水体重金属污染植物修复研究进展

现代农业科技2023年第11期资源与环境科学水生植物治理水体重金属污染的研究进展俞文钰1，2郝桐锋1，2南海林2张树林1张清靖1，2*（1天津农学院水产学院/天津市水产生态及养殖重点实验室，天津300384；2北京市农林科学院水产科学研究所/渔业生物技术北京市重点实验室，北京100068）摘要为了更好地解决水体重金属污染问题，本文分析了水体重金属污染的来源及其危害，综述了4种水生植物（挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物）在水体重金属污染治理中的作用方式，重点阐述了不同水生植物对水体重金属的富集效果及其机制，最后提出了进一步开展水生植物治理水体重金属污染的研究方向。

关键词水生植物；重金属污染；污染治理；根系分泌物；根际促生菌中图分类号X5文献标识码A文章编号1007-5739（2023）11-0156-03DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.11.040开放科学（资源服务）标识码（OSID）：水是人类不可或缺的宝贵资源。

随着社会经济的快速发展，人们生活水平不断提高，人类的一些生产活动又造成了水体污染。

其中，水体重金属污染问题受到广泛的关注。

重金属离子多以高毒性价态存在，并且具有富集性，很难通过水体自然净化而使毒害得到降低或消除，从而对动物、植物以及人类造成严重危害。

相对于物理和化学等方法治理水体重金属污染，利用水生植物治理具有环保、绿色、经济等优势。

但不同植物对不同重金属水体污染治理效果不同[1-3]，且水生植物治理水体重金属污染过程中影响因素较多，特别是根系分泌物及微生物在水生植物治理过程中发挥重要作用[4]。

因此，本文在分析水体重金属污染的来源及其危害的基础上，综述了4种不同类型水生植物对水体重金属污染的治理效果和机制，以期为水生植物在水体重金属污染治理中的应用提供参考。

1水体重金属污染的来源及其危害1.1来源重金属是自然界中不可缺少的元素，大多存在于矿物质和各种岩石之中，且其含量占比很少，不足0.1%[5]。

重金属污染生物修复技术研究进展周晓江（吉首大学生物资源与环境科学学院吉首湖南416000）摘要：生物修复定义为利用生物在自然系统中的代谢去除环境中的污染物或使其无害化的技术，此方法与传统的污染治理技术相比, 具有成本低、不破坏环境、保护人类健康和易为大众接受等优点。

因此生物修复技术正越来越受到重视。

尤其是植物修复，正广泛应用于生态污染修复[5]。

针对目前植物修复技术的不足，文章综述了土壤、水体及矿山废弃地重金属污染植物修复技术研究进展并展望了今后该领域的研究方向。

关键词：重金属污染；生物修复技术Research Progress of Bio-remediation Techenology Applied inHeavymental PollutionZHOU Xiaojiang(College of Biology Resources and Environmental science，Jishou，hunan 416000，China) Abstract:Bio-remediation is defined as the use of living things’supersession in removing pollutants from the environment or in rendering them harmless.Contrast to the traditional pullution administation techenology, its low cost and environmental friendly, bio-remediation is considered to be a potential usable technique for soil remediation.So the scientists is paying more and more attention to bio-remediation.Especially phytoremediation[5],is now widely used in ecological remediation.Besed on the drawbacks of present phytoremediation,the stregthen measure of phytoremediation soil and waterbody contaminated by heavy mentals and the resesrch directions of this field in future are reviewed.Keywords: heavy mental contamination; Bio-remediation techenology前言:土壤和水体是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。

植物对重金属污染的生物修复重金属污染是当前环境问题中一个严重的挑战。

重金属污染源广泛存在于工业排放、农药使用、废弃物处理等多个领域，对土壤和水体造成严重破坏，威胁到人类和生态系统的健康。

然而，大自然中存在一种独特的修复机制，就是植物对重金属的生物修复能力。

本文将探讨植物对重金属污染的生物修复机制、适用植物种类及其应用前景。

一、植物对重金属污染的生物修复机制植物对重金属污染的生物修复是指植物通过吸收、转运、抑制和转化等方式，将土壤或水体中的重金属元素转移到其根系、地上部分或内部物质中，进而将其毒性降低或转化为可形态排除的形态。

