超富集植物治理重金属污染土壤研究进展_刘小梅
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寻找土壤重金属污染的“植物克星”发布时间:2011-04-15 | 作者:文·实习生马媛媛 2011年04月15日来源:科技日报作者:文·实习生马媛媛■ 新闻缘起由于工矿企业的发展、污水灌溉等,中国乃至世界的土壤重金属污染越来越严重。
植物修复技术是目前重金属污染治理最有效的方法之一,而该技术成功的关键在于寻找超富集植物。
日前,中国科学院华南植物园土壤生态与生态工程研究组博士研究生张杏锋在导师夏汉平研究员的指导下,首次提出了用土壤种子库—重金属浓度梯度法来筛选重金属超富集植物,并成功找到一种镉的超富集植物——少花龙葵。
少花龙葵是怎么发现的?如何采用新方法寻找超富集植物?植物修复技术在实际推广应用过程中又要注意些什么?带着这些问题,笔者采访了中国科学院华南植物园研究员夏汉平。
———土壤病了———我国受污染的耕地面积达2000万公顷陕西凤翔铅污染、湖南浏阳镉中毒、山东临沂砷污染……土壤重金属污染强烈刺痛人们的神经。
全国究竟有多少土地已被重金属污染,或身临污染的悬崖?随着矿山开采以及一些工业生产导致环境质量的不断恶化,土壤重金属污染问题已成为世界各地关注的焦点。
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1/5,其中重金属污染约占污染面积的30%—40%左右。
中国每年因土壤污染而减少的粮食产量高达1000万吨,直接经济损失达100多亿元。
重金属一般是指比重大于5的金属,从环境污染方面所说的重金属通常是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的金属。
近十多年来,珠江三角洲地区的重金属含量呈逐年递增的趋势,造成了较为严重的污染问题。
在我国,总体来看,铅、锌、镉等重金属所造成的污染较为严重。
当问到土壤重金属污染的主要来源时,夏汉平研究员解释说:“矿山开采、金属冶炼、电镀、化工、电池等行业是排放重金属的主要工业源,一些工厂、企业偷排出来的…工业三废‟使得周围土壤与水体中铅、锌、镉的含量浓度严重超标;此外,城市交通运输中汽车尾气排放等也会影响土壤中重金属的含量。
植物修复土壤重金属污染技术研究进展作者:高诗倩马广翔马涛黄丽珠邱金伟来源:《科技风》2021年第11期摘要:在工业化迅猛发展的现代,土壤重金属的污染已经对环境和粮食安全构成严重威胁。
现有物理、化学和生物技术可用于修复受金属污染的土壤,其中生物修复中的植物修复被认为是一种经济有效的方法。
植物修复是利用植物对污染物的吸收提取富集转化等一系列的做用降低环境中该污染物的浓度和毒性作用。
这是一项相对较新的技术,被认为是具有成本效益、效率高、新颖、环保和太阳能驱动的技术,公众接受度高。
植物修复是当前研究的热点之一。
例如化学辅助植物提取和微生物辅助植物修复技术也可大规模用于净化受污染的土壤,在基因工程领域还需进一步研究以提高转基因植物的修复能力,并对植物修复技术的机制和有效性加以研究,帮助促进该技术的发展。
关键词:重金属;植物修复;超富集植物;生物可利用度重金属对环境的污染已经成为世界性的严重问题。
人类通过矿石提取、污水排放等途径将这些元素释放到环境中。
随着工业化进程的加快和自然的生物地化循环的干扰,重金属污染问题日益严重。
与有机物不同,重金属基本上是不可降解的,因此会在环境中积累。
重金属元素是单质密度大于4.5g/cm3的一類金属元素的总称[1]。
重金属元素进入土壤后,若含量高于安全标准从而使生态环境恶化的现象就是土壤重金属污染。
由于它们有进入食物链的风险,所以这些重金属在农业土壤和水资源中的积累会对人类健康构成巨大威胁。
现如今有许多物理、化学和生物技术可用于修复受金属污染的土壤。
这些方法具有一定的局限性,例如修复过程中工作量大,且修复成本较高,土质混浊,使得土壤理化性质发生变化,且这个变化是不可逆的。
所以,对于重金属污染土壤的经济有效的修复方式就是植物修复。
植物修复是一种绿色清洁技术,其利用天然或转基因植物从环境中提取有害物质,即重金属,包括放射性核素、杀虫剂,多氯化物、来自环境的联苯和多环芳烃并将最小化转化为安全的化合代谢物,具有费用低、不破坏环境生态等优点。
河北农业科学,2008,12(7):100-101,109Journal of Hebei Agricultural Sciences 责任编辑 朱新秀重金属污染土壤植物修复研究进展房 妮 (宝鸡文理学院地理科学与环境工程系,陕西宝鸡 721013)摘要:植物修复技术是近年来发展起来的一种较新的生态技术,其具有安全、廉价的特点而成为研究和开发热点。
