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向日葵对铀污染土壤修复的研究进展

2022-06-09吴发明刘峙嵘

江苏农业科学 2022年9期
关键词:修复向日葵

吴发明 刘峙嵘

摘要:铀矿开采为我国核工业发展作出巨大贡献的同时,其尾矿堆积导致的土壤铀污染问题也日益严重,对生态环境和人类健康产生了极大威胁,对我国严守18亿亩(折合1.2亿hm2)耕地红线的目标带来了严峻挑战。植物修复技术因其操作简单、成本低廉、安全环保、环境扰动小等优势,受到环保者和学术界的青睐。自发现向日葵对铀有较强的富集能力以来,学术界对其开展了广泛研究,并认为向日葵是一种良好的铀污染土壤修复植物。向日葵生物量大,光合作用强,广泛种植可助力我国“碳达峰、碳中和”目标的实现。本文总结了向日葵的特征和修复铀污染土壤的优势;铀对向日葵种子发芽、植株生长发育的影响,向日葵的铀胁迫响应与不同部位的铀富集特征,影响向日葵修复铀污染土壤效果的因素;向日葵抗氧化酶系统、区室化和植物螯合肽的解毒机制;添加化学促进剂、施用肥料、生物炭、微生物及施加电场等外源物质对向日葵修复铀污染土壤的调控作用等研究进展,分析了向日葵修复铀污染土壤研究的不足,为将来向日葵修复铀污染土壤研究提供了新思路。

关键词:向日葵;铀污染土壤;修复;铀胁迫;解毒机制

中图分类号:X53;X171.4   文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2022)09-0006-11

铀(U)矿开采对我国核工业发展作出了巨大贡献,但不能不重视铀尾矿导致的土壤铀污染问题。据统计,我国表层土壤(0~20 cm)铀平均含量 3.03 mg/kg[1],铀尾矿平均铀含量比土壤本底值高出4~10倍[2]。我国铀尾矿等固体废弃物堆约200处,分布在14个省的30多个地区[3],对我国严守18亿亩(折合1.2亿hm2)耕地红线的战略目标造成了严峻挑战。土壤层是人类赖以生存的最基本圈层,也是铀等放射性元素和铜、铅、镉、砷等有毒重金属的主要归宿地。铀尾矿在雨水冲刷、淋洗等作用下形成的含铀渗滤液渗入土壤层,并随地表水循环迁移至生物圈扩大铀污染土壤范围。铀本身具有放射性、化学毒性、半衰期长、不易降解等特性,被铀污染的土壤会产生累积性、隐蔽性、滞后性、长危害性和不可逆性等特征,一方面,铀污染土壤具有放射性,通过放射性衰变产生射线穿透动植物机体组织,损害细胞;另一方面,可通过呼吸系统或食物链等途径进入人体,造成损害更大的内照射损伤,严重威胁生态环境和人类健康[4-6]。鉴于此,铀污染土壤修复工作已成为学术界的研究热点[7-9]。目前铀污染土壤修复方法主要分为物理、化学和生物技术3种,其中物理方法主要涉及异位修复、电动修复和热解吸;化学方法主要包括试剂淋洗技术、固定/稳定化技术和玻璃化技术;生物方法则是微生物(细菌和真菌)和植物修复技术[10-14]。较之传统的物理、化学等修复技术,生物方法中的植物修复技术具备操作简单、成本低廉、安全环保、环境扰动小等优势,受到环保者和学术界的青睐[15-17]。植物提取是植物修复的主要手段之一[18],而超富集植物的筛选则是植物提取的核心与基础[19]。

国内外广泛地开展了对铀富集植物的筛选和修复应用研究[20-22],然而铀超富集植物方面的研究鲜见报道[2]。研究发现,向日葵是一种生物量大[23],生长迅速[24],具有抗旱、耐瘠、耐盐碱、适应性强、经济价值很高的一年生草本油料作物[25-27],在24 h内能够去除放射性废水溶液中95%的铀[28],是目前发现为数不多能超量富集铀且被认为是一种良好的铀污染土壤修复植物[28-29],也被证实对铜[30]、铅[31]、镉[32]、砷[33]等重金属有较强耐受性和富集能力,其生物质可生产可再生能源,不产生二次污染,兼顾了环境、能源和生态效益,在铀和相关重金属污染土壤修复及矿区生态恢复中具有较高的应用价值和开发前景。自向日葵被认为是一种良好的铀污染土壤修复植物以来,尚未见向日葵修复铀污染土壤研究进展的全面报道。鉴于此,本文对国内外利用向日葵修复铀污染土壤的研究进行了综述,以期为后续向日葵修复铀污染土壤研究提供新思路。

