土壤污染及其修復(fù)土壤污染及其修復(fù)土壤污染及修復(fù)二、土壤污染修復(fù)

（一）我國(guó)土壤污染修復(fù)的形勢(shì)我國(guó)于2006年開(kāi)展了全國(guó)首次土壤污染狀況調(diào)查，以全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確掌握我國(guó)土壤污染的真實(shí)情況，有效防治土壤污染，確保百姓身體健康。土壤污染及修復(fù)土壤污染及修復(fù)二、土壤污染修復(fù)

（一）我國(guó)土壤污染修復(fù)的形勢(shì)調(diào)查的主要任務(wù)有：1.開(kāi)展全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)。2.開(kāi)展重點(diǎn)區(qū)域土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與安全等級(jí)劃分。3.開(kāi)展全國(guó)土壤背景點(diǎn)環(huán)境質(zhì)量調(diào)查與對(duì)比分析。4.開(kāi)展污染土壤修復(fù)與綜合修復(fù)試點(diǎn)。5.建設(shè)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督管理體系。土壤污染及修復(fù)二、土壤污染修復(fù)土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

由于土壤重金屬污染具有以上特點(diǎn)，且可經(jīng)由水環(huán)境直接毒害植物體，并可最終通過(guò)食物鏈危害人類健康。因此，其治理和恢復(fù)的難度大，但又顯得極為迫切。土壤重金屬污染特點(diǎn)表聚性長(zhǎng)期性不可逆性隱蔽性土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)由于土壤重金屬污染具有以上特綜合國(guó)內(nèi)外各種研究，修復(fù)措施主要有四種：工程措施物理化學(xué)修復(fù)生物修復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)綜合國(guó)內(nèi)外各種研究，修復(fù)措施主要有四種：工程措施工程措施主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。深耕翻土用于輕度污染的土壤，而客土和換土則是用于重污染區(qū)的常見(jiàn)方法。工程措施是比較經(jīng)典的土壤重金屬污染治理措施，它具有徹底、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)施工程量大、投資費(fèi)用高，破壞土體結(jié)構(gòu)，引起土壤肥力下降，并且還要對(duì)換出的污土進(jìn)行堆放或處理。工程措施主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。深耕翻土物理化學(xué)修復(fù)電動(dòng)修復(fù)污染土壤通電流金屬離子等向電極運(yùn)輸集中收集處理達(dá)到治污目的