主要的生物修复机制包括以下几点：1. 吸收：植物通过其根系吸收土壤中的重金属元素，特别是根系毛细管的形成使得植物对水溶性重金属离子有更高的吸收能力。

2. 转运：吸收到的重金属元素会通过植物的血管系统从根部运输到地上部分，形成根-茎-叶的元素分布。

3. 抑制：植物通过增加细胞壁、分泌物质等方式抑制重金属元素进入细胞核，从而减少其在植物内的积累。

4. 转化：植物通过一系列酶的作用，将有害的重金属元素转化为无害的形态，如转化为难溶于水的物质或结合到有机物质上。

二、适用植物种类针对不同的重金属元素，不同的植物种类表现出不同的修复效果。

以下是一些常见的适用植物种类及其对应的重金属修复能力：1. 矿产型植物：对于含有高浓度金属元素的土壤，如铜、铅、锌等，一些矿产型植物如铜钱草、柳叶菜等具有较好的修复能力。

2. 能源型植物：对于含有放射性元素铀或油田污染的土壤，能源型植物如悬铃木、榆叶梅等适用于生物修复。

3. 资源型植物：对于重金属元素浓度较低的土壤，一些资源型植物如小麦、玉米等对铬、镉、汞等重金属的修复效果较好。

三、植物对重金属污染的应用前景植物对重金属污染的生物修复具有成本低、易操作、环境友好等特点，凭借其显著的优势和潜力，已逐渐应用于实际工程中。

以下是植物对重金属污染的应用前景：1. 植物修复技术可应用于土壤修复和水体净化工程，通过选择适宜的植物进行植被覆盖和水体处理，能够降低污染物浓度并改善生态环境。

我国水环境重金属污染现状及检测技术进展一、本文概述随着我国经济的快速发展，工业化和城市化的进程不断加快，水环境重金属污染问题日益凸显，对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

本文旨在全面概述我国水环境重金属污染的现状，分析其主要来源、分布特征以及对生态环境和人体健康的影响。

本文将重点介绍当前水环境重金属污染检测技术的进展，包括传统检测技术和新兴检测技术的原理、优缺点及应用范围，旨在为我国水环境重金属污染的防治和监测提供理论和技术支持。

通过对我国水环境重金属污染现状及检测技术进展的深入探讨，本文旨在为政策制定者、环保工作者和科研人员提供决策依据和研究方向，共同推动我国水环境重金属污染治理工作的深入开展。

二、我国水环境重金属污染现状分析我国作为世界上最大的发展中国家，随着工业化和城市化的快速推进，水环境重金属污染问题日益凸显。

重金属如铅（Pb）、汞（Hg）、铬（Cr）、镉（Cd）等，由于其在环境中的持久性、生物累积性和毒性，已成为水环境污染防治的重点。

目前，我国水环境中重金属污染主要表现为以下几个方面：一是工业废水排放不规范，导致大量重金属进入水体，尤其是在一些重工业密集区域，如冶金、化工、电镀等行业周边，水体重金属超标现象屡见不鲜。

