重金属污染土壤的植物修复及超积累植物的研究进展

植物修复技术是近年来发展起来的一种主要用于清除土壤重金属污染的生态技术.重金属超积累植物及植物修复技术是当前国内外学术界研究的热点领域之一.植物修复重金属污染的机制主要是植物对污染物的吸收、累积和转化,具有成本低、不破坏土壤和河流生态环境、不引起二次污染等优点.综述了近十几年来国内外植物修复重金属污染的现状及超积累植物机理,探讨植物修复技术目前尚存在的某些不足及今后努力的方向.     

螯合剂在植物修复重金属污染土壤中的应用

向土壤中添加螯合剂促进植物对重金属的吸收是目前一项比较有发展前景的土壤修复技术。本文通过对植物修复技术的机理和特点,即对超累积植物对重金属的富集机理及植物修复技术的局限性的讨论,介绍了螯合剂在植物修复重金属污染土壤中的应用,其中详细介绍了螯合剂强化植物修复技术的机理、螯舍剂的使用方式,以及它的外部影响条件。最后对螯合剂在植物修复重金属污染土壤应用中存在的问题进行了讨论,并对未来螯合刺在该领域的研究重点进行了展望。     

螯合剂、菌根联合植物修复重金属污染土壤研究进展

植物修复作为一种原位绿色修复技术,成为污染土壤修复研究的重点。然而,目前最具推广价值的超积累植物植株矮小、生物量低、生长缓慢、生活周期长及对重金属积累的专一性,大大限制了植物修复技术在重金属污染土壤修复方面的应用。因此利用生长速度快、生物量大的普通植物借助其他的技术辅助的联合植物修复成为了有效可行的替代途径。近年来,国内外对螯合剂和菌根在强化植物修复中的应用进行了大量的研究,文章在综述螯合剂、菌根在强化植物修复研究中的应用的基础上,综述了螯合剂和菌根两者联合在强化植物修复重金属污染土壤中的应用,并对重金属污染土壤修复的未来研究方向进行了展望。     

土壤重金属污染的耐性——植物效应研究进展

就土壤重金属污染不易被觉察问题,阐述了反映土壤重金属污染耐性的不同植物效应：指示植物和超累积植物。综述了指示植物和超累积植物的选择、监测及在反映土壤环境中重金属污染程度和用于土壤修复的特点及主要限制因素。探讨了目前研究中存在的问题和不足,展望了研究与应用前景。     

土壤重金属污染的耐性——植物效应研究进展

就土壤重金属污染不易被觉察问题,阐述了反映土壤重金属污染耐性的不同植物效应:指示植物和超累积植物.综述了指示植物和超累积植物的选择、监测及在反映土壤环境中重金属污染程度和用于土壤修复的特点及主要限制因素.探讨了目前研究中存在的问题和不足,展望了研究与应用前景.     

Cd污染土壤的植物修复研究进展

我国农业土壤重金属污染十分严重,在所有的重金属污染中,Cd以其移动性大、毒性高成为最受关注的重金属污染之一。修复Cd污染的土壤,已成为我国农业可持续发展亟待解决的问题。与传统环境修复技术相比,植物修复技术治理成本低廉,土壤破坏力小,安全性高,是目前发展最快的环境友好、经济、高效的治理技术。介绍了Cd污染现状、超积累植物的概念和特征、土壤重金属污染植物修复国内外研究进展,并对其发展趋势进行了分析。     

超积累植物龙葵及其对镉的富集特征

超积累植物筛选是重金属污染土壤植物提取修复的基础和核心问题,同时也是污染环境植物修复的难点及前沿.杂草具有抗逆境能力强、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,可以弥补现有超积累植物的某些缺点和不足,是较理想的超积累植物资源.本文通过室外盆栽模拟试验及重金属污染区采样分析试验,首次发现并证实杂草龙葵(Solanumnigrum L .)是一种Cd超积累植物.其中,盆栽试验表明,在Cd污染水平为25mg/kg条件下,龙葵茎及叶的Cd含量分别超过了100mg/kg这一公认Cd超积累植物应达到的临界含量标准,其地上部Cd含量大于其根部Cd含量,且地上部Cd富集系数大于1 ,同时,与对照相比,植物的生长未受到抑制.污染区采样分析试验进一步表明,龙葵对Cd的富集符合Cd超积累植物的基本特征.这一通过未污染区对超积累植物进行筛选的方法,可以为Cd污染土壤的植物修复获得更多具有实用价值的新材料.     