電動(dòng)修復(fù)是一種原位修復(fù)技術(shù)，不攪動(dòng)土層，并可以縮短修復(fù)時(shí)間，是一種經(jīng)濟(jì)可行的修復(fù)技術(shù)。物理化學(xué)修復(fù)電動(dòng)修復(fù)污染土壤通電流金屬離子等向電極運(yùn)輸集中電熱修復(fù)污染土壤高頻電壓產(chǎn)生電磁波熱能對(duì)土壤加熱污染物從土中解吸揮發(fā)性重金屬分離達(dá)到修復(fù)目的熔化土壤冷卻后形成玻璃態(tài)物質(zhì)電熱修復(fù)污染土壤高頻電壓產(chǎn)生電磁波熱能對(duì)土壤加熱污染物土壤淋洗污染土壤淋洗液淋洗土壤固相中重金屬土壤液相中將液相回收處理達(dá)到修復(fù)目的土壤淋洗污染土壤淋洗液淋洗土壤固相中重金屬土壤液相中將液化學(xué)修復(fù)污染土壤加入改良劑降低重金屬生物有效性達(dá)到修復(fù)目的化學(xué)修復(fù)污染土壤加入改良劑降低重金屬生物有效性達(dá)到修復(fù)目環(huán)境污染修復(fù)課件環(huán)境污染修復(fù)課件有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按修復(fù)場(chǎng)地分類（1）原位（insitu）修復(fù)：污染土壤氣體提取法(SVE)；井中汽提法（In-wellVaporStripping）；生物通氣；空氣攪動(dòng)法（AirSparging）原位沖洗、淋洗；加熱方法；處理墻方法；原位穩(wěn)定—固化方法；電動(dòng)力學(xué)方法；原位微生物修復(fù)方法；植物－微生物聯(lián)合修復(fù)方法等。13編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按修復(fù)場(chǎng)地分類13編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按修復(fù)場(chǎng)地分類異位（exsitu）修復(fù)：氣提法；泥漿反應(yīng)器修復(fù)；土壤耕作法；土壤堆腐；焚燒法；客土法；預(yù)制床；淋洗/萃?。涣芟矗锓磻?yīng)器聯(lián)合修復(fù)；14編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按修復(fù)場(chǎng)地分類14編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按照技術(shù)類別分類（1）物理化學(xué)修復(fù)：加熱方法；穩(wěn)定固化法；淋洗；萃??；電動(dòng)力學(xué)等（2）生物修復(fù)：微生物修復(fù)；生物通氣、泥漿反應(yīng)器、預(yù)制床等植物修復(fù)；濕地修復(fù)；菌根修復(fù)等；植物－微生物聯(lián)合修復(fù)；菌根菌劑聯(lián)合修復(fù)等；（3）物理化學(xué)－生物聯(lián)合修復(fù)：淋洗－反應(yīng)器聯(lián)合修復(fù)等。15編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按照技術(shù)類別分類15編輯版pppt污染土壤修復(fù)工作流程可處理計(jì)劃系統(tǒng)分析應(yīng)急對(duì)策長(zhǎng)期對(duì)策凈化處理穩(wěn)定處理原位修復(fù)異位修復(fù)原位分解原位提取分離分解凈化原位穩(wěn)定異位穩(wěn)定有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理16編輯版pppt污染土壤修復(fù)工作流程可處理計(jì)劃系統(tǒng)分析應(yīng)急對(duì)策長(zhǎng)期對(duì)策凈化處有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理原位修復(fù)技術(shù)（1）原位生物修復(fù)一般流程：生物修復(fù)原位處理方式示意圖17編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理原位修復(fù)技術(shù)生物修復(fù)原位處理方式有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理原位修復(fù)技術(shù)（2）生物通風(fēng)技術(shù)一般流程：生物通風(fēng)原位處理方式示意圖18編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理原位修復(fù)技術(shù)生物通風(fēng)原位處理方式19編輯版pppt19編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)（1）泥漿反應(yīng)器技術(shù)一般流程：反應(yīng)器系統(tǒng)示意圖20編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)反應(yīng)器系統(tǒng)示意圖20有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)（1）泥漿反應(yīng)器技術(shù)一般流程：生物反應(yīng)器修復(fù)系統(tǒng)示意圖21編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)生物反應(yīng)器修復(fù)系統(tǒng)示有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)（2）挖掘堆置法：挖掘堆置法系統(tǒng)示意圖22編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)挖掘堆置法系統(tǒng)示意圖桶箱空氣過(guò)濾器和泵礫石層污染土壤（3）土壤耕作法：23編輯版pppt桶箱空氣過(guò)濾器和泵礫石層污染土壤（3）土壤耕作法：23編輯版◆土壤淋洗法対象：●重金屬、●農(nóng)藥、●油等24編輯版pppt24編輯版pppt車載式固定式25編輯版pppt車載式固定式25編輯版pppt淋洗機(jī)械分離裝置◆30m3/h處理能力淋洗修復(fù)工程26編輯版pppt淋洗機(jī)械分離裝置26編輯版pppt◆熱處理：直接加入使污染物揮發(fā)或分解，間接加熱使污染物揮發(fā)；針對(duì)高濃度土壤污染。対象：●VOCs、●水銀、●農(nóng)藥、●油等；優(yōu)點(diǎn)：可使VOCs完全實(shí)現(xiàn)無(wú)害化；日處理能力可達(dá)200t。27編輯版pppt27編輯版pppt實(shí)際工程污染土壤外熱裝置修復(fù)土壤焚燒裝置煙囪熱交換填埋熱解氣體化學(xué)試劑◆熱處理典型流程：28編輯版pppt實(shí)際工程污染土壤外熱裝置修復(fù)土壤焚燒裝置煙囪熱交換填埋熱化2◆電滲析：土壤處理槽電極槽點(diǎn)源絮凝沉淀回收給水給水泵給水塔抽水泵29編輯版pppt◆電滲析：土壤處理槽電極槽點(diǎn)源絮凝回收給水給水泵給水塔抽水泵處理墻：30編輯版pppt處理墻：30編輯版pppt土地耕作Composting生物通風(fēng)強(qiáng)化堆置一般混合處理31編輯版pppt土地耕作Composting生物通風(fēng)強(qiáng)化堆置一般混合處理31油污染土壤高濃度污染土壤低濃度污染土壤無(wú)污染土壤回填清潔土壤土壤淋洗表面活性劑污染土壤洗凈土壤洗凈水油水分離油層吸附處理或回收材料廢棄材料水層排水處理排水處理處理水達(dá)標(biāo)排放原位或異位生物修復(fù)營(yíng)養(yǎng)鹽加熱系統(tǒng)污染土壤Air石油污染修復(fù)一般流程有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理石油污染土壤修復(fù)32編輯版pppt油污染土壤高濃度低濃度無(wú)污染土壤回填清潔土壤土壤淋洗表面活性33編輯版pppt33編輯版pppt生物修復(fù)生物修復(fù)是利用生物技術(shù)治理污染土壤的一種新方法。利用生物削減、凈化土壤中的重金屬或降低重金屬毒性。主要包含植物修復(fù)技術(shù)與微生物修復(fù)技術(shù)兩種方法。生物修復(fù)生物修復(fù)是利用生物技術(shù)治理污染土壤的一種新方植物修復(fù)(phytoremediation):利用植物及其根際圈微生物體系的吸收、揮發(fā)和轉(zhuǎn)化、降解等作用來(lái)清除污染環(huán)境中的污染物質(zhì)。生物修復(fù)基本概念和修復(fù)機(jī)理植物修復(fù)(phytoremediation):利用植物及其環(huán)境污染修復(fù)課件植物修復(fù)發(fā)展歷程無(wú)意識(shí)地利用植物處理排泄物20世紀(jì)初，有意識(shí)地利用植物生態(tài)系統(tǒng)處理廢棄物和污水無(wú)害化1970s后，發(fā)展污水的土地處理系統(tǒng)，成為城市生活廢水的處理技術(shù)；廢棄礦山的復(fù)墾，污泥的處理和農(nóng)業(yè)應(yīng)用，植物耐性機(jī)理的研究1980s,Chaney提出利用超積累植物清除土壤重金屬污染，形成植物修復(fù)概念。植物修復(fù)發(fā)展歷程植物對(duì)污染物的修復(fù)機(jī)理-有機(jī)物的吸收積累和代謝植物對(duì)污染物的修復(fù)機(jī)理-某些植物能在體內(nèi)代謝或礦化有機(jī)物，使其失活；但多數(shù)研究只證明了植物僅能通過(guò)酶催化氧化降解有機(jī)物；降解產(chǎn)物的進(jìn)一步深度氧化過(guò)程研究還很缺乏；為提高植物修復(fù)效率，可利用基因工程技術(shù)增強(qiáng)植物的降解能力．某些植物能在體內(nèi)代謝或礦化有機(jī)物，使其失活；植物對(duì)有機(jī)污染物的吸收途徑對(duì)氣態(tài)污染物的粘附和吸收對(duì)水溶態(tài)污染物的吸收植物對(duì)有機(jī)污染物的吸收途徑對(duì)氣態(tài)污染物的粘附和吸收對(duì)水溶態(tài)污植物粘附污染物的數(shù)量,主要決定于植物表面積的大小和粗糙程度,某些植物還可分泌油脂、黏液,如去杉、油松等;氣孔是葉片吸收污染物的主要部位,但高濃度污染物可對(duì)葉片造成損害,如二氧化硫可導(dǎo)致植物氣孔張開(kāi)和關(guān)閉的機(jī)能癱瘓,臭氧可損害葉片的柵欄組織.氣態(tài)污染物植物粘附污染物的數(shù)量,主要決定于植物表面積的大小和粗糙程度環(huán)境污染修復(fù)課件環(huán)境污染修復(fù)課件水溶態(tài)污染物主要通過(guò)根吸收葉片也能吸收水溶態(tài)物質(zhì)水溶態(tài)污染物主要通過(guò)根吸收葉片也能吸收水溶態(tài)物質(zhì)環(huán)境污染修復(fù)課件水溶態(tài)的污染物到達(dá)根表面，主要有兩條途徑：一條是質(zhì)體流途徑(massflow)，即污染物隨蒸騰拉力，在植物吸收水分時(shí)與水一起到達(dá)植物根部；另一條是擴(kuò)散途徑(diffusion)，即通過(guò)擴(kuò)散到達(dá)根表面。水溶態(tài)的污染物到達(dá)根表面，主要有兩條途徑：葉片對(duì)農(nóng)藥通過(guò)氣孔吸收與角質(zhì)層吸收。附著性能是影響藥效的重要因素。表面活性劑能顯著降低表面張力，改善藥液在葉面的附著性,從而提高吸收。如:

劉支前等發(fā)現(xiàn)不加任何表面活性劑時(shí)，草甘膦藥液不能直接經(jīng)蠶豆葉面氣孔吸收；添加0.5％的有機(jī)硅表面活性劑后，氣孔吸收率可達(dá)85.4％。葉片對(duì)農(nóng)藥通過(guò)氣孔吸收與角質(zhì)層吸收。自然來(lái)源：工業(yè)礦床和巖石風(fēng)化而成的地表土壤．重金屬來(lái)源人為來(lái)源生產(chǎn)活動(dòng)農(nóng)藥肥料交通運(yùn)輸廢棄物廢水廢氣植物對(duì)重金屬吸收積累自然來(lái)源：工業(yè)礦床和巖石風(fēng)化而成的地表土壤．重金屬來(lái)源人為來(lái)土壤中重金屬本身所存在的形態(tài)可分為：水溶態(tài)、有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、Fe-Mn氧化物結(jié)合態(tài)以及包含于礦物晶格中的殘?jiān)鼞B(tài)。從植物的可利用性可分為可吸收態(tài)、交換態(tài)、難吸收態(tài)。重金屬的游離離子及螯合離子易被植物所吸收，殘?jiān)鼞B(tài)的難被植物吸收，介于兩者之間的則為交換態(tài)。土壤中重金屬本身所存在的形態(tài)可分為：水溶態(tài)、有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)、碳植物修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)適用污染因子廣泛，不僅適合重金屬，同時(shí)可治理有機(jī)物污染。從生態(tài)學(xué)角度看，有利于污染地生態(tài)恢復(fù)，美化環(huán)境。以太陽(yáng)能為動(dòng)力，成本低，適合大面積修復(fù)推廣。修復(fù)費(fèi)用約為5～40美元／噸，而填埋的費(fèi)用為100～500美元／噸。尤其適于低濃度條件。不會(huì)引起二次污染，特別是不會(huì)對(duì)地下水構(gòu)成污染。植物修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)適用污染因子廣泛，不僅適合重金屬，同時(shí)可治理有修復(fù)模式植物提取(phytoextraction)植物揮發(fā)(phytovolatilization)植物穩(wěn)定(phytostabilization)植物降解(phytodegradation)第二節(jié)污染土壤修復(fù)模式修復(fù)模式植物提取(phytoextraction)第二節(jié)植物提取:利用植物根系吸收重金屬元素，并經(jīng)過(guò)植物體內(nèi)一系列復(fù)雜的生理生化過(guò)程，將重金屬元素從根部轉(zhuǎn)運(yùn)至植物地上部分，再進(jìn)行收割處理。根據(jù)實(shí)施的策略不同，植物提取技術(shù)可分為連續(xù)植物提取和誘導(dǎo)植物提取。植物提取植物提取:利用植物根系吸收重金屬元素，并經(jīng)過(guò)植物體內(nèi)一系列復(fù)第一種情況（連續(xù)植物提?。褐参镌谡麄€(gè)生命周期中都能吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、積累和忍耐高含量的重金屬．第二種情況：某些植物只能在一段時(shí)期內(nèi)吸收重金屬，或整個(gè)生命期中都吸收但吸收量很低．第二種情況下，人們輔以絡(luò)合劑等理化措施誘導(dǎo)植物積累更多金屬元素，這就是誘導(dǎo)植物提取。誘導(dǎo)植物提取舉例：在芥菜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛期施用ＥＤＴＡ絡(luò)合劑可顯著提高土壤中植物有效態(tài)Cu，使土壤水浸提態(tài)Cu和交換態(tài)Cu顯著上升，從而芥菜中Cu的含量明顯增加第一種情況（連續(xù)植物提取）：植物在整個(gè)生命周期中都能吸收、轉(zhuǎn)植物提取技術(shù)與其他修復(fù)模式的區(qū)別之處在于重金屬地上部分含量的不同。因而植物提取技術(shù)要求植物能從根部吸收重金屬離子，還能有較高的地上部分轉(zhuǎn)運(yùn)能力。金屬離子首先進(jìn)入根部細(xì)胞，通過(guò)共質(zhì)體的運(yùn)輸穿越根內(nèi)皮層中的凱氏帶，進(jìn)入中柱送達(dá)木質(zhì)部，再與木質(zhì)部中大量存在的有機(jī)酸和氨基酸結(jié)合運(yùn)往地上部分．植物提取技術(shù)與其他修復(fù)模式的區(qū)別之處在于重金屬地上部分含量的印度芥菜在高濃度可溶性Pb營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后,莖中Pb含量達(dá)到1.5％；印度芥菜還能吸收積累Cr、Cu、Zn、Cd、Ni等重金屬．植物提取/例子印度芥菜在高濃度可溶性Pb營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后,莖中Pb含

為植物修復(fù)的核心部分，最早的概念于1977年Brooks提出，現(xiàn)在接近成熟．重金屬超積累植物為植物修復(fù)的核心部分，最早的概念于1977年Brook東南景天(SedumalfrediiH)——由楊肖娥等發(fā)現(xiàn)的第一種Zn超富集植物。地上部的Zn含量達(dá)5000ppm.富集系數(shù)達(dá)1.9以上。東南景天(SedumalfrediiH)——由楊肖娥等發(fā)蜈蚣草（PterisvittataLinn.）——第一種在我國(guó)發(fā)現(xiàn)的As超富集植物，由陳同斌等發(fā)現(xiàn)．蜈蚣草（PterisvittataLinn.）——第一種環(huán)境污染修復(fù)課件圖1重金屬zn/cd超積累植物十字花科的天藍(lán)遏藍(lán)菜（thlaspicaerulescens）。圖2銅草（海洲香薷）圖1重金屬zn/cd超積累植物十字花科的天藍(lán)遏藍(lán)菜（thl吸收Pb，Zn吸收Pb，Zn環(huán)境污染修復(fù)課件CdCd環(huán)境污染修復(fù)課件商陸(Mn)商陸(Mn)超積累植物地上部分的重金屬含量是同等生境條件下其他普通植物含量的100倍以上；在污染地生長(zhǎng)旺盛，生物量大，能正常完成生活史；富集系數(shù)(BCF)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TF)都大于l。一般而言，植物體內(nèi)重金屬臨界含量為Zn:l0000mg／kg,Cd:l00mg／kg,Au:lmg／kg,Pb、Cu、Ni、Co均為1000mg／kg.超積累植物特征超積累植物地上部分的重金屬含量是同等生境條件下其他普通植物含富集系數(shù)＝地上部器官中重金屬含量土壤中重金屬含量％轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)＝莖葉中重金屬含量根部重金屬含量％富集系數(shù)＝地上部器官中重金屬含量土壤中重金屬含量％轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)＝過(guò)渡類型有一些植物雖然達(dá)不到上述各項(xiàng)指標(biāo)，但比起一般的植物能忍耐一定程度的重金屬，文獻(xiàn)資料上多稱為富集植物．過(guò)渡類型有一些植物雖然達(dá)不到上述各項(xiàng)指標(biāo)，但比起一般的植物能長(zhǎng)期生長(zhǎng)于污染土壤中的植物對(duì)環(huán)境脅迫往往形成了三類適應(yīng)模式，各自特點(diǎn)為:抵御：與根際周圍的各類真、細(xì)菌組成菌根，形成防御體系共同抵制外界污染物質(zhì)的侵害。忍耐：無(wú)法構(gòu)建防御體系，但可形成一定的忍耐特性，體內(nèi)重金屬含量高于普通植物，即使脫離重金屬污染土壤仍能自然成活，稱為富集植物。利用：因?yàn)樽陨砩淼男枰寥乐形廴疚镔|(zhì)含量要達(dá)到一定數(shù)值才能成活，稱為超積累植物。

