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土壤重金属污染修复技术——植物提取技术简介

  植物提取技术又称植物萃取技术,它是通过种植一些特殊植物,利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害物质并运移至植物地上部,再收割地上部物质带走土壤中污染物的一种方法。

  植物提取修复是目前研究最多也是最有发展前途的一种植物修复技术,已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的修复。现将该技术具体介绍如下:  

  1、植物提取技术的应用关键

  植物提取技术利用的是一些对重金属具有较强富集能力的特殊植物。技术的应用关键在于筛选出适用于污染田块的、具有高产和高去污能力的植物。

  主要包括以下四点要求:

  (1)植物要具备对多种重金属的吸收富集能力;

  (2)植物的根系吸收能力强;

  (3)植物的抗逆性强;

  (4)生物量大,植物地上部储存重金属能力大于植物地下部。

  植物提取分为两类,一类是持续型植物萃取,直接选用超富集植物吸收积累土壤中的重金属,如砷(As)超富集植物蜈蚣草、锌(Zn)、镉(Cd)超富集植物修复东南景天、镉(Cd)超富集植物龙葵等;另一类是诱导性植物提取,在种植超富集植物的同时添加某些可以活化土壤重金属的物质,提高植物萃取重金属的效率,如添加乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺二琥珀酸(EDDS)、柠檬酸、草酸、酒石酸等可以提高植物提取重金属的效率。

  2、植物提取技术的优点

  主要优点包括易操作、应用范围广、成本低、不易造成二次污染、保持土壤结构不被破坏,并有利于土壤有机质和土壤肥力增加。

  3、实际应用中的问题

  (一)已知的超富集植物多为野生型植物,分布的区域性较强,一般具有个体矮小、生物量低、生长缓慢等特点,且易受到土壤环境条件限制,所以修复治理效率低、周期长,并影响农业生产效益;

  (二)植物根系一般分布在土壤表层,对于深层土壤污染的修复能力较差;

  (三)个别超富集植物只对一种重金属具有富集能力,难以全面清除土壤中的所有超标重金属。

  4、应用前景

  植物提取技术是一项处于发展中的具有广泛应用前景的技术,但走向产业化应用还有漫长的路要走。

  未来植物提取技术应该继续寻找、筛选出高效、富集面广的超富集植物,加强对其修复过程和机理的研究,进一步加强对植物富集的重金属回收的处理技术研究。