重金属污染土壤植物修复法

重金属污染土壤的植物修复技术是近年来发展起来的一种较新的生态技术 ,其中 ,寻找重金属超富集植物是目前世界范围的研究热点。本文简要评述了重金属污染土壤的植物修复法的原理及类型 ,重金属超富集植物的应用潜力与最新展望 ,对国内外在这一领域的研究进展作一简单综述。     

超积累植物的研究进展

土壤重金属污染的植物修复是污染整治的重要手段之一，是目前世界范围内的研究热点，亦是目前仅见的土壤污染治理的环境友好技术，而超积累植物是这一技术的关键。本文就超积累植物的特征、生理机制、国内外开发现状及其修复潜力作了详细的介绍，并对这一技术存在的问题及今后的研究方向作了简单的探讨。     

有色冶炼污染区土壤污染及重金属超积累植物的研究

对某省两个有色冶炼污染区进行了土壤和植物采样,并对6个样点土壤和11种植物中的As、Pb、Cd、Zn等重金属含量做了测定分析。结果表明：①该区域土壤已经受到不同程度的重金属污染。其中以As和Cd污染最为严重;②从植物地上部重金属富集系数和体内含量来看．钻形紫苑具备了As-Pb-Cd超积累植物的基本特征。进一步研究的价值很大,白苞蒿地上部As、Pb、Cd及小白酒草地上部Cd富集系数均大于1．也具备了超积累植物的基本特征;③大部分植物富集As、Pb、Cd、Zn均呈现地上部高于地下部的富集规律,是通过根系吸收转移还是叶片吸收还有待实验室内人工栽培确定。     

植物基因工程修复土壤重金属污染研究进展

土壤重金属污染植物修复技术应用广泛,但超富集植物的寻找耗时费力,现存超富集植物通常生长缓慢、生物量低、地域限制较大,导致植物修复效果不能达到预期.基因工程在植物修复中的应用,为提高植物修复土壤重金属污染的效率提供了新的思路.通过综述基因工程强化植物修复土壤重金属污染的研究进展,着重关注植物修复关于重金属转运、储存、解毒过程的调控过程,主要包括:①控制植物体内重金属由胞外运移至胞内的关键基因,主要有锌铁调控蛋白、黄色条纹样蛋白、天然抗性相关巨噬细胞蛋白,作为载体参与重金属在植物体内的不同组织的转运.②改变重金属在细胞内储存位置、提高植物耐受能力的关键基因,主要调控ATP结合盒转运器、阳离子扩散促进器和P_1B型ATPases,通过增强植物对重金属的区隔化能力来实现储存功能.③降低重金属对植物毒害作用的关键基因,主要调控植物体内植物络合素、金属硫蛋白的大量合成,并络合重金属形成螯合物.根据植物基因对重金属超耐性和超富集的作用机制,建议后续研究可利用基因工程向目标植物导入相关功能基因,使其在目标植物中高效表达,并在实际环境中进行植物生长测试应答机制,最终更好地调控植物体内重金属含量平衡关系,以克服超富集植物与环境适配性差的缺陷.      

8种木本植物对矿渣中重金属的吸收与富集研究

研究通过测定栽培在铅锌矿渣中的8种木本植物体内的Pb、Zn、Cu、Cd含量,分析比较了其吸收和富集4种重金属的能力。结果表明:Pb、Zn、Cu、Cd主要富集在植物根部,只有很少一部分重金属转移到植物地上部组织中,8种植物并非超富集植物,实地植物修复中可选取光皮树、黧蒴栲、楠木以及杜鹃作为修复铅锌污染土壤的潜力树种。     

Potential of weed species applied to remediation of soils contaminated with heavy metals

To screen out a series of ideal plants that can effectively remedy contaminated soils by heavy metals is the main groundwork of phytoremediation engineering and the first step of its commercial application on a large scale. In this study, accumulation and endurance of 45 weed species in ]6 families from an agricultural site were in situ examined by using the pot-culture field experiment, and the remediation potential of some weed species with high accumulation of heavy metals was assayed. The results showed that Solanum nigrum and Conyza canadensis can not only accumulate high concentration of Cd, but also strongly endure to single Cd and Cd-Pb-Cu-Zn combined pollution. Thus 2 weed species can be regarded as good hyperaccumulators for the remediation of Cd-contaminated soils. Although there were high Cd-accumulation in Artemigia selengensis, Znula britannica and Cephalanoplos setosum, their biomass was adversely affected due to action of heavy metals in the soils. If the problem of low endurance to heavy metals can be solved by a reinforcer, 3 weed species can be perhaps applied commercially.     