如比蘇草在Cu含量小于100μg／kg的土壤中不能正常生長(zhǎng)。根據(jù)其這一特性，某種重金屬的超積累植物往往還能成為金屬礦藏的指示植物。植物對(duì)污染環(huán)境的適應(yīng)模式長(zhǎng)期生長(zhǎng)于污染土壤中的植物對(duì)環(huán)境脅迫往往形成了三類適應(yīng)模式，地域來(lái)看，多分布于富含重金屬的礦區(qū)；植物分類來(lái)看，多位于幾個(gè)類別之內(nèi)，如Ni主要頒布于“五科”、“十屬”；農(nóng)田雜草也可能是超積累植物的一個(gè)重要來(lái)源庫(kù)。如魏樹(shù)和等發(fā)現(xiàn)了8種對(duì)Cd具有超積累性的雜草．超積累植物分布地域來(lái)看，多分布于富含重金屬的礦區(qū)；超積累植物分布首先，大部分植物植株矮小，生長(zhǎng)緩慢，且不易機(jī)械化作業(yè)；其次，多為野生型植物，對(duì)生物氣候條件的要求也比較嚴(yán)格，區(qū)域性分布較強(qiáng)，引種受到嚴(yán)重限制；再次，專一性強(qiáng)，只作用于一種或兩種特定的重金屬元素，對(duì)土壤中其他含量較高的重金屬表現(xiàn)出中毒癥狀；最后，植物器官往往會(huì)腐爛、落葉，最終重金屬重返土壤。超積累植物的局限性首先，大部分植物植株矮小，生長(zhǎng)緩慢，且不易機(jī)械化作業(yè)；超積累植物吸收重金屬本質(zhì)上是否為植物在特定環(huán)境下的特定生理生化反應(yīng)．植物耐重金屬毒害的機(jī)制包括：細(xì)胞區(qū)域化作用；主動(dòng)外排；螯合作用．目前誘導(dǎo)植物生成配位體是其研究熱點(diǎn)．另外還可通過(guò)基因手段，促進(jìn)植物基因改良，提高積累量．植物積累重金屬的分子生物學(xué)研究植物吸收重金屬本質(zhì)上是否為植物在特定環(huán)境下的特定生理生化反應(yīng)尋找更多超積累植物，尤其能同時(shí)富集不同重金屬元素的植物的尋找，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有野生超積累植物的人工引種、馴化研究；分子水平上的植物耐金屬性研究，從基因水平上探明植物對(duì)重金屬耐性的根源所在；各種重金屬元素在不同植物體內(nèi)的儲(chǔ)存及分布特征研究；超積累植物根際環(huán)境對(duì)重金屬吸收作用的影響．超積累植物研究展望尋找更多超積累植物，尤其能同時(shí)富集不同重金屬元素的植物的尋找含義：植物將揮發(fā)性污染物吸收到體內(nèi)后再將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋放到大氣中。

植物揮發(fā)和土壤根際微生物的活動(dòng)密切相關(guān)．缺點(diǎn)：揮發(fā)性重金屬經(jīng)植物體進(jìn)人大氣最終沉入土壤或水體，會(huì)產(chǎn)生二次污染．揮發(fā)舉例：植物從土壤吸收汞再向大氣揮發(fā)；硒以二甲基硒和二甲基二硒揮發(fā)。植物揮發(fā)含義：植物將揮發(fā)性污染物吸收到體內(nèi)后再將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋含義：利用植物吸收和沉淀來(lái)固定土壤中的大量有毒重金屬，以降低其生物有效性并防止其進(jìn)入地下水和食物鏈，從而減少環(huán)境和人類健康的污染風(fēng)險(xiǎn)。

適用于相對(duì)不易移動(dòng)的物質(zhì)。主要應(yīng)用在采礦、廢氣干沉降、污泥處置。缺點(diǎn)：并未將重金屬?gòu)耐寥乐袕氐浊宄?，?dāng)土壤環(huán)境發(fā)生變化時(shí)仍可能重新活化恢復(fù)毒性。植物穩(wěn)定含義：利用植物吸收和沉淀來(lái)固定土壤中的大量有毒重金屬，以降低含義：指污染物被植物根系吸收后通過(guò)體內(nèi)代謝活動(dòng)來(lái)過(guò)濾、降解污染物質(zhì)的毒性。如六價(jià)Cr生物有效性最強(qiáng)，通過(guò)植物根系的降解作用后變成低價(jià)態(tài)的三價(jià)Cr，毒性大大減弱．植物的降解作用與根際土壤環(huán)境密切相關(guān)。根際分泌物的存在，使土壤理化性質(zhì)，如pH值、氧化還原電位、微生物組成等顯著改變．植物降解過(guò)濾含義：指污染物被植物根系吸收后通過(guò)體內(nèi)代謝活動(dòng)來(lái)過(guò)濾、降解污植物修復(fù)有機(jī)污染的三種機(jī)制①直接吸收并積累非植物毒性的代謝物；②釋放促進(jìn)生物化學(xué)反應(yīng)的酶；③強(qiáng)化根際降解作用.植物修復(fù)有機(jī)污染的三種機(jī)制①直接吸收并積累非植物毒性的代謝物植物可在新的植物結(jié)構(gòu)中貯藏，可使其代謝或礦化，還可使其揮發(fā);去毒作用可將原來(lái)的化學(xué)品轉(zhuǎn)化為對(duì)植物無(wú)毒的代謝物如木質(zhì)素等，貯藏于植物細(xì)胞內(nèi)。影響因素:

土壤水中的濃度和植物的吸收率、蒸騰率。植物的吸收率取決于污染物的物化特性和植物本身;蒸騰作用是決定污染物吸收速率的關(guān)鍵變量，它又與多種條件相關(guān).直接吸收植物可在新的植物結(jié)構(gòu)中貯藏，可使其代謝或礦化，還可使其揮發(fā);與植物酶有關(guān)的有機(jī)物降解非?？?，致使化學(xué)污染物從土壤中的解吸和質(zhì)量轉(zhuǎn)移成為限速步驟.植物死亡后，酶釋放到環(huán)境中還可以繼續(xù)發(fā)揮分解作用;但游離的酶系在低pH值、高金屬濃度和細(xì)菌毒性下會(huì)被摧毀或鈍化，而植物體內(nèi)的酶則可得到保護(hù).釋放酶與植物酶有關(guān)的有機(jī)物降解非?？?，致使化學(xué)污染物從土壤中的解吸污染物通過(guò)根際吸附／吸收而進(jìn)入植物體內(nèi)；植物通過(guò)向根際分泌氨基酸、糖類等小分子有機(jī)物而刺激微生物的大量繁殖，可間接促進(jìn)污染物的根際微生物降解；植物還可通過(guò)根際向土壤輸氧，改變根際周圍的氧化還原條件．強(qiáng)化根際降解污染物通過(guò)根際吸附／吸收而進(jìn)入植物體內(nèi)；強(qiáng)化根際降解微生物在修復(fù)被重金屬污染的土壤方面具有獨(dú)特的作用。其主要作用原理是：微生物可以降低土壤中重金屬的毒性；微生物可以吸附積累重金屬；微生物可以改變根際微環(huán)境，從而提高植物對(duì)重金屬的吸收，揮發(fā)或固定效率微生物修復(fù)技術(shù)(bioremediation)微生物在修復(fù)被重金屬污染的土壤方面具有獨(dú)特的作用。其農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)主要包括兩個(gè)方面：農(nóng)藝修復(fù)措施生態(tài)修復(fù)。農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)主要包括兩個(gè)方面：土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究展望

采用工程、物理化學(xué)方法修復(fù)重金屬污染土壤，具有一定的局限性，難以大規(guī)模處理污染土壤，并且成本高，破壞土壤本身結(jié)構(gòu)，易造成二次污染，對(duì)環(huán)境擾動(dòng)大。