二是农业活动中化肥、农药的过量使用，以及畜禽养殖废弃物的不当处理，使得重金属通过径流和渗透作用进入水体。

三是城市生活污水和垃圾处理不当，重金属通过雨水冲刷和地表径流进入水体。

我国水环境重金属污染还呈现出地域性、季节性差异。

在一些矿产资源丰富的地区，由于长期的矿产开采和冶炼活动，水体重金属污染尤为严重。

而在一些人口密集、工业发达的城市，由于大量的工业废水和生活污水排放，也造成了严重的重金属污染。

季节性差异则主要体现在农业活动中，如化肥和农药的使用量在农忙时节会大量增加，导致水体中重金属含量相应上升。

面对严峻的水环境重金属污染形势，我国政府和社会各界已经采取了一系列措施进行防治。

植物对重金属污染的生态修复研究随着城市化和现代化的加速发展，重金属污染已成为世界性的环境问题。

重金属污染对环境和人类健康产生了严重的影响，需要采取有效措施进行治理。

植物作为自然界中的重要组成部分，被广泛应用于重金属污染的生态修复研究。

本文将针对植物对重金属污染的生态修复研究展开探讨。

一、植物对重金属的响应机制植物生长过程中，受到重金属等污染物的影响，会发生一系列响应机制。

植物在受到重金属污染时，通常会产生以下几个响应机制：1、生理响应：植物对重金属的生理响应包括产生生长抑制、离子平衡失调、光合活性下降等现象。

例如，在重金属污染土壤中生长的植物，其叶片通常会出现氧化损伤、叶绿素降解等生理现象。

2、形态响应：植物对重金属的形态响应包括根系扩张、根系表面的分泌物增多等现象。

例如，在重金属污染土壤中生长的植物，其根系通常会比正常植物更为发达，以进一步增加吸收重金属的面积。

3、分子响应：植物对重金属的分子响应包括过氧化物酶活性增加、多酚类化合物含量增加等现象。

例如，在重金属污染土壤中生长的植物，其离子通常会参与到细胞内的一系列化学反应中，增加多酚类化合物的合成和生物膜的稳定性。

二、植物对重金属污染的生态修复应用重金属污染的生态修复应用，主要是通过各种植物的生态功能以及生长特征，对重金属污染土壤进行修复。

目前，被广泛使用的生态修复菜单包括：耐性植物、修复植物、可食用植物和草本植物。

1、耐性植物：耐性植物是指一类能够在重金属污染的土壤中存活、生长的植物。

耐性植物通常具有各种形态和分子适应性的响应机制，比如对于重金属离子的吸收量相对较低，能够快速积累重金属等特性。

耐性植物通常被用于重金属污染区域的植被恢复和土壤保护等工作中。

2、修复植物：修复植物是指一类能够在重金属污染土壤中生长，且积累重金属，减少土壤中重金属含量的植物。

修复植物通常具有快速生长、大量吸收污染物的特征。

修复植物被广泛用于重金属污染土壤的生态修复中。

《水体重金属污染研究现状及治理技术》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速推进，水体重金属污染问题日益严重，已经成为全球关注的焦点。

