适水平。
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
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×
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
《污染环境修复原理与技术》教学大纲 课程编号：081472B 课程类型：□通识教育必修课□通识教育选修课 □专业必修课√专业选修课 □学科基础课 总学时：32 讲课学时：32实验（上机）学时：0学分：2 适用对象：环境工程 先修课程：无 一、教学目标（黑体，小四号字） 《污染环境修复原理与技术》是环境工程专业本科生的一门专业选修课。该课程通过介绍污染环境的各项修复技术培养学生工程实践能力，学习该课程后可达到的具体目标如下： 目标1：培养学生理论指导实际的工程实践能力。 目标2：掌握污染环境修复的基本概念和原理，污染环境修复技术、工艺及工程设计的原则和方法，熟悉本领域研究的新进展与新成果。 目标3：为进行污染环境修复与污染控制、课程设计等课程奠定理论与实践基础。 二、教学内容及其与毕业要求的对应关系（黑体，小四号字） 《污染环境修复原理与技术》主要讲述内容包括污染土壤环境和污染水环境所采取的物理修复、化学修复、微生物修复、植物修复、生态工程技术等，选讲内容包括大气污染物的环境修复技术、固体废物污染的环境修复技术。
本课程主要采用多媒体教学和案例教学方法相结合的方式开展教学。 课后作业为学生课堂报告，报告内容为典型污染环境的修复案例，以锻炼自我学习和独立思维的能力，培养用于创新与团队合作的精神，激发对污染环境修复研究的兴趣。 该课程在培养学生工程实践能力方面促进了毕业要求的实现。 三、各教学环节学时分配（黑体，小四号字） 以表格方式表现各章节的学时分配，表格如下：（宋体，小四号字） 教学课时分配 四、教学内容（黑体，小四号字） 第1章绪论 第1节环境概述 1.环境概念 2.环境分类
环境污染的生物修复 【摘要】随着我国经济的快速发展，环境污染问题日趋突出，减少环境污染、遏制生态环境的恶化已成为人们关注的焦点。生物修复技术以其成本低、效果好、无二次污染等优点受到普遍关注，成为环境治理的主要方法和技术。本文综述了环境生物技术的形成发展、应用前景等，着重分析了环境生物修复技术在水产养殖废水方面的应用。 【关键词】环境生物技术；生物修复技术；水产养殖废水 1 生物修复技术的基本概念及其原理 生物修复又称生物改良，是指利用生物的生命代谢活动，来减少污染环境中的有毒有害物的浓度或使其无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全地恢复到原初状态的过程。 生物修复根据所利用的生物，可以分为植物修复、动物修复、生态修复、微生物修复四类。根据被修复的污染环境，可以分为土壤生物修复、水体生物修复和大气生物修复。而由于生物修复的实施方法不同，又分为原位生物修复和异位生物修复。 1.1 生物修复的基本原理 生物修复技术是通过生物的降解和转化，将有机污染物转化为无害的小分子化合物和二氧化碳与水。利用生物对环境污染物的吸收、代谢及降解等功能，对环境中污染物的降解起催化作用，加速去除环境中的污染物。 1.2 生物修复技术的特点 生物修复技术具有投资费用低，对环境影响小，使用效果好，使用区域范围广，使用面积大等特点，而且能同时处理受污染的土壤和地下水。在土壤修复中还可以去除环境中的重金属和放射性核素。但其也存在局限性，生物不能降解进入环境中的所有污染物，并且受外部环境的影响较大。 2 生物修复技术在水产养殖废水中的应用 氨氮是水产养殖的最主要危害，但传统的加注新水、曝气、漂白粉或臭氧氧化、使用斜发沸石进行离子交换等方法脱氮效果并不理想[2]。而活性污泥法、生物膜法和稳定塘法等生物处理法存在或伴有污泥产生、反应启动慢、出水水质不稳定等问题。随着生物技术的发展，生物修复技术在水体氨氮污染的处理上被广泛应用。微生物修复技术在水产养殖中主要应用于养殖环境的原位修复中，主要处理底泥的有机污染和水体的富营养化问题。
