重金属污染土壤及场地的植物修复技术发展与应用

重金属污染土壤及场地的治理工作迫在眉睫,植物修复技术以其成本低、不破坏土壤生态环境、无二次污染、易被公众接受等优点,受到了学术界的广泛关注。近年来,国内外在植物修复技术的植物资源筛选、调控技术、修复植物产后处理等方面进行了广泛的研究。植物修复已经从实验室阶段走向了田间示范和推广应用阶段。现就近年来植物修复技术在重金属污染土壤和场地的发展和应用方面进行了综述。

东方香蒲(Typha orientalis Presl)对重度污染土壤中As、Cd、Pb的耐性与累积特征

通过温室盆栽试验研究东方香蒲对重度污染土壤中As、Cd、Pb的耐受性能与累积特征。研究结果表明,与未污染土壤处理相比,当土壤中As、Cd、Pb含量分别达到48.4、16.9mg·kg-1和316mg·kg-1时,东方香蒲生物量、叶绿素含量和过氧化氢酶活性等均无显著降低,东方香蒲对土壤中As、Cd、Pb表现了较强的耐受性能;当土壤中As、Cd、Pb含量分别达到285、42.1、1008mg·kg-1时,东方香蒲生物量、叶绿素含量和过氧化氢酶活性等均明显下降(P<0.05),表现出植株矮小、叶片枯黄等中毒症状。东方香蒲对土壤中As、Cd、Pb的累积主要在根部,其含量分别可达31.69、35.12mg·kg-1和87.12mg·kg-1,而在茎叶中仅为2.06、2.83mg·kg-1和20.18mg·kg-1,根部向地上部转移系数小。研究结果表明,东方香蒲可作为As、Cd、Pb重度污染土壤植物稳定修复的潜在目标植物之一。

红麻对Cu和Cu-EDDS的吸收和富集

生物可降解特性螯合剂[S,S]-乙二胺二琥珀酸(EDDS),被推荐用作污染土壤强化植物修复中的重金属活化试剂。我国能源经济作物红麻具有较高的地上生物产量,可望用于重金属污染土壤的植物吸取修复或稳定修复。通过水培试验研究了红麻对水培营养液中Cu及Cu-EDDS的吸收和富集效应。试验结果表明,能源植物红麻各组织中Cu的富集浓度依次为:根>叶>茎(皮)。扫描电镜-能谱分析表明,红麻根系从水培溶液中吸收的Cu主要经木质部导管向地上部运输。EDDS处理及Cu/EDDS摩尔比<1时,对红麻生长无急性植物毒性。红麻纤维皮层内Cu含量低于其他组织内的Cu含量,并低于纺织产品Cu含量标准(HJBZ30-2000)。预测在Cu污染土壤上种植红麻,可望实现红麻纤维的安全生产,同时有可能实现对轻度Cu污染土壤的植物稳定和吸取修复。