水体重金属污染主要来源于工业废水、农业排放、城市污水等，这些含有重金属的污染物进入水体后，不仅对水生态环境造成严重影响，还威胁着人类健康。

因此，研究水体重金属污染的现状及治理技术，对于保护水环境、维护生态平衡、保障人类健康具有重要意义。

二、水体重金属污染研究现状1. 污染现状水体重金属污染的现状十分严重。

常见的重金属污染物包括铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)等。

这些重金属通过工业废水、农业排放、城市污水等途径进入水体，导致水质恶化。

重金属在水中难以降解，且具有生物累积性，通过食物链进入人体后，可能引发各种疾病。

2. 污染来源水体重金属污染的来源广泛，主要包括工业生产过程中的废水排放、农业化肥和农药的使用、城市生活污水的排放等。

此外，大气沉降、雨水冲刷等自然因素也会将重金属带入水体。

3. 研究进展目前，国内外学者在水体重金属污染研究方面取得了显著进展。

通过分析水体重金属的来源、迁移转化规律，研究了重金属在水环境中的生态风险。

同时，针对不同地区、不同行业的水体重金属污染特点，开展了大量的实地调查和监测工作，为制定污染防治措施提供了依据。

三、水体重金属污染治理技术1. 物理法物理法主要包括吸附、沉淀、膜分离等技术。

吸附法利用多孔性固体物质吸附水中的重金属离子，如活性炭、膨润土等。

沉淀法通过向水中投加化学试剂，使重金属离子形成沉淀物，从而从水中分离出来。

膜分离法利用半透膜的选择透过性，实现重金属离子与水分子的分离。

2. 化学法化学法主要包括氧化还原法、混凝沉淀法、中和沉淀法等。

氧化还原法通过氧化或还原作用改变重金属的价态，使其转化为易于沉淀或分离的状态。

混凝沉淀法利用混凝剂使水中的胶体物质发生凝聚，与重金属离子一起形成沉淀物。

中和沉淀法通过调节水体的pH值，使重金属离子形成氢氧化物沉淀。

水体重金属污染控制与生态修复技术研究水体重金属污染控制与生态修复技术研究摘要：水体重金属污染已成为世界范围内的环境问题，对人类健康和生态系统产生严重影响。

为了控制和修复水体中的重金属污染，研究者们不断探索和发展各种技术。

本论文旨在综述水体重金属污染控制与生态修复技术的研究进展，包括传统的化学方法、生物技术和植物修复技术。

同时，提出了需要进一步研究和发展的方向。

关键词：水体重金属污染，控制技术，生态修复技术1. 引言水是生命之源，然而，由于工业化的快速发展和不合理的农业生产方式，水体中重金属污染日益严峻。

重金属污染对水生态系统、生物多样性和人类健康产生严重影响。

因此，控制水体中的重金属污染并进行生态修复是当务之急。

2. 重金属污染的成因重金属污染主要来自工业废水、冶炼废渣、农业农药、医疗废物等。

这些废物中的重金属溶解并进入水体中，造成水质恶化。

3. 传统的化学方法传统的化学方法是控制水体重金属污染的常用手段之一。

包括沉淀、离子交换、电吸附等。

这些方法通过化学反应去除水体中的重金属离子，其中沉淀方法是应用最广泛的技术。

但是，这些方法存在着高能耗、低效率和次生污染等问题。

4. 生物技术生物技术是研究者们在控制水体重金属污染方面的新尝试。

微生物和海洋生物被广泛研究和利用，以吸附、浸蚀或还原的方式去除重金属污染物。

此外，生物降解和生物修复也是生物技术的研究热点。

5. 植物修复技术植物修复技术是一种低成本、环保的方法，具有广泛应用前景。

它通过植物根系的吸收、固定、转化和释放来修复水体中的重金属污染。

水生植物在重金属污染控制和修复方面具有独特的优势，如巢菜、蓝藻和黄菊等。

6. 未来发展方向在控制水体重金属污染和生态修复方面，需要进一步研究和发展新的技术。

一方面，可以结合传统的化学方法和生物技术，探索更高效、低能耗的方法。

另一方面，需要研究和开发新材料，提高吸附剂的吸附效率和重金属的去除率。

此外，还需要更好地了解植物对重金属的吸附和转化机制，以提高植物修复技术的效果。

文章编号:10002694X (2009)0520859207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:2008210207;改回日期:2008210223 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(2006BAD26B08203)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@ 3通讯作者:马剑英(Email :jyma @ )刘小宁1,马剑英13,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。

重金属污染环境下植物修复研究植物修复技术是一种利用植物来清除污染物的环境修复技术。

在重金属污染环境下，植物可以吸收土壤中的重金属，并将其转移到植物体内，从而减少土壤中的重金属含量，达到修复环境的目的。

这种技术被广泛应用于城市工业园区、矿区和农业区等不同污染环境的修复项目中。

研究表明，一些植物生长适应性强，能在重金属污染环境下生存，并吸收大量的重金属元素。

这些植物被称为超富集植物，如拟南芥、金合欢、柳叶菜等。

超富集植物特别适合用于重金属污染环境下的植物修复研究。

超富集植物的应用有两种方式：一种是使用超富集植物本身，直接将其种植在受污染区域，通过吸收和转移重金属来修复环境；另一种是使用非超富集植物，但是将超富集植物的基因转移到非超富集植物中，使得非超富集植物也具备超富集植物的超净化能力。

目前，使用超富集植物进行植物修复技术的研究已经成为环境科学的热点之一。

植物对于不同的重金属元素具有吸收和转移的选择性，这种选择性不仅受到植物本身的生理特性的影响，还受到土壤环境的影响。

研究发现，超富集植物在重金属富集方面存在着物种选择性。

不同的超富集植物对不同的重金属元素有不同的吸收效率。

例如，拟南芥对镉的吸收效率最高，而柳叶菜对铜的吸收效率最高。

此外，土壤环境的不同也会影响超富集植物的富集效果。

土壤中的有机质含量、pH值、水分含量等都会影响植物的富集效果。

因此，在进行植物修复技术的研究时，需要选择适合本地土壤环境的超富集植物，并结合土壤环境的特点进行针对性调整。

除了生理环境的影响外，植物修复技术的研究还需要考虑植物的生态安全问题。

在进行植物修复技术的研究时，需要选择植物的生长周期短、生长结构简单、不具有毒性的植物，并确保超富集植物的富集量不会超过生态安全的极限。

总之，超富集植物在重金属污染环境下的修复技术研究已经获得了广泛关注。

在进行研究时，需要考虑到不同超富集植物对不同重金属元素的吸收效率、土壤环境的影响以及生态安全问题。

植物修复重金属污染水体研究现状分析植物修复重金属污染水体研究现状分析摘要:重金属污染水体的修复是一项艰巨的工程，以往的物理及化学修复不仅投资巨大而且效果不甚理想，甚至会造成二次污染,而利用水生植物修复重金属污染水体是一种低廉有效的处理方法。

本文从当前水体受重金属污染严重的现状出发，阐述了植物修复技术的基本概念、一般类型及基本原理，综述当前国内外研究现状,并就将来发展的方向进行了展望。

关键词:水体重金属污染 ; 植物修复技术; 现状Abstract: heavy metal pollution in water body remediation is an arduous project, previous physical and chemical remediation of not only the huge investment and the effect is not ideal, even causes second pollution, and utilization of aquatic plants for remediation of heavy metal polluted water is a low cost and effective treatment method. We described the current water heavy metal pollution, expounds the basic concept of phytoremediation technology, the general types and basic principles, reviews the current research situation at home and abroad, and the future direction of development was prospected.Key words: water heavy metal pollution; phytoremediation; current situation随着人类活动的加剧，环境中有害金属越来越多，特别是在土壤和水体中，它们给环境和人体健康造成了许多严重的问题。