1 向日葵修复铀污染土壤的优势

1.1 向日葵简介

根据《中国植物志》,向日葵是一年生高大草本植物,原产北美,通过人工培育,在不同生境上形成许多品种,是有重要经济价值的油料作物。向日葵根系发达,入土深,主根100~200 cm,长有侧根及须根,60%左右的根系分布在0~40 cm土层中;茎直立,高1~3 m;叶互生,有长柄;头状花序极大,径 10~30 cm;果实稍扁压,长10~15 mm;花期7—9月,果期8—9月。向日葵原产热带,但对温度适应性强,喜温又耐寒,生长发育过程中温度不低于 10 ℃ 即可正常生长;植株高大,叶多而密,耗水较多,因生长发育与当地雨热同步,水分供求矛盾不突出;幼叶、叶片和花盘有很强的向光性,但为短日照作物;对土壤要求低,具有耐盐、耐旱以及耐涝性,在肥沃地、旱地、贫瘠地以及盐碱地均可种植。在我国,向日葵主产区分布在东北、西北、华北地区,但其生产潜力很大,可向西南、中南以及华东地区扩种。

1.2 向日葵修复铀污染土壤的优势

2020年3月,全球超富集植物数据库报告了759种金属超富集植物[34]。然而,鈾超富集植物与其他重金属超富集植物的筛选、鉴定相比,进度严重滞后。经过研究者们的努力,除发现向日葵是目前为数不多能超量富集铀且被认为是一种良好的铀污染土壤修复植物以外,还发现了芥菜、柳树、荷花等植物对铀有较强的富集能力(表1)。

向日葵可种植地域广,大面积种植不仅可较好地修复当地铀污染土壤,并可将经济效益、社会效益和生态效益有机结合。参考相关文献[43-47]以及对比表1中所列植物,向日葵修复铀污染土壤的优势表现如下:(1)克服了表1所列植物生物量低(菠菜、特选榨菜)、多年生(柳树)以及需水量大(荷花)等问题,广泛种植有助于“碳达峰、碳中和”目标的实现;(2)在对铀污染修复的同时,还可修复铜、铅、镉及砷等重金属土壤污染;(3)系原位处理,修复便捷,且处理成本大大低于传统的物理、化学修复方法;(4)能够避免水土流失,改善生态环境,避免铀污染面积进一步扩大;(5)可降低铀污染物浓度,同时向日葵的蒸腾作用可促进污染物的降解,避免污染物向下迁移;(6)不产生二次污染或污染物的转移,环境扰动小,兼有绿化、美化环境的功能;(7)向日葵是重要的油料作物,其生物质可制备生物柴油,有经济价值;(8)向日葵是修复铀污染水体的首选植物,能改善水质,促进水体营养平衡;(9)向日葵对土壤条件要求低,种植范围广,可修复铀污染土壤地域广。7CE2C988-A7AE-4CBF-9ED3-F9910535A5D4

2 向日葵在铀胁迫下的发育、富集及响应特征

自向日葵被认为是一种良好的铀污染土壤修复植物以来,愈发受到研究者们的关注,且常被作为铀富集能力的参照、对比植物[21,31]。研究者们以铀胁迫下向日葵种子发芽、植株生长、响应、富集特征及影响因素等方面为切入点展开了广泛研究。

2.1 铀对向日葵种子发芽的影响

核素既能被植物吸收,也可影响植物生长和后代种子的发芽[48]。利用向日葵修复铀污染土壤时,要考虑用直接播种法还是育苗移栽法。铀对向日葵种子的发芽率表现出“低促高抑”的现象。试验发现,向日葵种子的发芽率会随着铀浓度的高低而变化,铀浓度小于0.5 mmol/L能促进向日葵种子发芽,修复0.5 mmol/L以下铀浓度污染土壤时宜用直接播种法;铀浓度在0.5 mmol/L及以上,将明显降低向日葵种子的发芽率,修复0.5 mmol/L及以上铀浓度污染土壤时宜用育苗播种法[49]。

