浅析竹类植物修复重金属污染土壤
2018-06-23翁炳霖
翁炳霖
摘 要:在市场经济的发展下,使我国面临嚴重的环境污染问题,其中,土壤重金属污染问题已经越来越严重,对植物的生存和发展造成了威胁。对此,本文对竹类植物重金属污染土壤问题进行了研究,提出了有效的修复策略,有利于保障竹类植物的实际价值,实现其应有的效益。
关键词:竹类植物;重金属土壤污染;修复技术
中图分类号:S688 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20180233040
随着科学技术的发展,推动了我国的工业化进程,现已将Zn、Cd、Cr、Cu等重金属应用在了各行业领域中。但在经过污水排放、灌溉等作用下,使土壤资源受到了严重的污染,并会影响竹类植物的生长。当人们食用这类食材时,会对人们的身体健康造成影响。因此,需要使用修复技术,以降低竹类植物体内的重金属成分,以保障人们的生命财产安全。
1 植物修复技术的概念
所谓的植物修复技术,就是利用植物本身,将土壤中的重金属物质、放射性物质等进行处理,从而转化、过滤污染物的成分,降低对植物和土壤的影响,有较好的使用价值。但其修复质量的好坏,与植物体内的重金属含量有很大的关系。当重金属污染残留在植物体内时,会影响植物的生长,所起到的修复效果比较弱。因此,国内外的专家学者不断加大研究力度,以期用经济实惠、生物量大、抗重金属能力强的植物来进行修复工作,从而实现其经济效益和社会效益。而竹类植物则是代表性品种之一,其具备生存能力强、生物量大、栽培简单等多种优点,将其用于修复重金属污染土壤中,有较高的实用价值。
2 竹类植物的生长特点
竹类植物在我国得到了广泛种植,其生长周期比较快,且根系发达,有较高的经济效益。同时,竹子的种类比较多,在我国已经发现了500多种,具备较强的地域适应能力,可在各种复杂的条件下生存。因此,其生物总量比较多,能满足植物修复重金属污染土壤的各种要求。另外,重金属的毒害性比较强,当其在植物体内大量集结时,会严重影响植物的生长。而竹类植物具备较强的重金属抵抗能力,能降低影响程度。竹类植物的根系比较发达,能深入到土壤中,促使竹类植物可以收集更多的重金属物质,以产生良好的修复效果。通过比较竹子的种类可知,毛竹的根系十分庞大,其根部结构错综复杂,吸收重金属物质的能力比较强。
3 竹类植物在修复重金属污染土壤中的应用
当土壤中含有大量的重金属物质时,表明此处土壤属于高毒、高污染状态,植物生长在这样的土壤中时,会在体内积累大量的重金属物质,从而对其根、茎、叶造成伤害,影响正常发展。通过上述分析可知,竹子的抗重金属能力比较强,会降低其危险性。而毛竹的根系十分发达,能有效吸收土壤中的重金属物质,具备较好的修复效果。对此,我国许多专家学者对毛竹的修复质量进行了调查。其中,部分专家将毛竹种植在了Zn污染的土壤中,对其生长周期进行了观察和研究。当毛竹处于萌芽阶段时,生长速度并没有明显的改变,通过对体内的重金属含量检测可知,随着毛竹的生长,体内的重金属含量越来越高。表明毛竹具备较强的吸收重金属的能力。另外,部分专家在对某处重金属土壤区进行调查时发现,此处土壤的重金属污染程度比较高,且种类比较多,土壤中有Pb、Cd、Cu、Mn、Zn等多种物质,其物质含量达到了357、0.71、31.56、69、276mg/kg,而毛竹生长完好。由此可以证明,竹类植物吸收重金属的能力比较强,并可在此环境下正常生长,说明其具备较高的耐受性能。但需要注意的是,当土壤中的重金属含量严重超标时,会超出竹子的承受范围,使植物的光合作用受到影响,妨碍其正常生长。
为了证实这一问题,笔者做了培养试验,在不同的竹子下方分别灌入了硫酸铜溶液,其浓度为300mg/kg、500mg/kg、1000mg/kg,通过调查可知,竹子内部的Cu含量,会随着浓度的增加和升高,而竹子的光合作用能力会明显下降。主要是因为Cu等重金属物质打破了竹子中的营养平衡,影响了其生理功能。
通常情况下,竹子的根系十分发达,为吸收重金属物质提供了便利。而在根部的运动下,会使重金属物质发生迁移等情况,从而转移到地上部分,即竹子的茎、叶当中。以200mg/LZn为例,毛竹根部吸收的Zn含量在2453~8934mg/kg之间,而竹杆只有25~150mg/kg。因此,根据竹子各个部位吸收Cu重金属的能力可以得出结论:竹叶的重金属含量最少,根部最多,而竹竿处于中间位置。另外,不同的重金属物质,竹子各个部位的吸收能力有所差别,在吸收Pb重金属物质时,反而是竹叶的吸收能力比竹秆要强一些,但同样还是根部效果最好。因此,在使用竹类植物修复重金属污染土壤时,需要根据当地污染物的性质进行研究,合理选择植物的种类,有利于提高修复效果,实现其经济效益和社会效益。
4 结语
竹类植物在修复重金属污染土壤方面有独特的作用,修复技术简单、成本低、效果好,有很高的使用价值。同时,不同的重金属物质,对植物各个部位的修复效果会造成影响。而我国竹类植物修复技术还不成熟,缺少相应的技术理念和方法,不适宜大面积推广。因此,需要科研人员加大研究力度,以保障修复效果,实现其应有的价值。