重金属污染土壤的植物修复及其机理研究

近年来,作为一种成本低廉、对环境友好的修复方法,重金属污染土壤的植物修复成为环境修复领域的研究热点.早期的研究侧重于超富集植物的发现与实际应用,近来超富集植物重金属富集机理的研究得到了重视.尽管重金属植物累积的生化机制尚未能被完整阐述,但在土壤重金属生物活性、超富集植物重金属的吸收、转运、储存等方面还是取得了大量进展.综述了近年来国内外相关研究工作成果,探讨了该研究领域存在的主要问题,认为在有机鳌合剂如有机酸与氨基酸等对重金属活性、耐性和离子迁移转运系统中所起作用等方面尚需要深入研究.如果在植物重金属吸收、迁移、解毒机理及其影响因素等重金属富集的关键方面能取得进展,则将大大丰富污染土壤重金属修复的研究与应用领域.     

矿区植物--环境恢复的重要资源

综述了矿区植物的研究现状矿区植物的生态学、遗传学、植物分类学特性,矿区植物对重金属的耐性与吸收性,矿区植物在矿山及污染环境修复中的功能与作用;最后,探讨了矿区植物资源研究的未来发展方向。     

不同生态型植物对重金属的积累及耐性研究进展

植物修复是目前治理土壤重金属污染最重要的方法之一，选择合适的植物是植物修复的关键.分类学上种的概念在生态恢复应用上是不充分的，必须从生态型水平上去探讨.不同生态型的同种植物在积累和忍耐重金属方面通常有很大的区别.它们对外源金属的浓度、离子供应形态及金属离子间的相互作用表现出不同的响应特征，富集能力上的差别主要源于不同生态型在金属转运体、解毒机理和遗传特性的不同；金属耐性上的差别主要是由于遗传机制、酶系统、对重金属的避性及区域化不同造成的，植物螯合肽(PC)不是耐性差异的主要因素.不同生态型植物是研究超富集、金属耐性和金属积累机理的理想材料.     

杂草中具重金属超积累特征植物的筛选

针对目前植物修复中Cd单一污染和Cd-Pb-Cu-Zn复合污染的超富集植物缺乏研究,采用田间盆栽模拟试验方法,对东北沈阳地区20科54种田间杂草植物进行其重金属耐性及积累能力的初步系统研究.结果发现:蒲公英(Taraxacum mongolicum)、龙葵(Solanum nigrum)和小白酒花(Conyza canadensis)对Cd单一及Cd-Pb-Cu-Zn复合污染耐性均较强,对Cd有较高的积累能力,具有超富集植物的基本特征,进一步研究的价值很大.重金属元素间存在着协同和拮抗效应,在进行超富集植物筛选时,单一元素试验应与复合元素试验相结合,同时建议在利用某种重金属超富集植物进行修复实践之前,也应该进行类似的评估,以确保修复效果.田间盆栽模拟试验具有方法简单,接近植物生长环境条件,便于植物种识别鉴定等优点,是筛选重金属富集植物的一种尝试.     

矿业废弃地中耐重金属蕨类植物的研究进展

矿业废弃地是造成环境污染、水土流失和土地荒漠化的重大隐患,其带来的后果对经济发展和人类生存有长远影响.在矿业废弃地的生态恢复中,植物修复技术是治理重金属污染土壤的有效手段,有着很大的应用潜力.其中蕨类植物因具有抗逆境能力强、生长迅速、繁殖能力强以及在环境条件适宜情况下生物量能够急剧提高等特点,可以弥补现有修复植物的缺点和不足,是较理想的植物修复资源.本文对近年来关于耐重金属蕨类植物的分布与定居状况,及其生殖对策、生态作用、耐性机制的研究进展作一简要综述,并展望了今后该领域的研究发展方向.     