農(nóng)業(yè)生態(tài)措施又存在周期長(zhǎng)，效果不顯著的特點(diǎn)。

植物修復(fù)在重金屬污染治理中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，并以其治理過(guò)程的原位性、治理成本的低廉性、管理與操作的簡(jiǎn)易性及環(huán)境美學(xué)的兼容性而日益受到人們的重視，并成為污染土壤修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。因此，具有廣闊的應(yīng)用前景。以下幾個(gè)方面將成為該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究展望采用工程、物理化學(xué)方法超累積植物篩選與培育

超累積植物是在重金屬脅迫條件下的一種適應(yīng)性突變體，往往生長(zhǎng)緩慢，生物量低，氣候環(huán)境適應(yīng)性差，具有很強(qiáng)的富集專一。因此，篩選、培育吸收能力強(qiáng)，同時(shí)能吸收多種重金屬元素，且生物量大的植物是生物修復(fù)的一項(xiàng)重要任務(wù)。針對(duì)某一具體重金屬的超積累植物一般要求其地上部分重金屬含量大于一個(gè)臨界值（表1）。元素CdNiPbCuZnMn臨界值1001000100010001000010000表1超積累植物重金屬含量臨界值

mg/kg-1

超累積植物篩選與培育超累積植物是在重金屬脅迫條件下的轉(zhuǎn)基因植物(Transgenicplants)目前已發(fā)現(xiàn)的超積累植物大多存在根系淺、生物量小、生長(zhǎng)緩慢等缺點(diǎn)，使得其修復(fù)周期較長(zhǎng)。這使植物修復(fù)的工程應(yīng)用受到限制，而經(jīng)基因改造的植物則可提高其應(yīng)用性。轉(zhuǎn)基因植物(Transgenicplants)目前其他強(qiáng)化措施添加螯合劑(如EDTA)，可以顯著提高土壤中的金屬活性及植物的吸收、轉(zhuǎn)移能力。但是，施用螯合劑在增加土壤中重金屬生物有效性的同時(shí)，也增加了重金屬離子的移動(dòng)性，從而有可能對(duì)地下水的重金屬污染帶來(lái)更大的危險(xiǎn)性。另外，可以通過(guò)向土壤中添加土壤酸化劑、營(yíng)養(yǎng)物、甚至微生物等途徑來(lái)增強(qiáng)植物修復(fù)作用，其機(jī)理可以是增強(qiáng)土壤中重金屬的生物有效性，或者是增加超積累植物的生長(zhǎng)量。其他強(qiáng)化措施添加螯合劑(如EDTA)，可以顯著提高土生物修復(fù)綜合技術(shù)的研究重金屬污染土壤的修復(fù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，單一的修復(fù)技術(shù)很難達(dá)到預(yù)期效果，必須以植物修復(fù)為主，輔以物理化學(xué)、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施，增加重金屬的生物有效性，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和吸收，從而提高植物修復(fù)的綜合效率。因此，生物修復(fù)綜合技術(shù)將是今后重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的主要研究方向。生物修復(fù)綜合技術(shù)的研究重金屬污染土壤的修復(fù)是一個(gè)系統(tǒng)思考題土壤污染的修復(fù)方法有哪些？各有什么特點(diǎn)思考題土壤污染的修復(fù)方法有哪些？各有什么特點(diǎn)土壤污染及其修復(fù)土壤污染及其修復(fù)土壤污染及修復(fù)二、土壤污染修復(fù)

（一）我國(guó)土壤污染修復(fù)的形勢(shì)我國(guó)于2006年開(kāi)展了全國(guó)首次土壤污染狀況調(diào)查，以全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確掌握我國(guó)土壤污染的真實(shí)情況，有效防治土壤污染，確保百姓身體健康。土壤污染及修復(fù)土壤污染及修復(fù)二、土壤污染修復(fù)

（一）我國(guó)土壤污染修復(fù)的形勢(shì)調(diào)查的主要任務(wù)有：1.開(kāi)展全國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)。2.開(kāi)展重點(diǎn)區(qū)域土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與安全等級(jí)劃分。3.開(kāi)展全國(guó)土壤背景點(diǎn)環(huán)境質(zhì)量調(diào)查與對(duì)比分析。4.開(kāi)展污染土壤修復(fù)與綜合修復(fù)試點(diǎn)。5.建設(shè)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督管理體系。土壤污染及修復(fù)二、土壤污染修復(fù)土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

由于土壤重金屬污染具有以上特點(diǎn)，且可經(jīng)由水環(huán)境直接毒害植物體，并可最終通過(guò)食物鏈危害人類健康。因此，其治理和恢復(fù)的難度大，但又顯得極為迫切。土壤重金屬污染特點(diǎn)表聚性長(zhǎng)期性不可逆性隱蔽性土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)由于土壤重金屬污染具有以上特綜合國(guó)內(nèi)外各種研究，修復(fù)措施主要有四種：工程措施物理化學(xué)修復(fù)生物修復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)綜合國(guó)內(nèi)外各種研究，修復(fù)措施主要有四種：工程措施工程措施主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。深耕翻土用于輕度污染的土壤，而客土和換土則是用于重污染區(qū)的常見(jiàn)方法。工程措施是比較經(jīng)典的土壤重金屬污染治理措施，它具有徹底、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)施工程量大、投資費(fèi)用高，破壞土體結(jié)構(gòu)，引起土壤肥力下降，并且還要對(duì)換出的污土進(jìn)行堆放或處理。工程措施主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。深耕翻土物理化學(xué)修復(fù)電動(dòng)修復(fù)污染土壤通電流金屬離子等向電極運(yùn)輸集中收集處理達(dá)到治污目的