一、教学目标 (一)学习目标 随着环境污染带来的农产品安全和人类健康等问题日益突出，污染环境修复的任务也就变得十分紧迫。通过对《污染环境修复原理与技术》课程的学习，使学生能够掌握污染环境修复的基本概念和原理，掌握污染环境修复技术、工艺及工程设计的原则和方法，熟悉本领域研究的新进展与新成果。 （二）可测量结果 1) 能理解环境修复的核心概念及内涵，能说明环境修复与传统环境工程及污染预防工程的区别与联系。 2）了解环境修复的主要类型、对象和任务，掌握物理修复、化学修复、微生物修复和植物修复主要技术类型的基本原理、技术特点和适用范围。 3）理解污染物生物有效性和风险评估在污染环境修复中的重要性，了解土壤、地表水和地下水等环境载体特性对环境修复的影响。 4）理解环境修复现场评价、可处理性评估、修复方案设计的基本原则、方法与流程。 5）掌握场地土壤污染修复、地下水污染修复、污染水体修复、固体废物污染修复的主要技术方法与发展趋势。 6）具有文献查找阅读、分析讨论、报告展示、论文撰写、团队写作等综合能力。 以上结果可以通过课堂讨论、分组报告与课程论文等环节测量。 二、课程要求 （一）授课方式与要求 授课方式：（1）教师讲授（教师讲授核心内容、总结、答疑、提示今后内容、公布课程报告与讨论主题等）；（2）课后阅读和报告准备（学生按照课程讨论与报告主题内容，分小组进行阅读总结和制作报告展示PPT）；（3）课程报告与讨论(主题报告学生根据所选主题作PPT 展示与发言，其他学生根据主题与报告内容进行质疑与讨论，教师作点评)；（4）期末课程论文撰写。 要求：熟悉本课程的基本知识，提高文献阅读与分析水平，锻炼自我学习和独立思维的能力，培养用于创新与团队合作的精神，激发对污染环境修复研究的兴趣。要求学生认真对待课程报告与讨论环节，教师将对学生的主题报告及讨论发言情况进行点评和绩效记录，作为课程评分的依据。 （二）考试评分与建议 本课程将以课程论文撰写和课程报告与讨论的形式进行评分，其中课程论文占40％，课程报告占30％，课程讨论发言占30%。 三、教学安排 第一次：污染环境修复概论及基本原理(3课时) 主要内容： 污染环境修复的概念及内涵，污染环境修复的主要类型、产生与发展、对象和任务。中国生态环境现状和优先控制修复污染物分析。污染环境的物理修复原理，包括物理分离、翻土和客土、固化/稳定化修复、蒸汽抽提、玻璃化修复、热解吸修复、电动力学修复等主要技术特点与基本原理。污染环境的化学修复原理，包括化学淋洗、溶剂浸提、化学氧化（还原）、原位化学反应处理墙、化学固定等主要技术特点与基本原理。污染环境的生物修复原理，包括生物通风、生物泥浆反应器、生物堆制、植物修复等主要技术特点与基本原理。 思考题： 依据物理修复、化学修复、生物修复主要技术原理分析其技术的适用性。 第二次：环境修复中污染物有效性和风险评估的作用(3课时)
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
环境生物修复技术教学大纲 本课程本课程旨在通过生物修复的机理，影响生物修复的受体特性、污染物特性、的目的环境条件，以及生物修复在污染土壤、河流、湖泊、地下水、海洋等的工程应用 技术学习，使学生掌握如何利用环境生物学的手段监测、评价、治理污染环境，、 并对环境生物修复的原理、发展、应用和尚存在的问题有明晰和透彻的认识。任务和 通过这门课的学习，学生需要掌握生物修复的基础理论和常用的土壤、河流要求以 湖泊、地下水及海洋等环境生物修复技术，能够对环境生物修复有比较深刻的理及内容 解，并能运用到实践中。提要 总学时 36 课内学时 36 课外学时 0 书目编著者主要教材、污染环境生物修复工程陈玉成参考书目或污染环境的生物修复沈德中文献目录水环境污染修复工程学原理与应用张锡辉污染土壤生物修复技术张从、夏立江 环境工程导论学习本课环境工程微生物学程之前必环境化学须先修的 主要课程 主要教学任课教师姓名张新颖课堂讲授职称讲师方式 (若有其它要求，可在备注中加以说明) 备注 注:本页不够写，可另加页。 教学内容、时数的分配及各阶段的要求
