植物修复技术在土壤污染治理中的环保应用策略

张依

摘要：早在20世纪80年代初，植物修复技术的概念就由美国科学家提出，是指利用植物根系的吸收、降解、挥发、过滤和稳定等多种作用机制，有效去除土壤和水体中的各种污染物。，或者使污染物相对固定，减轻造成的危害，或者使污染物转化成低毒低残留的化学形态。土壤具有诸多生产功能，在维护生态平衡方面发挥着不可替代的作用，在长期的生产过程中，由于人类的不科学活动以及受到自然因素的影响，土壤受到了不同程度的污染，污染物超过土壤自我净化能力之后，就会造成土壤当中的有毒有害物质显著积累，严重的会引发一系列的生态问题。研究结果表明，我国被污染的土壤超过了2000万平方公里。在诸多土壤修复技术当中，植物修复技术是一种低成本资源、可回收、不容易产生副作用的修复手段。

关键词：植物修复技术;土壤污染治理;环保应用策略

引言

土壤污染不仅会降低土地资源的利用价值，还会导致地下水和农作物中重金属超标，对人体健康造成危害。探究土壤污染修复技术的应用具有重要的现实意义。经过多年探索和实践，我国已形成了比较完善的土壤污染修复技术体系，根据修复原理的不同大体可分为物理法、生物法和化学法三类。每类可以细分为若干技术，如物理法包括焚烧法、热解析法，化学法包括淋洗法、氧化/还原法，生物法包括微生物修复、植物修复。实践中，需根据土壤污染成因、技术难度、治理成本等多种因素，选择恰当的修复技术。

1、土壤污染带来的危害分析

目前，土壤污染主要包括有机污染和重金属污染，其中重金属污染最为重要。在土壤、大气、水体和生物当中均携带有大量的重金属，土壤重金属污染主要是因为人类不科学的生产活动造成了土壤当中的重金属物质不断积累引发。目前对土壤威胁较为严重的重金属主要包括了铜、铅、锌、铬、镍、钴、锰等，这些重金属来源于农业生产的各个领域，来源较为广泛，防治难度较大，一旦超标将会对农作物的健康生产和人类的生命健康安全造成严重威胁。进入新世纪以来，随着我国工业化不断向前发展，很多工业企业在生产过程中会违规排放工业废水，在工业废水当中往往会夹杂有大量的重金属和有机物，工业废水污染周围环境之后，会造成土壤和水源受到重金属的严重侵害，加剧了污染进程。同时由于受到降雨或者大气沉降等诸多方面的影响，土壤和水体也会受到严重的污染。工业生产过程中所产生的各种工业废料，如果得不到妥善有效的处处理，在周边土壤环境当中大量堆积，不仅会占用大量的土地资源，而且还会通过下渗作用造成土壤当中的重金属含量进一步积累。另外化石燃料在燃烧使用过程中或者金属在开采冶炼过程中都，都会造成严重的重金属土壤等超标。最近几年，我国经济迅速发展，汽车保有量显著增加，汽车使用频率增加的同时，各种含铅汽油、润滑油、汽车轮胎在使用期间均会释放铬、锌、铜等重金属。农业生产中化肥和化学农药的不科学使用是造成重金属和有机物污染的主要来源。很多农户在化学农药和化学肥料使用过程中，不注重科学使用科学添加，经常大剂量多种类的使用，造成土壤当中的重金属含量严重超标，超过了土壤的承受能力，使得土壤理化性质发生了显著变化。而土壤当中的重金属也会通过降雨的冲刷进入到周围水体和地下水源当中，最终破坏水体生态平衡。重金属和有机物污染具有隐蔽性、滞后性和复杂性的特点，不仅会造成农作物生长发育不良，严重减产，而且还可以通过食物链进入到人类身体当中，威胁到人的身体的健康。某些重金属和有机物还能够与人体的蛋白质和酶相互结合，造成蛋白质失活酶活性下降，干扰人体的正常生理代谢，甚至会破坏神经系统和免疫机等引发致癌、致畸、致突变，对人类造成的威胁巨大。