電動(dòng)修復(fù)是一種原位修復(fù)技術(shù)，不攪動(dòng)土層，并可以縮短修復(fù)時(shí)間，是一種經(jīng)濟(jì)可行的修復(fù)技術(shù)。物理化學(xué)修復(fù)電動(dòng)修復(fù)污染土壤通電流金屬離子等向電極運(yùn)輸集中電熱修復(fù)污染土壤高頻電壓產(chǎn)生電磁波熱能對(duì)土壤加熱污染物從土中解吸揮發(fā)性重金屬分離達(dá)到修復(fù)目的熔化土壤冷卻后形成玻璃態(tài)物質(zhì)電熱修復(fù)污染土壤高頻電壓產(chǎn)生電磁波熱能對(duì)土壤加熱污染物土壤淋洗污染土壤淋洗液淋洗土壤固相中重金屬土壤液相中將液相回收處理達(dá)到修復(fù)目的土壤淋洗污染土壤淋洗液淋洗土壤固相中重金屬土壤液相中將液化學(xué)修復(fù)污染土壤加入改良劑降低重金屬生物有效性達(dá)到修復(fù)目的化學(xué)修復(fù)污染土壤加入改良劑降低重金屬生物有效性達(dá)到修復(fù)目環(huán)境污染修復(fù)課件環(huán)境污染修復(fù)課件有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按修復(fù)場(chǎng)地分類（1）原位（insitu）修復(fù)：污染土壤氣體提取法(SVE)；井中汽提法（In-wellVaporStripping）；生物通氣；空氣攪動(dòng)法（AirSparging）原位沖洗、淋洗；加熱方法；處理墻方法；原位穩(wěn)定—固化方法；電動(dòng)力學(xué)方法；原位微生物修復(fù)方法；植物－微生物聯(lián)合修復(fù)方法等。101編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按修復(fù)場(chǎng)地分類13編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按修復(fù)場(chǎng)地分類異位（exsitu）修復(fù)：氣提法；泥漿反應(yīng)器修復(fù)；土壤耕作法；土壤堆腐；焚燒法；客土法；預(yù)制床；淋洗/萃?。涣芟矗锓磻?yīng)器聯(lián)合修復(fù)；102編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按修復(fù)場(chǎng)地分類14編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按照技術(shù)類別分類（1）物理化學(xué)修復(fù)：加熱方法；穩(wěn)定固化法；淋洗；萃取；電動(dòng)力學(xué)等（2）生物修復(fù)：微生物修復(fù)；生物通氣、泥漿反應(yīng)器、預(yù)制床等植物修復(fù)；濕地修復(fù)；菌根修復(fù)等；植物－微生物聯(lián)合修復(fù)；菌根菌劑聯(lián)合修復(fù)等；（3）物理化學(xué)－生物聯(lián)合修復(fù)：淋洗－反應(yīng)器聯(lián)合修復(fù)等。103編輯版pppt有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)體系按照技術(shù)類別分類15編輯版pppt污染土壤修復(fù)工作流程可處理計(jì)劃系統(tǒng)分析應(yīng)急對(duì)策長(zhǎng)期對(duì)策凈化處理穩(wěn)定處理原位修復(fù)異位修復(fù)原位分解原位提取分離分解凈化原位穩(wěn)定異位穩(wěn)定有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理104編輯版pppt污染土壤修復(fù)工作流程可處理計(jì)劃系統(tǒng)分析應(yīng)急對(duì)策長(zhǎng)期對(duì)策凈化處有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理原位修復(fù)技術(shù)（1）原位生物修復(fù)一般流程：生物修復(fù)原位處理方式示意圖105編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理原位修復(fù)技術(shù)生物修復(fù)原位處理方式有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理原位修復(fù)技術(shù)（2）生物通風(fēng)技術(shù)一般流程：生物通風(fēng)原位處理方式示意圖106編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理原位修復(fù)技術(shù)生物通風(fēng)原位處理方式107編輯版pppt19編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)（1）泥漿反應(yīng)器技術(shù)一般流程：反應(yīng)器系統(tǒng)示意圖108編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)反應(yīng)器系統(tǒng)示意圖20有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)（1）泥漿反應(yīng)器技術(shù)一般流程：生物反應(yīng)器修復(fù)系統(tǒng)示意圖109編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)生物反應(yīng)器修復(fù)系統(tǒng)示有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)（2）挖掘堆置法：挖掘堆置法系統(tǒng)示意圖110編輯版pppt有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理異位修復(fù)技術(shù)挖掘堆置法系統(tǒng)示意圖桶箱空氣過(guò)濾器和泵礫石層污染土壤（3）土壤耕作法：111編輯版pppt桶箱空氣過(guò)濾器和泵礫石層污染土壤（3）土壤耕作法：23編輯版◆土壤淋洗法対象：●重金屬、●農(nóng)藥、●油等112編輯版pppt24編輯版pppt車載式固定式113編輯版pppt車載式固定式25編輯版pppt淋洗機(jī)械分離裝置◆30m3/h處理能力淋洗修復(fù)工程114編輯版pppt淋洗機(jī)械分離裝置26編輯版pppt◆熱處理：直接加入使污染物揮發(fā)或分解，間接加熱使污染物揮發(fā)；針對(duì)高濃度土壤污染。対象：●VOCs、●水銀、●農(nóng)藥、●油等；優(yōu)點(diǎn)：可使VOCs完全實(shí)現(xiàn)無(wú)害化；日處理能力可達(dá)200t。115編輯版pppt27編輯版pppt實(shí)際工程污染土壤外熱裝置修復(fù)土壤焚燒裝置煙囪熱交換填埋熱解氣體化學(xué)試劑◆熱處理典型流程：116編輯版pppt實(shí)際工程污染土壤外熱裝置修復(fù)土壤焚燒裝置煙囪熱交換填埋熱化2◆電滲析：土壤處理槽電極槽點(diǎn)源絮凝沉淀回收給水給水泵給水塔抽水泵117編輯版pppt◆電滲析：土壤處理槽電極槽點(diǎn)源絮凝回收給水給水泵給水塔抽水泵處理墻：118編輯版pppt處理墻：30編輯版pppt土地耕作Composting生物通風(fēng)強(qiáng)化堆置一般混合處理119編輯版pppt土地耕作Composting生物通風(fēng)強(qiáng)化堆置一般混合處理31油污染土壤高濃度污染土壤低濃度污染土壤無(wú)污染土壤回填清潔土壤土壤淋洗表面活性劑污染土壤洗凈土壤洗凈水油水分離油層吸附處理或回收材料廢棄材料水層排水處理排水處理處理水達(dá)標(biāo)排放原位或異位生物修復(fù)營(yíng)養(yǎng)鹽加熱系統(tǒng)污染土壤Air石油污染修復(fù)一般流程有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的流程及原理石油污染土壤修復(fù)120編輯版pppt油污染土壤高濃度低濃度無(wú)污染土壤回填清潔土壤土壤淋洗表面活性121編輯版pppt33編輯版pppt生物修復(fù)生物修復(fù)是利用生物技術(shù)治理污染土壤的一種新方法。利用生物削減、凈化土壤中的重金屬或降低重金屬毒性。主要包含植物修復(fù)技術(shù)與微生物修復(fù)技術(shù)兩種方法。生物修復(fù)生物修復(fù)是利用生物技術(shù)治理污染土壤的一種新方植物修復(fù)(phytoremediation):利用植物及其根際圈微生物體系的吸收、揮發(fā)和轉(zhuǎn)化、降解等作用來(lái)清除污染環(huán)境中的污染物質(zhì)。生物修復(fù)基本概念和修復(fù)機(jī)理植物修復(fù)(phytoremediation):利用植物及其環(huán)境污染修復(fù)課件植物修復(fù)發(fā)展歷程無(wú)意識(shí)地利用植物處理排泄物20世紀(jì)初，有意識(shí)地利用植物生態(tài)系統(tǒng)處理廢棄物和污水無(wú)害化1970s后，發(fā)展污水的土地處理系統(tǒng)，成為城市生活廢水的處理技術(shù)；廢棄礦山的復(fù)墾，污泥的處理和農(nóng)業(yè)應(yīng)用，植物耐性機(jī)理的研究1980s,Chaney提出利用超積累植物清除土壤重金屬污染，形成植物修復(fù)概念。植物修復(fù)發(fā)展歷程植物對(duì)污染物的修復(fù)機(jī)理-有機(jī)物的吸收積累和代謝植物對(duì)污染物的修復(fù)機(jī)理-某些植物能在體內(nèi)代謝或礦化有機(jī)物，使其失活；但多數(shù)研究只證明了植物僅能通過(guò)酶催化氧化降解有機(jī)物；降解產(chǎn)物的進(jìn)一步深度氧化過(guò)程研究還很缺乏；為提高植物修復(fù)效率，可利用基因工程技術(shù)增強(qiáng)植物的降解能力．某些植物能在體內(nèi)代謝或礦化有機(jī)物，使其失活；植物對(duì)有機(jī)污染物的吸收途徑對(duì)氣態(tài)污染物的粘附和吸收對(duì)水溶態(tài)污染物的吸收植物對(duì)有機(jī)污染物的吸收途徑對(duì)氣態(tài)污染物的粘附和吸收對(duì)水溶態(tài)污植物粘附污染物的數(shù)量,主要決定于植物表面積的大小和粗糙程度,某些植物還可分泌油脂、黏液,如去杉、油松等;氣孔是葉片吸收污染物的主要部位,但高濃度污染物可對(duì)葉片造成損害,如二氧化硫可導(dǎo)致植物氣孔張開(kāi)和關(guān)閉的機(jī)能癱瘓,臭氧可損害葉片的柵欄組織.氣態(tài)污染物植物粘附污染物的數(shù)量,主要決定于植物表面積的大小和粗糙程度環(huán)境污染修復(fù)課件環(huán)境污染修復(fù)課件水溶態(tài)污染物主要通過(guò)根吸收葉片也能吸收水溶態(tài)物質(zhì)水溶態(tài)污染物主要通過(guò)根吸收葉片也能吸收水溶態(tài)物質(zhì)環(huán)境污染修復(fù)課件水溶態(tài)的污染物到達(dá)根表面，主要有兩條途徑：一條是質(zhì)體流途徑(massflow)，即污染物隨蒸騰拉力，在植物吸收水分時(shí)與水一起到達(dá)植物根部；另一條是擴(kuò)散途徑(diffusion)，即通過(guò)擴(kuò)散到達(dá)根表面。水溶態(tài)的污染物到達(dá)根表面，主要有兩條途徑：葉片對(duì)農(nóng)藥通過(guò)氣孔吸收與角質(zhì)層吸收。附著性能是影響藥效的重要因素。表面活性劑能顯著降低表面張力，改善藥液在葉面的附著性,從而提高吸收。如:

劉支前等發(fā)現(xiàn)不加任何表面活性劑時(shí)，草甘膦藥液不能直接經(jīng)蠶豆葉面氣孔吸收；添加0.5％的有機(jī)硅表面活性劑后，氣孔吸收率可達(dá)85.4％。葉片對(duì)農(nóng)藥通過(guò)氣孔吸收與角質(zhì)層吸收。自然來(lái)源：工業(yè)礦床和巖石風(fēng)化而成的地表土壤．重金屬來(lái)源人為來(lái)源生產(chǎn)活動(dòng)農(nóng)藥肥料交通運(yùn)輸廢棄物廢水廢氣植物對(duì)重金屬吸收積累自然來(lái)源：工業(yè)礦床和巖石風(fēng)化而成的地表土壤．重金屬來(lái)源人為來(lái)土壤中重金屬本身所存在的形態(tài)可分為：水溶態(tài)、有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、Fe-Mn氧化物結(jié)合態(tài)以及包含于礦物晶格中的殘?jiān)鼞B(tài)。從植物的可利用性可分為可吸收態(tài)、交換態(tài)、難吸收態(tài)。重金屬的游離離子及螯合離子易被植物所吸收，殘?jiān)鼞B(tài)的難被植物吸收，介于兩者之間的則為交換態(tài)。土壤中重金屬本身所存在的形態(tài)可分為：水溶態(tài)、有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)、碳植物修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)適用污染因子廣泛，不僅適合重金屬，同時(shí)可治理有機(jī)物污染。從生態(tài)學(xué)角度看，有利于污染地生態(tài)恢復(fù)，美化環(huán)境。以太陽(yáng)能為動(dòng)力，成本低，適合大面積修復(fù)推廣。修復(fù)費(fèi)用約為5～40美元／噸，而填埋的費(fèi)用為100～500美元／噸。尤其適于低濃度條件。不會(huì)引起二次污染，特別是不會(huì)對(duì)地下水構(gòu)成污染。植物修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)適用污染因子廣泛，不僅適合重金屬，同時(shí)可治理有修復(fù)模式植物提取(phytoextraction)植物揮發(fā)(phytovolatilization)植物穩(wěn)定(phytostabilization)植物降解(phytodegradation)第二節(jié)污染土壤修復(fù)模式修復(fù)模式植物提取(phytoextraction)第二節(jié)植物提取:利用植物根系吸收重金屬元素，并經(jīng)過(guò)植物體內(nèi)一系列復(fù)雜的生理生化過(guò)程，將重金屬元素從根部轉(zhuǎn)運(yùn)至植物地上部分，再進(jìn)行收割處理。根據(jù)實(shí)施的策略不同，植物提取技術(shù)可分為連續(xù)植物提取和誘導(dǎo)植物提取。植物提取植物提取:利用植物根系吸收重金屬元素，并經(jīng)過(guò)植物體內(nèi)一系列復(fù)第一種情況（連續(xù)植物提取）：植物在整個(gè)生命周期中都能吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、積累和忍耐高含量的重金屬．第二種情況：某些植物只能在一段時(shí)期內(nèi)吸收重金屬，或整個(gè)生命期中都吸收但吸收量很低．第二種情況下，人們輔以絡(luò)合劑等理化措施誘導(dǎo)植物積累更多金屬元素，這就是誘導(dǎo)植物提取。誘導(dǎo)植物提取舉例：在芥菜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛期施用ＥＤＴＡ絡(luò)合劑可顯著提高土壤中植物有效態(tài)Cu，使土壤水浸提態(tài)Cu和交換態(tài)Cu顯著上升，從而芥菜中Cu的含量明顯增加第一種情況（連續(xù)植物提取）：植物在整個(gè)生命周期中都能吸收、轉(zhuǎn)植物提取技術(shù)與其他修復(fù)模式的區(qū)別之處在于重金屬地上部分含量的不同。因而植物提取技術(shù)要求植物能從根部吸收重金屬離子，還能有較高的地上部分轉(zhuǎn)運(yùn)能力。金屬離子首先進(jìn)入根部細(xì)胞，通過(guò)共質(zhì)體的運(yùn)輸穿越根內(nèi)皮層中的凱氏帶，進(jìn)入中柱送達(dá)木質(zhì)部，再與木質(zhì)部中大量存在的有機(jī)酸和氨基酸結(jié)合運(yùn)往地上部分．植物提取技術(shù)與其他修復(fù)模式的區(qū)別之處在于重金屬地上部分含量的印度芥菜在高濃度可溶性Pb營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后,莖中Pb含量達(dá)到1.5％；印度芥菜還能吸收積累Cr、Cu、Zn、Cd、Ni等重金屬．植物提取/例子印度芥菜在高濃度可溶性Pb營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后,莖中Pb含