教学内容时数分配各阶段的要求 第1章绪论第1章绪论 2学时 1. 生物修复的概念与类总体上把握重点是生物修复 型的特点及应用，难点是生物修复的2. 生物修复的类型可处理性试验，对本课程有一个总3. 生物修复的特点与应体初步认识，为后面的学习做一个用铺垫。要求学生广泛摄取相关方面4. 生物修复的应用前景信息、资料，为进一步深入学习提5. 生物修复的原则及可供保证。 处理性试验 6. 生物修复工程设计 实际工程设计 注:本页不够写，可另加页。 教学内容、时数的分配及各阶段的要求 教学内容时数分配各阶段的要求第2章生物修复的第2章生物修复的机理 机理 4学时 1. 微生物:微生物对有机学习、掌握微生物和植物与污污染物的修复;微生物对染物的作用机理，理解生物与有机重金属污染物的修复;微物的作用机理。氮、磷等营养元素，生物对氮磷富营养物的修重金属及有机物等污染物质的来复源、性质及其对环境和人类造成危2. 植物:植物对有机污染害，掌握生物修复方法、修复机理物的修复;植物对重金属与应用。 污染物的修复;植物对氮 磷富营养物的修复 3. 水生生物:水生生物对 富营养化物的修复;生态
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：
《环境修复原理与技术》作业考核试题 :颗粒在污泥浓缩池中 A:自由沉淀 B:絮凝沉淀 c:拥挤沉淀 D:压缩沉淀2:下列说法不正确的是 A:coD测定通常采用2cr2o7和no7为氧化剂 B:coD测定不仅氧化有机物，还氧化无机性还原物质 c:coD测定包括了碳化和硝化所需的氧量 D:coD测定可用于存在有毒物质的水3:环境噪声具有的特点是 A:易评估和暂时性 B:分散性和持续性 c:无形性和多发性 D:危害大和复杂性4:植物对有机污染物的修复不包括 A:对有机物的吸收 B:有机物的固化 c:有机物的降解 D:有机物的稳定5:修复不包括 A:恢复 B:重建
c:整顿 D:改建6:不能用来脱除H2S臭味的物质是 A:活性炭 B:氢氧化铝 c:盐酸 D:次氯酸钠7:ToD是指 A:总需氧量 B:生化需氧量 c:化学需氧量 D:总有机碳含量8:气体抽提修复技术优点不包括 A:处理量大 B:干扰小 c:对不易挥发有机污染物处理效果明显 D:易于与其他技术组合使用9:“可持续发展”的核心思想是 A:既能满足当代人的需求，又不对后代人满足其需要的能力构成危害 B:协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展 c:环境保护，科学发展观 D:持续快速的发展10:《京都协议书》是针对哪一环境问题而制定的？ A:全球变暖
B:大气污染 c:土壤污染 D:固体废弃物污染11:在化学氧化修复技术中，常用的氧化剂不包括 A:双氧水 B:高锰酸钾 c:臭氧 D:氯气12:下列属于环境问题的是。 A:火山爆发 B:台风 c:海啸 D:物种消失13:以下不属于植物修复技术优点的是 A:植物修复技术影响因素少 B:植物修复的开发和应用潜力巨大 c:植物修复符合可持续发展理念 D:植物修复过程易于为社会接受14:下列说法不正确的是 A:可降解的有机物一部分被微生物氧化，一部分被微生物合成细胞 B:BoD是微生物氧化有机物所消耗的氧量与微生物内源呼吸所消耗的氧量之和 c:可降解的有机物分解过程分碳化阶段和硝化阶段
环境生物修复技术复习 题 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
2016环境生物修复技术复习题 一、名词解释 1、原位生物修复 指在污染的原地点采用一定的工程措施进行生物修复。采用工程措施但不挖掘或抽取地下水等方法。 2、环境生物技术 直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能．建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统，称之为环境生物技术。 3、膜污染 膜污染是指在膜过滤过程中，水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象。 