"采矿区重金属污染土壤的植物修复"通过科技成果鉴定

华南理工大学环境学院党志教授承担的项目“采矿区重金属污染土壤的植物修复”于2005年8月5日通过了由广东省环境保护局组织的科技成果鉴定。该项目对大宝山矿区尾矿、水体、土影沉积物以及植物中的重金属污染分布特征及其化学形态进行了详细研究,探讨了重金属的环境生物效应及其在介质间的迁移转化规律和机制,对矿区污染状况进行了评价。该项目筛选出一种适应广东自然环境条件的生长速度快、生物量大且对重金属（Cd、Pb、Cu、Zn）有较强耐性和富集能力的玉米品种,并且在高效螯合添加剂强化下,玉米吸收和富集重金属的能力显著增强,所用添加剂既能大大提高植物修复效率又有适度的生物降解性,其环境风险显著小于EDTA。     

解磷微生物在重金属污染原位修复中的作用及其机理研究进展

重金属污染是我国目前面临的最严峻的环境问题之一,如何科学治理已成为科学研究的热点和难点.解磷微生物(phosphate-solubilizing microorganisms,PSMs)作为一类备受关注的农业有益菌,在长期重金属逆境环境中,不仅进化出一系列的耐性和抗性机制,而且作为可溶性磷酸盐的潜在供应体,产生的磷酸根离子在化学钝化修复或植物修复重金属污染土壤中都发挥着举足轻重的作用.除此之外,该类功能菌所产生的植物生长素、1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶、铁载体、低分子量有机酸、生物表面活性剂等,可进一步强化植物修复重金属污染能力.主要综述了近年来解磷微生物联合化学钝化修复和强化植物修复技术两方面研究,以期更好地服务于原位修复重金属污染土壤.     

晚近10年来土壤重金属污染植物修复研究

介绍了晚近 10年来土壤重金属污染的基础研究及在研究过程中表征重金属污染的若干指数 ,简要地说明了重金属对动物、植物造成的危害并分析了影响重金属污染的若干因素 .重点阐述重金属污染植物修复的方法和技术 (植物萃取、根际过滤、植物挥发和植物固定 ) ,剖析了该法的优势与不足 ,最后指出该方法未来的研究趋势 .     

重金属污染土壤的电动-植物联合修复技术研究进展

土壤电动修复是一种高效的原位修复技术。笔者就电场对植物富集重金属的作用、电场配置方式及其与添加剂的协同影响研究现状进行了分析。多数研究表明:选用合适的电场配置和电场强度,不仅能够提高土壤中重金属的有效性,进而促进植物对污染土壤中重金属的富集,而且对植物生物量具有一定的促进作用。总体来说,选用交流电场或是低强度的直流电场不仅能够提高重金属的生物有效性,还能够避免电场给植物造成的不利影响,是针对重金属污染土壤修复较好的选择。笔者认为,在重金属污染土壤植物修复领域,未来的研究重点在于加强超富集植物与电场联合修复机理研究,研发高效低廉环境友好型强化剂,最终形成针对一种或多种重金属污染土壤的植物-电动联合修复关键技术。     

根际微生物群落多样性在重金属土壤修复中的研究

植物根际微生物在植物修复重金属污染土壤时分泌的激素、铁载体、ＡＣＣ脱氨酶、黄酮类化合物和酚酸类等 有机物具有增强植物生长、促进植物根际对重金属吸收、转运和积累的作用,同时促进适应相应根际环境的功能微 生物群落的建立．文章结合作者课题组的研究结果,概述根际微生物在植物修复重金属污染土壤过程中的作用,总 结了根际细菌、真菌、古菌在植物修复中的作用,进一步分析了土壤污染类型、改良剂、根际植物的种类等对根际微 生物活动的影响,对今后植物修复重金属污染土壤过程中与根际微生物作用相关的研究进行了展望．     

植物修复:重金属污染土壤治理的现代生物技术

介绍了重金属污染土壤植物修复的含义以及重金属超积累植物的特性的基础上,探讨了控制植物修复技术的关键因素,提出了某些提高植物修复污染土壤效率的途径,并对未来的研究方向作了展望。     

重金属污染土壤的植物修复技术的研究进展

土壤重金属污染的植物修复是治理污染土壤的重要手段之一。本文对重金属污染土壤的植物修复的原理、类型与技术以及植物修复的特点进行了综合评价,并对该研究领域存在的问题和今后的研究与应用进行了简要的讨论。     

化学方法强化园林植物修复镉污染土壤的研究进展

植物修复技术以其修复的彻底性和环境友好性逐渐成为污染土壤修复的有效方法之一。在总结当前园林植物修复研究现状的基础上,结合园林植物自身的特性,阐述了园林植物在修复重金属污染土壤中的技术优势,建议通过采用不同化学方法改善重金属在土壤中的存在形态,提高园林植物对重金属离子的富集和转运作用,同时强化园林植物的耐性,以进一步提高园林植物对重金属污染土壤的修复效果,为大规模治理重金属污染土壤和商业化应用提供技术途径和科学依据。     