2.2 铀对向日葵生长发育的影响

随着生长发育时间的延长,铀对向日葵的毒性呈现“由有至无”的现象。向日葵在U(Ⅵ)处理下,前7周显示出了明显的植物毒性,与UO 2和UO 3制备的铀污染土壤种植的向日葵相比生长迟缓,植株高度下降了30%~50%(用UO 2和UO 3制备的铀污染土壤对向日葵的生长未显示出植物毒性),其植株高度仅为对照的50%~70%[36];当铀浓度大于 200 mg/kg,向日葵会出现生长发育迟缓、绿色变淡、茎叶变小、开花延迟等现象[22];在500 mg/kg铀污染土壤中,向日葵的出苗率为87.5%,存活率为84.62%,苗高降低了21.92%,生物产量减少了47.54%,但其叶绿素含量和主茎绿叶数分别增加6.76%、11.76%[50];向日葵生长至成熟期,U(Ⅵ)对向日葵的植物毒性消失[36]。

2.3 向日葵在铀胁迫下的响应

植物的光合生理是植物体内对干旱、高温、重金属等逆境胁迫非常敏感的重要生理过程之一[51-52]。利用植物修复铀污染土壤,首先要判别植物在铀污染土壤中能否正常生长。在铀污染环境下5种植物的光合生理变化试验中,向日葵的净光合速率(P n)和最大光化学效率(F v/F m)最大,表明向日葵光合系统Ⅰ和光合系统Ⅱ抗铀胁迫能力较强[53];对铀浓度为485 mg/kg污染土壤进行二次修复时,向日葵的净光合速率增加了3.85%,气孔导度(G s)增加了38.17%,细胞间隙CO 2浓度(C i)增加了36.85%,最大光化学效率增加了4.42%,向日葵在铀胁迫条件下的光合作用增强,表明向日葵的抗铀胁迫能力较强[54]。

2.4 向日葵不同部位铀富集特征

研究铀在向日葵不同部位的富集特征对评价向日葵的铀富集能力及如何处理收获后富铀向日葵生物质具有指示作用。铀大部分富集在向日葵根部,少部分富集在地上部,且向日葵地上部的富集量显著低于根部,果实中含量很低(表2),表明铀在向日葵植株内从根转运至地上部的能力不强。因此,用于修复铀污染土壤的向日葵被收割后,其主要处理部位为根部。向日葵地上部的富集特征为茎>叶(表2,序号1),也有叶>茎>果实的情况发生(表2,序号5),原因可能为(1)向日葵品种间的生物学差异;(2)试验用U种类不同;(3)土壤来源不同导致土壤中的矿物质等其他元素比例、pH值不同。总的来讲,铀主要富集在向日葵的根部,并限制铀向地上部的迁移,从而达到减缓对地上部的毒害,这与牛之欣等报道的重金属在向日葵中的富集特征[55-56]一致。

2.5 影响向日葵修复铀污染土壤效果的因素

张学礼等把影响植物修复效率的因素归纳分类为植物物种、铀的化学形态、土壤理化性质、土壤微生物、土壤改良剂和农业施肥措施等几大类[17]。

铀以U(Ⅵ)的化学形态活性最高,在土壤和水体中,铀能与CO2- 3、OH-、SO2- 4和PO3- 4形成配合物,这些配合物能够提高铀的总溶解度[17],从而提高植物对铀的吸收与富集。土壤理化性质,如质地、pH值、有机质含量、所含水分等,对铀的生物有效性有重要影响,无论土壤的U(Ⅵ)污染率如何,向日葵的地上部和根部的铀浓度随土壤类型的不同而变化[59];植物在溶液、沙土、富含有机质土壤中对铀的提取效率依次减少,表明土壤有机质可以吸附铀,降低铀的生物有效性,而植物在溶液培养下的行为不同于土壤,应区别看待[60]。土壤微生物、土壤改良剂和农业施肥措施对向日葵富集铀的影响将在第4部分具体探讨。

3 向日葵对铀的解毒机制

植物对铀的毒性症状主要从种子发芽、植物生长、光合作用、养分吸收、氧化损伤和基因毒性方面表征;对铀胁迫已进化出多种解毒方式,主要可归纳为抗氧化酶系统、区室化和植物螯合肽等[61-62](图1)。这些解毒方式单独发挥作用或者相互作用,以缓解植物在铀胁迫下受到的毒害[63-64]。