2、植物修复技术在土壤污染治理中的环保应用策略分析

2.1根部过滤技术

在植物种植生长过程中，根部及附近区域的土壤微生物相互促进影响，从而达到联合治理污染物的效果。其中根部的内生菌在进一步吸收土壤当中重金属的同时，还能够更好的辅助植物吸收土壤当中的重金属，降低重金属对植物生长发育造成的不良威胁。同时在根系周围的各种有益微生物，还能够进一步促进根部的健康生长，确保根部能够更好地吸收养分，吸收无机盐，满足植株的生长发育所需，促进植株健康生长，同时各个器官生长发育良好，也能够更好的吸收土壤当中的重金属，提升重金属的富集能力。

2.2植物稳定技术

在植物稳定的过程中，需要保证植物根系的发育达到正常水平。土壤受到重金屬污染后，其中不稳定的污染物很容易被健康的植物根系吸收。我国陈钦等人在研究的过程中发现，可以通过降低土壤中的pH值，全面提升植物根系的吸收能力。此外，在实验中，在土壤中加入一部分肥料或者环已二胺四乙酸以及柠檬酸等物质，能提高土壤中重金属的活性，降低土壤的pH值。该技术可以在小区域土壤重金属污染中使用。

2.3植物提取技术

植物提取技术又称植物提取技术。这项技术最早是由美国研究人员提出的。利用蓝草植物对重金属污染的土壤进行治理，最终取得了良好的效果。研究发现，超富集植物以及富含锌的植物可以有效应用于重金属污染土壤治理中。能凤娇等研究人员发现，在土壤中加入适当磷肥，可以通过利用东南景天植物的生长能力以及根系富集能力，富集更多的锌元素，并吸收土壤中重金属锌元素。曹瑞祺等人通过向土壤中添加磷肥，有效的提升了蜈蚣草的生长能力和根系富集能力，可用于重金属砷元素较多的污染土壤的治理。在植物提取技术应用过程中，需要提高对基因技术的重视程度，并对植物的基因处理进行全面分析，此外，还应确保植物不会对整个生态造成影响。

3、简述植物修复技术展望

目前，植物修复技术仍处于试验阶段。这项技术的研究和开发必须有大量的现场结果支持，而且它涉及多门学科知识如土壤学、生态学、环境学、植物学、遗传学和生物工程学等的综合运用，因而未来的研究还需在理论基础和实践方面获得突破，推动植物修复技术从实验室走向产业化。筛选和驯化自然界中富集和超富集植物，以满足实际应用需要，是植物修复研究在今后一个时期的首要任务。进一步研究植物对重金属的富集机理、抗性机理、解毒机理、以及根际微生物对重金属生物有效性的影响机制等问题。基因工程技术和分子生物学的结合，将植物细胞中耐有毒有害物质的超富集基因、抗性基因移植到根系发达、生长迅速、生物量大的植物中，培育出生物量大、富集能力强的植物，提高植物修复效率。加强对影响植物修复的生态因子及其调控手段的研究，生态因子的研究主要包括土壤重金属含量、重金属生物有效性、土壤pH、CEC、有机质以及植物根际微生物等问题;调控手段的研究主要包括改良剂、有机质等的应用和灌溉、施肥等农业措施的实施。

结束语

综上所述，植物修复技术是一种资源成本低、可循环利用、无副作用的优良修复技术，对周边生态环境友好，在未来生态修复中具有不可替代的作用。从目前的应用情况来看，植物修复技术还存在着一定的局限性。但从长远角度来看，单向技术在土壤污染治理中有着广阔的应用价值。相信随着今后对植物修复技术的研究不断加大，该项技术在土壤污染修复领域势必会发挥着越来越好的作用，为我国生态环境改善奠定坚实的基础。

参考文献

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