4、稳定塘处理技术 稳定塘旧称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。 5、植物促进 也称之为植物提取，植物根系将土壤中重金属或有机污染物从污染的土壤中转移到植物的地上部分。一般指那些能累积超过叶子干重%的Mn，或者%的Co、Cu、Pb、 Ni、Zn，或者%的Cd的植物。目前世界上有 500多种这样的植物。 6、湿地处理系统 人工湿地处理系统是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能，且可认为监督控制的废水处理系统，是一种集物理，化学，生化反应于一体的废水处理技术；一般由人工基制和生长在其上的水生植物组成，是一个独特的土壤，植物，微生物综合生态系统。 7、土地处理技术 利用土壤-植物系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能对被污染的河水进行异位处理的技术。 8、矿化作用 指有机污染物在一种或多种微生物的作用下彻底分解为H2O、CO2和简单的无机化合物如含氮化合物、含磷化合物、含硫化合物和含氯化合物等的过程。
《环境修复原理与技术》习题三 一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1、在化学氧化修复技术中，常用的氧化剂不包括（） A、双氧水 B、高锰酸钾 C、臭氧 D、氯气 2、原位化学淋洗操作系统不包括（） A、向土壤试驾淋洗液的设备 B、上层淋出液收集系统 C、下层淋出液收集系统 D、淋出液处理系统 3、植物对有机污染物的修复不包括（） A、对有机物的吸收 B、有机物的固化 C、有机物的降解 D、有机物的稳定 4、水环境的修复原则不包括（） A、成本最低原则 B、生态学原则 C、水体地域性 D、最小风险和最大利益原则 5、湖泊水库环境综合评价中的基础资料收集不包括（） A、水体理化参数 B、气候学数据 C、水文学数据 D、生物学参数 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题2分，共8分） 1、按照不同作用机理，可将土壤自净作用划分为（） A、物理生物净化作用 B、物理净化作用 C、化学净化作用 D、生物净化作用 E、化学生物净化作用 F、物理化学净化作用 2、以下属于土壤污染特点的是（） A、隐蔽性 B、短期性 C、不可逆性 D、污染后果的即时性 E、后果一般不严重 3、在异位固化/稳定化过程中，可以作为粘结剂的物质有（） A、硅酸盐水泥 B、火山灰 C、硅酸脂 D、沥青 4、热力学修复技术根据加热体系和温度差异可以分为（）
A、高温加热修复技术 B、热井技术 C、低温加热修复技术 D、热毯系统 F、电磁波加热修复技术 三、判断题（本大题共41小题，每小题2分，共82分，正确填“T”，错误填“F”） 1、生态工程受自然环境影响不大。（） 2、生态垃圾等固体废物的土地填埋法处理在消耗大量土地资源的同时还存在垃圾渗滤液的棘手问题。（） 3、生物和环境是构成生态系统的两个基本子系统，因此，生态工程修复的内容主要包括生物子系统和环境子系统的调控与建造两部分。（） 4、一个生态系统的生物群落越简单，它的生物生产力越高。（） 5、沼泽是自然界最富生物多样性的生态景观。（） 6、任何一个环境中都包含许多生态因子，这些生态因子是相互孤立的，没有太大联系。（） 7、生态工程修复中的环境调控主要是减弱对生物的生长发育具有限制作用的环境因子，增加生物生长发育需要的环境因子，保证生态工程修复的成功。（） 8、我国在有关沙漠和沙漠化徒弟的生态恢复工作中，这方面还没有成功的范例。（） 9、采矿区废弃地的生态修复技术仅指生物复垦技术。（） 10、土壤是由固、液、气三相物质组成的多项疏松多孔体系，是一个以固相为主的的均匀多项体系。（） 11、土壤背景值是一个范围值，不是确定值。（） 12、从污染物的属性考虑，土壤污染源一般可分为有机污染物，无机污染物和生物污染物三大类。（） 13、按照技术类别可以将污染土壤修复方法分为原位修复和异位修复。（） 14、原位修复不需要建造昂贵的地面环境工程基础设施和运输，操作维护比较简单，特别是可以对深层次污染的土壤进行修复。（） 15、原位和异位土壤蒸汽浸提技术主要用于挥发性有机卤代物的修复，不可用于非卤代物。（） 16、多项浸提修复技术适用于高渗透性和有许多卵石的场地。() 17、与两项浸提技术相比较，两重浸提技术既可以在高真空下，也可以在低真空条件下使用潜水泵或者空气泵工作。() 18、物理固化/稳定化与其他固化技术相比较，需要破坏无机物质。（） 19、异位固化/稳定化通常用于处理有机污染物质。（）