3.1 抗氧化酶系统

植物为缓解铀胁迫下产生的毒性,抗氧化酶系统活性增强,以清除过量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)[65]。調节活性氧浓度发挥核心作用的是超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)[66],它使得活性氧转化为氧与过氧化氢(O- 2·+O- 2·+2H+→ 2H 2O 2+O 2)。该解毒机制已在荷花[35]、豌豆[63]、拟南芥[67]等植物中报道证实。例如,120 μmol/L U(Ⅵ)胁迫下的鬼针草,其过氧化氢酶(catalase,CAT)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性均增加,但SOD活性因U处理而降低[39]。所以,CAT与POD或SOD之间的平衡是植物维持细胞稳定水平和正常生理过程的关键,通过快速转化O- 2·和H 2O 2对缓解铀的毒害有重要作用[65]。在U、Cd胁迫下添加4种植物生长调节剂[细胞分裂素(6-BA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA 3)、24-表油菜素内酯(24-EBL)]对向日葵提取能力促进作用的试验中表明,植物生长调节剂通过刺激叶绿素合成,可以降低活性氧和脂质过氧化水平,提高抗氧化防御系统活性,缓解了U和Cd对向日葵的不利影响,从而提高了向日葵对土壤中U和Cd的提取能力,尤其是在500 mg/L的IAA处理下, 向日葵去除U和Cd的效率最高,分别比对照组提高了484.21%、238.85%[68]。7CE2C988-A7AE-4CBF-9ED3-F9910535A5D4

3.2 区室化

铀在细胞壁和液泡中的区室化分离作用是植物细胞对铀的适应、耐受和解毒的一种有效机制[69-70]。向日葵能在重金属污染土壤中正常生长,可能原因是其能把有毒金属离子分布在特定的组织、器官或细胞器中,形成难溶的化合物或特定的有机化合物[56]。细胞壁是铀最重要的积累部位,通过阻止铀离子进入细胞环境,在增强铀的耐受性方面发挥着重要作用[71],这也削弱了植物中的铀从根系到枝条的转移能力[64]。铀主要富集在向日葵的根部,仅有小部分向地上部转移,说明向日葵削弱了铀从根部向地上部的转移能力,是向日葵区室化解毒作用的表现之一。

3.3 植物螯合肽

植物螯合肽(phytochelatins,PCs)富含硫醇,对铀与其他金属螯合具有积极作用,在植物对铀等其他金属的解毒、隔离中起到了重要作用[72-73]。其机理为在其解毒过程中,PCs与U和其他重金属形成复合物,形成后的PC-金屬复合物便会通过液泡膜运输,在代谢不活跃的部位进行分隔[74-75],从而减轻铀胁迫对植物的不利影响[76]。然而,对比铬、镉、铅、铜等其他金属,植物中PC-U复合物的研究还比较少[74,76],针对向日葵在此方面的研究更是鲜见,如何通过基因调控等技术,提高向日葵对铀等毒性元素的解毒能力是进一步努力的方向。

4 外源物质对向日葵修复铀污染土壤的调控

目前,通过添加化学促进剂、肥料、生物炭、微生物及施加电场等方式增强向日葵对铀污染土壤的修复能力广泛引起了研究者们的关注。

4.1 添加化学促进剂

化学促进剂可与金属形成水溶性金属有机配合物[77],有利于提高重金属的生物有效性,利于植物吸收。陈立等在研究3种螯合剂[乙二胺二琥珀酸(EDDS)、柠檬酸(CA)、草酸(OA)]对向日葵修复铀污染土壤的效应中的结果表明,螯合剂的投加能有效活化土壤中的铀,促进植物运转和吸收,CA的添加比添加EDDS和OA更显著地增加了土壤铀的活化性,同时显著提高了向日葵的富集系数和转运能力,但不同螯合剂处理均使向日葵的生物量降低,越是高浓度螯合剂处理,降幅越大[78]。Ebbs等研究发现,施加螯合剂柠檬酸可显著提高铀在植物地上部的富集量[79]。Shahandeh等研究报道,向日葵中的铀富集量随土壤污染率、螯合剂类型和浓度以及土壤类型的变化而变化,向酸性土壤中添加 20 mmol/kg 柠檬酸改良剂使土壤的pH值低于5.0时,可使向日葵枝芽中的铀富集量提高150倍,达到1 400 mg/kg;相反,trans-1,2-环己二胺四乙酸(CDTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)与N-羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)对铀在向日葵枝芽中的富集几乎没有影响[58]。龙婵等对外施4种植物激素(IAA、GA 3、6-BA、EBL)对向日葵生物量及其吸收、转运、富集铀的影响试验表明,在适宜浓度的植物激素处理下,向日葵的生物量有所增加,最大可达对照组的129%,其原因可能为IAA、GA 3、6-BA和EBL缓解了铀对向日葵的毒害,有利于细胞分裂、茎生长和维管组织形成,促进了向日葵地上部的生长,从而增加了向日葵的生物量,4种激素对向日葵生物量增加的影响能力为GA 3>6-BA>EBL>IAA;植物激素处理均能促进向日葵植株对铀的吸收,比对照提高了17%~162%,4种激素的促进效果为IAA>6-BA>GA 3>EBL;植物激素处理下向日葵铀转运系数全部降低,其原因为根部铀含量进一步提高,而地上部铀含量增加有限;植物激素处理促进了铀在向日葵植株内的积累,单株铀富集量比对照提高了20%~179%[80]。