钒冶炼厂周边陆生植物对重金属的富集特征

对某钒冶炼厂周边土壤和植被进行现场采样,共采集到高等植物20科29种,土壤样品7个,采用ICP- MS和ICP-OES分析本土植物和土壤中重金属含量.结果表明,冶炼厂周边土壤普遍存在V、Cr和Cd污染现象,重金属V和Cr的污染问题突出.29种植物体内均检测到V、Cr、Cd和Pb,其中V含量相对较高.本土植物蜈蚣草体内重金属V含量最高,其地上部分V积累量为86.51 mg·kg-1,地下部分为814.25 mg·kg-1;野胡萝卜对Cd的富集和转运能力显著高于其他植物,地上部分和地下部分Cd含量分别为18.56 mg·kg-1和5.66 mg·kg-1.两种植物表现出对钒冶炼导致周边复合重金属污染极高的耐性,可作为钒冶炼厂周边土壤重金属污染植物修复的先锋物种.     

植物提取修复矿区重金属污染土壤研究现状

矿区土壤重金属污染日益严重,使用传统的物理和化学修复方法成本高,对环境扰动大,而利用植物修复的效果较为明显,易于操作。对植物修复技术进行了简要的介绍,从超富集植物、受污染土壤中重金属的状态及添加螯合剂提高植物修复效率等方面重点阐述了植物提取作用,最后简述了植物提取在矿区的应用及目前存在的问题。     

根际微生物影响植物吸收重金属的研究进展

本文对根际微生物研究的历史和现状作一简单的回顾,评述了根际微生物对重金属污染物的作用及其对植物吸收重金属的影响,并提出进一步深入研究的方向,重点对利用植物-微生物修复技术做一展望,旨在为重金属污染的植物修复技术提供理论帮助。     

植物螯合肽功能的研究进展

植物螯合肽（phytochelatins PC）是由重金属离子诱导而在植物体内合成的一类小分子多肽,它是谷胱甘肽（GSH）衍生的金属离子结合肽.PC能够螯合重金属,从而起到对重金属解毒的作用,它是镉离子的主要解毒物质.因此,提高PC含量是解决土壤重金属污染的重要途径之一.就PC结构、合成与调节以及PC最主要的重金属解毒功能进行了综述,同时展望了PC研究的前景,以期为土壤重金属污染的植物修复技术提供科学指导.     

土壤重金属污染物植物修复概述

植物修复（phytoremediation）是一项新兴重金属污染物修复技术.本文在概述我国土壤重金属污染物的种类和污染现状的基础上,归纳了重金属污染物植物修复的主要类型及可能机理,对影响植物修复效果的主要因素进行分析,并提出提高修复效率的手段,最后对重金属污染物植物修复评价的基础上进行了展望.     

植物-微生物修复重金属污染土壤的研究

本文通过微生物对土壤中重金属有效性的影响,综述了植物-微生物联合修复及微生物强化超富集植物修复土壤重金属污染的研究,旨在为提供理论帮助生物修复土壤重金属污染的微生物学调控提供理论帮助。     

安源煤矿煤矸石山优势植物及土壤中重金属含量研究

以安源煤矿煤矸石山为研究对象,对南方地区煤矸石山自然定居植物及其土壤中Cu、Zn、Pb、Cd含量进行调查研究。植被调查结果表明,该煤矸石山自然定居的植物有18种,其中草本植物14种,灌木3种,乔木1种,煤矸石山自然定居植物以灌木和草本植物为主。植物体内重金属含量调查表明,南牡蒿Cd含量达2.32 mg/kg,白茅Pb含量达41.9mg/kg。同时对Cu、Pb、Cd具有耐性的植物有蕨,对Pb、Cd具有耐性的植物有南牡蒿、苎麻、山莴苣、蕨。18种植物都对Pb表现出耐性。土壤重金属含量分析表明,土壤中Cu、Pb的污染程度达国家土壤污染重金属一级标准。Cd的污染程度超过国家二级标准。Zn则处于正常水平。