阐述了超富集植物的筛选、植物修复机理等热点问题的研究进展,并对今后的研究重点提出了建议。
关键词:超富集植物;植物修复;重金属污染;土壤中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:100821631(2008)0720100202Progress of Phytorem ed i a ti on on Polluted So il by Heavy M et a l FANG N i(Depart ment of Geography Science and Envir onment Engineering,Baoji College of A rts and Science,Baoji 721013,China )Abstract:Phyt oremediation is a new green method in recent years 1Some hot top ics and their p rogress in the field were reviewed 1The p r ogress on the screening of phytoremediati on and the mechanis m of phytoremediati on was summarized 1So me suggesti ons were als o put for ward for the work in the future 1Key words:Hyper 2accumulat or;Phytoremediati on;Heavy metal contam ination;Soil收稿日期:2008204228资金项目:陕西省自然地理学重点学科资助作者简介:房 妮(1980-),女,陕西咸阳人,硕士,助教,从事环境化学与退化生态环境恢复方向研究。
植物修复重金属污染土壤的研究进展
蔡美芳;刘玉荣;党志
【期刊名称】《三峡环境与生态》
【年(卷),期】2003(025)011
【摘要】重金属是土壤中危害极大的一类污染物,目前治理重金属污染方法很多,包括物理、化学和生物方法.由于具有成本低、不破坏土壤结构等优点使得植物修复
技术成为生物修复技术中的一个研究热点.本文对近年来国内外在这方面的研究工
作做一综述,主要包括以下三方面:金属超积累植物、土壤中重金属的植物可利用性、汞和硒的生物挥发.
【总页数】4页(P174-176,180)
【作者】蔡美芳;刘玉荣;党志
【作者单位】华南理工大学应用化学系,广东广州,510640;中国科学院地球化学研
究所,环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳,550002;华南理工大学应用化学系,广东广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】X53
【相关文献】
1.竹类植物修复重金属污染土壤的研究进展 [J], 张颖;赵欣;张圣虎;漆丹;马红璐;张芹;陆建刚
2.植物修复土壤重金属污染技术研究进展 [J], 高诗倩;马广翔;马涛;黄丽珠;邱金伟
3.植物修复土壤重金属污染中外源物质的影响机制和应用研究进展 [J], 史广宇;余志强;施维林
4.重金属污染土壤的园林植物修复技术及其应用研究进展 [J], 冼丽铧;梁登裕;冯嘉仪;吴道铭;陈红跃
5.营养元素与螯合剂强化植物修复重金属污染土壤研究进展 [J], 吴仁杰;陈银萍;曹雯婕;李晓辉;郑彦;姚彩萍
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植物修复重金属污染土壤的研究进展王静; 刘如【期刊名称】《《安徽农学通报》》【年(卷),期】2019(025)016【总页数】3页(P110-112)【关键词】植物修复; 重金属; 土壤污染【作者】王静; 刘如【作者单位】安徽众欣环境环境科技有限公司安徽合肥 230041; 安徽农业大学资源与环境学院安徽合肥 230036【正文语种】中文【中图分类】X53随着城镇化和工业化的快速发展,土壤重金属(Cr、Pb、Ni、Cd、Hg、As等)污染问题越来越严重[1]。
由于重金属的隐蔽性、不可降解、难以去除等特点[2],直接危害植物生长影响农产品安全,进而通过食物链、食物网进入人体,对人类的健康造成极大的风险[3]。
因此,找到一种高效可持续的土壤重金属修复方式至关重要。
传统的土壤修复方式,例如工程治理法(换土、客土、翻土等)成本高昂、工程量大、而且会破坏土体自身结构,物理化学治理技术(电动修复、热解修复、土壤淋洗等)工艺复杂难以实施、成本费用也相对较高[4]。