4.2 微生物

微生物修复是指在适宜环境条件下,通过微生物的非代谢性生物吸附和代谢性氧化还原作用的一种新型修复技术[81]。铀胁迫下,微生物为了生存而不断适应环境的变化,在进行新陈代谢的同时,通过生物还原、生物矿化等方式使溶解态的U(Ⅵ)沉积下来,减少溶液中U(Ⅵ)的浓度,其修复铀污染的作用机制主要包括生物还原、生物矿化、生物吸附以及生物富集4种[82](图2)。植物-微生物联合修复铀污染土壤可弥补单一修复方式可能存在的不足,能够明显提高修复效果[82-83],植物-微生物联合修复机理见图3。例如,在铀污染水体中,凤眼莲在胶质芽孢杆菌作用下,其整株铀富集比对照提升了51.8%,并对凤眼莲的生物量和PSⅡ系统

活性均有一定的促进作用[84]。植物联合菌根真菌、荧光假单胞菌、根内球囊霉等微生物[85-88]提高植物对铀的富集能力也已见报道,如丛枝根菌既能够提高植物对环境的抗逆性,也能促进植物对铀的富集,并可通过菌丝作用,缓解铀对植物的毒害[81]。遗憾的是,向日葵联合微生物进行铀污染土壤修复研究还较鲜见,今后可开展相关研究工作。

4.3 施用肥料

含磷肥料会影响植物对铀的吸收、富集[14]。在不使用螯合剂且污染土壤不含有磷酸盐的情况下,向日葵消除铀的能力比印度芥菜更好;在磷酸盐存在的情况下,使用螯合剂如柠檬酸或EDTA可以有效地改善向日葵根系对铀的清除,但它们不能改善向日葵地上部对铀的清除[91]。任少雄等调配不同肥料配方对向日葵提取铀效率的影响试验表明,N、P、K比例为13 ∶49 ∶38的肥料配方是向日葵在低浓度铀污染土壤中提取铀的最适宜配方处理;N、P、K比例为43 ∶41 ∶16的肥料配方是向日葵在高浓度铀污染土壤中提取铀的最适宜配方处理[92]。

4.4 生物炭

生物炭是一种具有多孔结构和丰富表面官能团、制备成本低[93]且对重金属有高吸附效率[94]的材料,因而成为吸附土壤中铀等放射性元素的热门材料。刘俊等在重金属复合污染土壤中施用生物炭对向日葵植株吸收积累重金属的影响试验表明,随着生物炭用量的增加,向日葵植株生物量显著增加,在生物炭用量为5%时,其生物量达到峰值,但过量施用生物炭反而会抑制向日葵的生长;生物炭的施用显著增强了向日葵对重金属的吸收累积能力,与对照组相比,施加生物炭后向日葵植株对Pb、Cd和As的富集量增长幅度分别为22.90%~58.92%、15.76%~42.25%和67.92%~109.78%;向日葵叶和花托中的Pb、Cd 和As的累积含量显著增加,根、茎和籽粒中的累积含量随生物炭用量的增加而显著下降[95]。然而,施用生物炭研究铀在向日葵中的吸收富集能力的报道还不多见。7CE2C988-A7AE-4CBF-9ED3-F9910535A5D4