為植物修復(fù)的核心部分，最早的概念于1977年Brooks提出，現(xiàn)在接近成熟．重金屬超積累植物為植物修復(fù)的核心部分，最早的概念于1977年Brook東南景天(SedumalfrediiH)——由楊肖娥等發(fā)現(xiàn)的第一種Zn超富集植物。地上部的Zn含量達(dá)5000ppm.富集系數(shù)達(dá)1.9以上。東南景天(SedumalfrediiH)——由楊肖娥等發(fā)蜈蚣草（PterisvittataLinn.）——第一種在我國(guó)發(fā)現(xiàn)的As超富集植物，由陳同斌等發(fā)現(xiàn)．蜈蚣草（PterisvittataLinn.）——第一種環(huán)境污染修復(fù)課件圖1重金屬zn/cd超積累植物十字花科的天藍(lán)遏藍(lán)菜（thlaspicaerulescens）。圖2銅草（海洲香薷）圖1重金屬zn/cd超積累植物十字花科的天藍(lán)遏藍(lán)菜（thl吸收Pb，Zn吸收Pb，Zn環(huán)境污染修復(fù)課件CdCd環(huán)境污染修復(fù)課件商陸(Mn)商陸(Mn)超積累植物地上部分的重金屬含量是同等生境條件下其他普通植物含量的100倍以上；在污染地生長(zhǎng)旺盛，生物量大，能正常完成生活史；富集系數(shù)(BCF)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TF)都大于l。一般而言，植物體內(nèi)重金屬臨界含量為Zn:l0000mg／kg,Cd:l00mg／kg,Au:lmg／kg,Pb、Cu、Ni、Co均為1000mg／kg.超積累植物特征超積累植物地上部分的重金屬含量是同等生境條件下其他普通植物含富集系數(shù)＝地上部器官中重金屬含量土壤中重金屬含量％轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)＝莖葉中重金屬含量根部重金屬含量％富集系數(shù)＝地上部器官中重金屬含量土壤中重金屬含量％轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)＝過(guò)渡類型有一些植物雖然達(dá)不到上述各項(xiàng)指標(biāo)，但比起一般的植物能忍耐一定程度的重金屬，文獻(xiàn)資料上多稱為富集植物．過(guò)渡類型有一些植物雖然達(dá)不到上述各項(xiàng)指標(biāo)，但比起一般的植物能長(zhǎng)期生長(zhǎng)于污染土壤中的植物對(duì)環(huán)境脅迫往往形成了三類適應(yīng)模式，各自特點(diǎn)為:抵御：與根際周圍的各類真、細(xì)菌組成菌根，形成防御體系共同抵制外界污染物質(zhì)的侵害。忍耐：無(wú)法構(gòu)建防御體系，但可形成一定的忍耐特性，體內(nèi)重金屬含量高于普通植物，即使脫離重金屬污染土壤仍能自然成活，稱為富集植物。利用：因?yàn)樽陨砩淼男枰?，土壤中污染物質(zhì)含量要達(dá)到一定數(shù)值才能成活，稱為超積累植物。

如比蘇草在Cu含量小于100μg／kg的土壤中不能正常生長(zhǎng)。根據(jù)其這一特性，某種重金屬的超積累植物往往還能成為金屬礦藏的指示植物。植物對(duì)污染環(huán)境的適應(yīng)模式長(zhǎng)期生長(zhǎng)于污染土壤中的植物對(duì)環(huán)境脅迫往往形成了三類適應(yīng)模式，地域來(lái)看，多分布于富含重金屬的礦區(qū)；植物分類來(lái)看，多位于幾個(gè)類別之內(nèi)，如Ni主要頒布于“五科”、“十屬”；農(nóng)田雜草也可能是超積累植物的一個(gè)重要來(lái)源庫(kù)。如魏樹(shù)和等發(fā)現(xiàn)了8種對(duì)Cd具有超積累性的雜草．超積累植物分布地域來(lái)看，多分布于富含重金屬的礦區(qū)；超積累植物分布首先，大部分植物植株矮小，生長(zhǎng)緩慢，且不易機(jī)械化作業(yè)；其次，多為野生型植物，對(duì)生物氣候條件的要求也比較嚴(yán)格，區(qū)域性分布較強(qiáng)，引種受到嚴(yán)重限制；再次，專一性強(qiáng)，只作用于一種或兩種特定的重金屬元素，對(duì)土壤中其他含量較高的重金屬表現(xiàn)出中毒癥狀；最后，植物器官往往會(huì)腐爛、落葉，最終重金屬重返土壤。超積累植物的局限性首先，大部分植物植株矮小，生長(zhǎng)緩慢，且不易機(jī)械化作業(yè)；超積累植物吸收重金屬本質(zhì)上是否為植物在特定環(huán)境下的特定生理生化反應(yīng)．植物耐重金屬毒害的機(jī)制包括：細(xì)胞區(qū)域化作用；主動(dòng)外排；螯合作用．目前誘導(dǎo)植物生成配位體是其研究熱點(diǎn)．另外還可通過(guò)基因手段，促進(jìn)植物基因改良，提高積累量．植物積累重金屬的分子生物學(xué)研究植物吸收重金屬本質(zhì)上是否為植物在特定環(huán)境下的特定生理生化反應(yīng)尋找更多超積累植物，尤其能同時(shí)富集不同重金屬元素的植物的尋找，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有野生超積累植物的人工引種、馴化研究；分子水平上的植物耐金屬性研究，從基因水平上探明植物對(duì)重金屬耐性的根源所在；各種重金屬元素在不同植物體內(nèi)的儲(chǔ)存及分布特征研究；超積累植物根際環(huán)境對(duì)重金屬吸收作用的影響．超積累植物研究展望尋找更多超積累植物，尤其能同時(shí)富集不同重金屬元素的植物的尋找含義：植物將揮發(fā)性污染物吸收到體內(nèi)后再將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋放到大氣中。

植物揮發(fā)和土壤根際微生物的活動(dòng)密切相關(guān)．缺點(diǎn)：揮發(fā)性重金屬經(jīng)植物體進(jìn)人大氣最終沉入土壤或水體，會(huì)產(chǎn)生二次污染．揮發(fā)舉例：植物從土壤吸收汞再向大氣揮發(fā)；硒以二甲基硒和二甲基二硒揮發(fā)。植物揮發(fā)含義：植物將揮發(fā)性污染物吸收到體內(nèi)后再將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋含義：利用植物吸收和沉淀來(lái)固定土壤中的大量有毒重金屬，以降低其生物有效性并防止其進(jìn)入地下水和食物鏈，從而減少環(huán)境和人類健康的污染風(fēng)險(xiǎn)。

適用于相對(duì)不易移動(dòng)的物質(zhì)。主要應(yīng)用在采礦、廢氣干沉降、污泥處置。缺點(diǎn)：并未將重金屬?gòu)耐寥乐袕氐浊宄?dāng)土壤環(huán)境發(fā)生變化時(shí)仍可能重新活化恢復(fù)毒性。植物穩(wěn)定含義：利用植物吸收和沉淀來(lái)固定土壤中的大量有毒重金屬，以降低含義：指污染物被植物根系吸收后通過(guò)體內(nèi)代謝活動(dòng)來(lái)過(guò)濾、降解污染物質(zhì)的毒性。如六價(jià)Cr生物有效性最強(qiáng)，通過(guò)植物根系的降解作用后變成低價(jià)態(tài)的三價(jià)Cr，毒性大大減弱．植物的降解作用與根際土壤環(huán)境密切相關(guān)。根際分泌物的存在，使土壤