植物修复技术 植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染的理论为基础，利用植物及其共存微生物体系消除环境中的污染物的一门环境污染治理技术。 与传统修复方法相比，该技术具有成本低、过程简单、环境友好等特点。植物修复主要针对土壤或水体中的无机和有机污染物，这些污染物包括重金属（Cd、Cr(Ⅵ)、Pb、Co、Cu、Ni、Zn、As）、有机污染物、放射性元素（Sr、Ur、Cs）、硝酸盐，铵盐，磷酸盐。目前植物修复一般针对污染环境中的重金属。 技术研究发展历程简述 ① 50-70年代开始植物修复技术理论研究 这一阶段的研究工作使人们初步认识了植物忍耐重金属的机理，提出了回避机制、排除机制、细胞壁作用机制、重金属进入细胞质机制、重金属与各种有机酸结合机制、酶适应机制、渗透调节机制等。这些“机制”的提出，使人们对植物忍耐重金属的机理有了一个较为全面的认识。 ② 70 年代至 90 年代初对超积累植物的研究 1977年Brooks[1]提出了超积累植物的概念，紧接着出现了利用超积累植物消除土壤重金属污染的萌芽。随后，有关耐重金属植物与超积累植物的研究逐渐增多，植物修复作为一种安全、廉价的污染土壤的修复技术被提出，并成为研究和开发的热点。 ③ 90 年代后，开始利用基因工程改造超累积植物 20 世纪 90 年代至今，转基因技术在植物修复中的应用日益成熟，利用某些特定基因片段以增加某种植物的耐受性，应用领域不断拓展，并随着科学技术的不断发展，鉴别和分离出的基因种类不断增加，应用范围不断扩大，科技手段和技术水平不断提高，逐步形成了一套比较完善的理论和技术体系。
植物修复几种模式 植物挥发：植物将挥发性污染物吸收到体内后再将其转化为气态物质，释放到大 气中。（二甲基硒转化为二甲基二硒） 植物过滤：指污染物被植物根系吸收后通过体内代谢活动来 过滤、降解污染物质的毒性。（Cr6+ 转化为Cr3+） 植物稳定：利用特定植物的根或植物的分泌物固定重金属，以降低其生物有效性。 （不易移动的物质） 植物提取：利用植物对重金属的吸收，通过收获地上部来达到减少土壤重金属的目的。（蜈蚣草等对重金属具有较强富集能力的特殊超积累植物） 植物转化：植物吸收污染物后，在体内同化污染物或释放出某种酶，将有毒物质降解为无毒物质。 植物辅助生物修复：通过土壤中植物根系及其周围微生物的活动，把有机污染物 分解为小分子产物，或完全矿化为CO 2、H 2 O，降低其毒性。 超累积植物的重金属修复 近年来植物修复技术也越来越多的被应用于土壤重金属污染的修复中，目前近几年中国在土壤重金属污染植物修复研究也颇有建树，且修复技术越来越侧重于生态、场地修复等领域。据农业部对我国24个省市的320个重点污染区的土壤调查结果，在污染超标的大田农作物中，重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤其以镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)污染及其复合污染为主。 本文对目前超富集植物进行了归纳总结，主要就镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)4种重金属的相关研究进展进行基本阐述，并对未来研究方向提出了看法，以期为进一步合理有效利用植物修复土壤主要重金属污染提供一定的参考依据。下面是刘星等[2]对常见的重金属富集植物及其植物种类做出的分类，见表1。