土壤镉污染:两种植物修复技术

2014-12-22 09:52 · 尔湾

重金属污染的植物修复技术可以分为:植物吸取技术、植物转化技术、植物挥发技术、植物稳定技术及植物过滤技术等。

近几十年来,随着生产力的进步与城市化建设的逐步推进,通过各种渠道引发的土壤污染状况越发严重,不仅对我们赖以生存的土地造成伤害,而且通过作物富集方式影响到人类健康的案例也数不胜数。其中镉(Cd)污染对人体健康造成的损害尤为突出。

而在汉斯《生物过程》2014年12月期刊上,中国矿业大学化学与环境工程学院李彦奇、关东明等人发表的文章表示,镉污染不仅使土壤肥力退化,作物产量和品质下降,水环境恶化,而且通过食物链进入人体时,就会直接影响和危及人类的健康。另一方面,目前世界上Cd的供应远远不足。因此,将镉金属自土壤中提取出来并作为资源加以利用,是镉污染修复的重要目标之一。

文中提到,重金属污染的植物修复技术可以分为:植物吸取技术、植物转化技术、植物挥发技术、植物稳定技术及植物过滤技术等,但针对镉污染最常用的技术仍然是植物吸取技术。而作为镉的超富集污染处理植物,是不能用于人类食品的。因此在植物修复技术实施前应先衡量该种修复植物作为修复植物的成果与作为作物的成果哪一种更具有实际操作的必要性。目前,微生物与植物联合修复技术在修复镉污染土壤中也得到了广泛的运用。

1)镉污染的植物吸取技术。植物吸取技术指利用对土壤中重金属具有较强的富集能力的植物,经吸收、运转将土壤中重金属转移、储存在植物根部以上部分,收获后集中处理,从而降低土壤中重金属含量的方法。该技术被视为最具发展前景的植物修复方式。该技术常用的评价指标为转运系数,及地上部重金属含量与根部重金属含量的比值,用TF表示,具有TF>1的特征的植物几位镉超富集植物。与转运系数相对应,还有一个评价指标也经常用到,即富集系数(用BF表示),指地上部重金属含量与土壤中重金属含量的比值。

2)镉污染的微生物-植物联合修复技术。土壤中的某些微生物对重金属具有生物吸附、胞外沉淀、生物转化、生物累积和外排作用。因此,可以利用微生物的某些特性降低土壤中重金属的生物有效性,从而达到减缓对动植物的危害的目的。土壤中重金属Cd的去除也可以利用土壤微生物或者向污染土壤中添加高效微生物,在优化条件下将Cd²+离子还原或吸附成沉淀后再除去。目前发现的可有效降低重金属生物有效性的微生物主要有细菌、真菌、藻类微生物。目前,单一的微生物修复技术还处于科研和实验模拟阶段,实例研究并不多。微生物修复通常还与植物修复结合一起进行研究。

原文链接:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=14491

注:本文由龚珊编译,本文版权属于汉斯出版社,转载请注明出处。