植物修复也称为农业修复或绿色修复,是一种绿色可持续的原位修复方式,是利用植物对重金属配位体的螯合作用、细胞壁沉淀作用、区隔化作用等解毒机制[5]将土壤重金属吸收富集到植物地上部,并收割地上部达到移除重金属的目的,具有成本低、无二次污染、对周边环境干扰小等优点[6]。
但是由于植物生物量小、生长周期长等缺点,很难在短期内达到预期效果,因此需要一些措施强化植物修复,以期提高修复效率。
1 植物修复类型植物修复重金属污染土壤可根据治理的过程和机理分为:植物稳定、植物提取、植物挥发3种不同类型。
植物稳定是利用植物根系作用将土壤中的重金属固定在其根系中,从而降低重金属的活性和生物有效性,或促进其转化为低毒形态,降低其危害性[7]。
印度芥菜的根能使有毒的、生物有效性高的将C r6+还原为低毒的、生物有效性低的C r3+[8]。
但是重金属仍然存在于土壤中,一旦土壤环境发生变化,可能会造成二次污染,因此不是一种持久的方法[9]。
文章编号:1000-694X (2009)05-0859-07植物修复技术在土壤重金属污染中应用的研究进展 收稿日期:2008-10-07;改回日期:2008-10-23 基金项目:国家“973”项目(2009CB421306);国家自然科学基金项目(40671195,40771004);国家科技支撑计划林业项目(2006BAD26B08-03)和国家科技支撑计划项目(2007BAD46B08)共同资助 作者简介:刘小宁,男(1984—),河南安阳人,在读研究生,研究方向为植物生理生态及干旱环境变化。
Email :liuxn 601@ *通讯作者:马剑英(Email :jym a @lz b .ac .cn )刘小宁1,马剑英1*,张慧文2,崔永琴1,段争虎1(1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站,甘肃兰州730000;2.兰州大学西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州730000)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;超积累植物;基因工程中图分类号:X53文献标识码:A 土壤是人类赖以生存发展所必需的生产资料,也是人类社会最基本、最重要的自然资源之一。
随着各国工业化的深入和人类不合理活动的加剧,多种含重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤中相应重金属的富集。
Pb超富集植物对营养元素N、P、K的响应聂俊华;刘秀梅;王庆仁【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2004(013)003【摘要】利用富集重金属或对重金属具有耐性的植物修复重金属污染土壤,是治理土壤重金属污染的新途径.本研究通过温室土培方法,研究了营养元素N、P、K对3种Pb超富集植物绿叶苋菜、紫穗槐和羽叶鬼针草生长发育及Pb吸收的影响.结果表明,少量的N和K会促进富集植物叶片叶绿素值和干质量的增加,促进植物对Pb 的吸收;随着N和K水平的增加,虽然叶绿素值和干质量一直在增加,但植物对Pb的吸收能力降低;K对植株Pb的吸收能力的抑制作用不如N显著.土壤供P会降低植物对Pb的吸收,且下降极显著.少量的N、P、K均使富集植物中的Pb迁移总量增加,高质量分数时则抑制.但K的抑制作用不如N及P的显著.【总页数】4页(P306-309)【作者】聂俊华;刘秀梅;王庆仁【作者单位】山东农业大学资源与环境学院,山东,泰安,271018;山东农业大学资源与环境学院,山东,泰安,271018;中国科学院生态研究中心,北京,100085【正文语种】中文【中图分类】X173【相关文献】1.几种重金属(Pb、Zn、Cd、Cu)的超富集植物种类及增强植物修复措施研究进展[J], 聂亚平;王晓维;万进荣;尹阳阳;许温蓬;杨文亭2.营养元素N、P、K对Pb超富集植物吸收能力的影响 [J], 聂俊华;刘秀梅;王庆仁3.低浓度Pb下水稻幼苗各部位Pb及营养元素的积累机制 [J], 刘瑾; 李亚男; 付婧怡4.异质Pb胁迫对超富集植物金丝草根系生长及生物量分配的影响 [J], 侯晓龙;刘爱琴;蔡丽平;吴鹏飞;邹显花;马祥庆5.超富集植物与能源植物间作对Cd、Pb、Zn累积的影响 [J], 张杏锋;吴萍;冯健飞;郭越宏;高波因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。