4.5 施加电场

杨田报道,施加DC(直流电)未改变向日葵主要为根部富集铀的特征,对铀胁迫下向日葵的耐逆性和铀富集能力主要表现为抑制作用,并表现出“五降一促一抑”的特征:“五降”为向日葵的根部铀富集量降低、丙二醛(MDA)含量降低、相对导电率降低、光合色素含量降低、光合能力降低,“一促”为促进了铀由根向叶的转运,“一抑”为部分抗氧化酶活性受到抑制;在AC(交流电)处理下同样未改变向日葵主要为根部富集铀的特征,但显著增加了根部对铀的富集量(在0.25 V/cm的AC电场处理下,对铀的富集效果最为显著),对铀胁迫下向日葵的耐逆性和铀富集能力主要表现为促进作用,表现出“提、降、缓”的特征:“提”为相对导电率提高,“降”为MDA含量降低,“缓”为缓解铀对向日葵生长的胁迫[96]。

5 展望

迄今为止,铀超富集植物鮮见报道。向日葵是目前已发现的对铀具有较强富集能力的植物之一,也是铀污染水体修复的首选植物[23]。然而,向日葵修复铀污染土壤的研究仍存在以下不足。

(1)向日葵富集铀的器官主要为根部,其地上部对铀的吸收能力不强。可采用遗传学或基因工程等手段,如传统杂交育种技术提高向日葵根部和地上部对铀的富集能力[97],或通过添加其他外源调控物质等方式增强向日葵地上部对铀的吸收能力。

(2)对铀胁迫下向日葵的解毒机制研究还不充分。相比其他植物对重金属胁迫的解毒机制(如抗氧化酶系统、区室化、植物螯合肽等)的研究[98-101],铀胁迫下向日葵的解毒机制相关研究还不多,未来对向日葵解毒机制的研究应集中于分子机制的基础研究。

(3)何时收获修复铀污染土壤的向日葵从而达到修复速度最快、效率最高是一个值得研究的问题。有研究表明,向日葵在生长4周后,根部和地上部的铀含量达到最大值[57];也有研究报道,随着向日葵生长期的延长,其各部位的铀含量逐渐增加,经过3个月左右的生长期后,各部位的铀含量基本保持不变[22]。应进一步用试验来验证何时收获修复铀污染土壤的向日葵,在最短时间内达到最大修复效果。

(4)如何处理修复后富铀向日葵生物质。富铀向日葵生物质可作为制备生物柴油的原料[102],磷酸加过氧化氢(phosphoric acid plus hydroger peroxide,PHP)预处理技术[103]可有效地去除农作物秸秆中半纤维素和木质素等屏障性组分,构建了一套以生物乙醇生产为核心,同步回收木质素、生产超高比表面积活性碳的多联产新工艺,在环境污染物吸附材料方面具有潜在优势。将来用PHP预处理技术处理富铀向日葵生物质值得深入研究,对如何处理富铀向日葵生物质、推进生物质能源行业发展和助力“碳达峰、碳中和”目标的实现具有借鉴价值。

(5)铀污染土壤的二次修复植物选择问题。有研究发现,一次修复土壤中铀主要以铀酰离子形态存在,该形态易被植物吸收,而二次修复时土壤中铀形态只有47.3%处于植物可利用状态,这会导致二次修复较一次修复的效果有较大降低,因此为确保植物修复的效果则不得不考虑铀污染土壤二次修复的植物选择问题[104]。植物间作能提高铀污染土壤的修复效果已有报道,研究向日葵与何种植物间作可能是解决该问题的一个方案[105]。

(6)联合微生物修复铀污染土壤值得进一步研究。植物-微生物联合修复铀污染土壤可弥补用向日葵单一的植物修复方式可能存在的不足,对修复效果有明显促进作用。然而,向日葵联合微生物修复铀污染土壤研究的报道还不多,特别是选取何种微生物、用量多少从而与向日葵联合修复铀污染土壤效果最佳的问题。

目前,我国运用向日葵进行铀污染土壤的实际修复工作还在探索、研究阶段,但随着理论和技术的成熟,国家对铀污染土壤修复工作的日益重视,各方面研究投入的不断加大,通过基因调控等方法,进一步提高向日葵及其他植物对铀等毒性元素的解毒能力,添加外源物质、与其他植物间作及联合微生物等方式修复铀污染土壤会显现出良好的前景,从而达到经济效益、社会效益和生态效益的统一协调发展。

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