花卉植物修复剩余污泥中重金属的实验研究

文章采用徐州四种本土花卉植物,通过盆栽试验研究花卉植物对徐州姚庄污水处理厂剩余污泥中重金属的修复效果。主要研究结论如下:(1)吊兰在整个实验期内生长旺盛,污泥中重金属对其无毒害作用,相反金盏菊、矮牵牛、三色堇都受到不同程度的重金属毒害作用;(2)从积累特征分析,四种花卉植物对各种重金属均表现出一定的富集效果和转运效果,但是没有达到超积累植物的标准;(3)四种花卉植物茎叶部中,吊兰对Cu、Zn、Pb的积累量最大,最大值分别为2.58mg/plant、5.76mg/plant、0.29mg/plant,金盏菊对Cd的积累量最大,最大值为0.200mg/plant;四种花卉植物根部中,吊兰对Cu、Zn、Pb、Cd的积累量最大,最大值分别为3.12mg/plant、8.77mg/plant、0.29mg/plant、0.24mg/plant;(4)从四种花卉植物对重金属的耐性、积累特征和积累总量来看,吊兰的富集效果优于其它三种花卉植物。     

Pb、Zn、Cu、Cd的超富集植物研究进展

我国矿产资源丰富,矿区重金属污染十分严重,Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属的污染在我国极其严重。利用超富集植物修复矿区重金属污染土壤,较传统方法而言是一种可靠经济安全的技术。综述了Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属超富集植物,分析了可用于的我国重金属超富集植物的分布情况和生活环境,为土壤重金属污染的生态恢复提供参考。     

生石灰在污泥重金属钝化中的应用

城市污水处理厂的剩余污泥中含有很多对环境有害的重金属,如何降低这些重金属的析出风险,是污泥土地利用前必须解决的关键问题之一。通过BCR提取法分析了生石灰投加前后污泥中重金属的形态分布。结果表明,生石灰能钝化污泥中的重金属,明显降低污泥中不稳定态重金属的含量。     

重金属污染土壤修复中杂草资源的利用

对重金属污染土壤植物修复基本原理、作用方式及亟待解决的问题进行了论述,认为现有修复植物均不同程度存在一些弱点,还难以大规模应用于修复实践。杂草具有抗逆境能力强、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。结合笔者的研究情况,对杂草资源在重金属污染土壤植物修复中的利用方式、修复植物筛选方法进行了论述,而且在植物修复生物量处理方面也进行了讨论,试图为重金属污染土壤植物修复进一步发展提供科学依据。     

中国镉超富集植物的物种、生境特征和筛选建议

植物修复作为一项绿色且有效的原位修复重金属污染土壤技术,在近20年引起了中国学者的关注并取得了一系列成果.通过检索镉超富集植物相关关键词,对过去20 a(2002～2021年)科技文献中报道的中国镉超富集植物的物种特征、野外发现地在中国各植被地带的分布、原生境特征、地质特征和镉的地球化学进行归纳总结,为镉超富集植物的筛选提供建议.结果表明,目前报道的镉超富集植物有45种.在植物物种上,隶属22科,36属,其中菊科(Compositae)植物最多,为14种.由野外调查发现的镉超富集植物有25种,主要发现于亚热带常绿阔叶林区域,其主要生长于铅锌矿周围的高浓度镉土壤上.归纳总结发现,丰富的植物物种资源、高浓度重金属土壤和长时间的驯化共同促进了超富集植物的形成.因此,具备这3点的区域可以视为超富集植物存在的高概率区域,并且超富集植物的野外筛选可以围绕此展开.最后,提出可以通过高概率区域识别和调查、富集能力验证、富集能力逆境习得筛查、生态型筛查、继代遗传检验和修复能力验证这6步,来进行超富集植物的筛选和植物超富集能力的鉴定.