污染土壤植物修复技术探析

摘要：土壤是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类不可缺少的自然资源，也是人类环境的重要组成部分。本文分析了污染土壤的危害，探讨了植物修复的机理和污染土壤植物修复技术的基本类型，并对植物修复技术的发展前景进了展望，为推进污染土壤植物修复的研究和发展提供借鉴。

关键词：污染土壤；危害；植物修复；技术

植物修复是利用某些植物对土壤重金属的超量吸收挥发以及对土壤中有机污染物降解等特殊功能，并与根际微生物协同作用，进行原位修复污染土壤的方法，这种方法费用低，效果显著，不影响环境，是一种极具发展潜力的“绿色产业”。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体的一项绿色技术。

一、土壤污染的含义以及危害

土壤污染是指有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度，而通过多种途径进入土壤。造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化，使土壤的自然动态平衡遭到破坏，从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、严重影响作物的生长发育和产品的质量，从而产生一定的环境效应，并可通过食物链对生物和人类构成危害。土壤污染的危害包括隐蔽性和滞后性、累积性和不可逆性、不易治理性和后果严重性。

二、植物修复技术的含义

植物修复技术包括利用植物超积累或积累的植物吸取修复，利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术；重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等是被植物修复的污染物。这种技术的应用关键在于筛选具有高产和高去污能力的植物，摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性。

三、植物修复的研究和机理

1.植物修复的研究。植物修复是一项绿色技术，它是利用植物修复有毒重金属、有机物、放射性核素污染土壤、沉积物、地表水和地下水，是一项利用太阳能动力的处理系统。作为早期有机污染植物修复的研究对象是石油烃类，其修复机理已有较清楚的认识。

2.植物修复机理。植物修复技术是一种绿色的修复技术，已经引起人们极大兴趣和关注，植物修复技术是污染土壤修复技术中发展最快的领域。当前进行的土壤污染的植物修复机理包括植物提取作用、根际降解作用、植物挥发等作用。

3.植物修复技术的局限性。植物修复既是一种符合公众心理需求的新技术，是一条绿色的，生态的净化途径，而且也是一种经济有效的净化的方案。该技术对环境扰动少，可以说是真正意义上的“绿色修复技术”。但是植物修复技术也具有其局限性，这种局限性主要表现在：（1）目前发现的超富集植物所能累积的元素大多较单一，而土壤污染通常是多元素的复合污染。（2）超富集植物生产比较缓慢，生物量低，而且生长周期比较长，因此从土壤中提取的污染物的总量有限。（3）目前发现的超富集植物几乎都是野生植物，人们对其农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理学等方面的了解还不够深刻，所以难以优化栽培和培育。（4）犹豫超富集植物的根系比较浅，只能吸收浅层土壤中的污染物，对较深层土壤中的污染物则无能为力。（5）异地引种对生物多样性的威胁，要引起足够的重视，这是一个不容忽视的问题。（6）植物器官往往会通过腐烂、落叶等途径使重金属污染物重返土壤，因此要将富集重金属的超富集植物进行收割并作为废弃物妥善处理。

4.植物修复技术发展前景

（1）植物修复涉及一系列技术，包括不同的植被类型，其作用对象、修复机理和能力都是不相同的。（2）利用放射性同位素标记技术，加强研究植物体内各种生理生化代谢途径对污染物胁迫下的适应性反应，如光合反应、呼吸代谢、激素应激对污染物胁迫是如何做出适应性改变的，还要加强研究污染物胁迫下植物次生代谢途径反应以及逆境信号传导途径。（3）从分子生物水平加强对植物解毒机理等基础理论的研究。应重点围绕根系来探索解毒机制和污染物在植物体内的运输机制，植物吸收污染物首先要经过根系，因此，要了解植物、土壤、微生物整个体系下各物质之间的相互作用。（4）植物一微生物联合修复技术可以成为一种很有发展前途的新型生物修复技术，需进一步完善其理论体系、修复机制和修复技术。

四、结论

根据我国国情，污染土壤植物修复也是十分适用于中国的一项值得开发的新技术，其发张前景十分广阔。土壤污染不但影响农产品产量与品质，而且涉及大气和水环境质量，并可通过食物链危害动物和人类的健康，影响环境安全和社会稳定。发展植物修复技术能有效解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题，对我国经济发展和环境保护都有着重大意义。