張磊 李大港

摘 要：在科技高速發(fā)展的同時(shí)，也帶來(lái)了無(wú)可避免的環(huán)境污染，其中土壤污染是我國(guó)目前急需解決的問(wèn)題。重金屬污染、礦區(qū)污染、石油污染、固體廢棄物堆放污染、工業(yè)三廢污染、污水灌溉污染等形勢(shì)十分嚴(yán)峻。由于土壤污染所造成的損失驚人。土壤是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，是人類(lèi)生存與發(fā)展最重要和最基本的綜合性自然資源。我們不能坐以待斃，要加強(qiáng)研究，采取措施，切實(shí)阻止土壤污染繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)，清除被稱為“化學(xué)定時(shí)炸彈”的土壤污染。

關(guān)鍵詞：土壤污染;植物修復(fù)

一、土壤污染治理中植物修復(fù)的原理

植物修復(fù)原理是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學(xué)元素的理論為基礎(chǔ)，利用植物及其共存微生物體系，包括植物對(duì)污染物的吸收與富集、根系分泌物以及土壤微生物對(duì)污染物的降解等綜合因素，清除環(huán)境中污染物的一種治理技術(shù)。而根據(jù)污染物的不同，相應(yīng)的修復(fù)機(jī)理也會(huì)有所不同，其中最常見(jiàn)和研究較多的就是對(duì)重金屬和有機(jī)污染物污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)。

二、土壤污染治理中植物修復(fù)的種類(lèi)

（一）重金屬污染土壤的植物修復(fù)的主要方式

重金屬在土壤中的自然凈化過(guò)程十分漫長(zhǎng)，一般需要上千年時(shí)間，因此其污染具有隱蔽性、不可逆性和長(zhǎng)期性等特點(diǎn)。對(duì)土壤污染的治理是國(guó)際性的難題。植物修復(fù)是一種主要利用植物去除和消減污染物的環(huán)境治理技術(shù)。譬如，在污染土壤中種植對(duì)重金屬具有特殊耐性和富集能力的超富集植物，則可以迅速將大量的污染物吸收和富集到植物體中并運(yùn)輸?shù)街参锷喜?，通過(guò)收割植物，焚燒后回收重金屬，從而降低土壤中重金屬的含量，實(shí)現(xiàn)治理目標(biāo)。重金屬不能被降解，若要從環(huán)境中徹底清除其污染，只能使其從一種形態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種形態(tài)。所以重金屬的植物修復(fù)有兩種途徑：一是通過(guò)植物作用改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài)，使重金屬固定，降低其在土壤中的移動(dòng)性和生物可利用性;二是通過(guò)植物吸收、揮發(fā)，達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化和去除的目的。根據(jù)植物修復(fù)重金屬污染土壤的作用過(guò)程和機(jī)理，其修復(fù)技術(shù)可以歸納為3種：植物提取、植物穩(wěn)定、植物揮發(fā)。

1.植物提取。植物提取是目前研究最多并且最有發(fā)展前景的一種方法。重金屬富集能力較高的植物，通過(guò)吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)將重金屬富集在可收割的部位，然后對(duì)植物富集重金屬的部位進(jìn)行收割，并進(jìn)行物理或化學(xué)處理，減少植物的體積或重量，以達(dá)到降低加工、填埋和人工操作費(fèi)用的目的。此類(lèi)植物需要能耐受且能積累重金屬。因此，篩選出超積累植物是植物提取研究的關(guān)鍵。

2.植物固定。植物固定特指某些植物通過(guò)促進(jìn)重金屬在根區(qū)沉淀等途徑降低重金屬的移動(dòng)性和生物有效性。植物本身不吸收重金屬，但植物的根系分泌物如氨基酸、糖、酶等物質(zhì)能促進(jìn)根系周?chē)寥赖奈⑸锏幕钚院蜕磻?yīng)，有利于重金屬的釋放和微生物的吸收。然而植物固定并沒(méi)有將環(huán)境中的重金屬離子去除，只是暫時(shí)將其固定，使其對(duì)環(huán)境中的生物不產(chǎn)生毒害作用，故其無(wú)法徹底解決環(huán)境中的重金屬污染問(wèn)題，如果環(huán)境條件發(fā)生改變，重金屬的生物可利用性可能又會(huì)發(fā)生改變。因此植物固定不是一個(gè)很理想的去除環(huán)境中重金屬污染的有效方法。

3.植物揮發(fā)。利用一些植物吸收污染物，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳]發(fā)的形態(tài)，通過(guò)蒸騰作用，將之揮發(fā)出土壤和植物表面。植物揮發(fā)是與植物吸收相關(guān)的，利用植物金屬的吸收吸取、積累、揮發(fā)而達(dá)到減少土壤污染物的目的。

（二）有機(jī)污染物污染土壤的植物修復(fù)的主要方式

植物修復(fù)有機(jī)污染物的機(jī)理比植物修復(fù)重金屬污染復(fù)雜得多，包括吸附、吸收、轉(zhuǎn)移、降解、揮發(fā)等。有機(jī)污染物能否被植物吸收，并在植物體內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移，完全取決于有機(jī)污染物的親水性、可溶性、極性和分子量。有機(jī)物親水性越強(qiáng)，被植物吸收就越少。植物主要通過(guò)3種方式去除環(huán)境中的有機(jī)污染物：植物直接吸收有機(jī)污染物、植物根系釋放分泌物和酶、植物和根際微生物的聯(lián)合作用。

1.植物直接吸收有機(jī)污染物。土壤環(huán)境中的有機(jī)污染物可以直接被植物吸收。有機(jī)污染物進(jìn)入植物體內(nèi)，有的本身形態(tài)、性質(zhì)不發(fā)生改變，儲(chǔ)存于植物組織中;有的在植物生長(zhǎng)代謝活動(dòng)中發(fā)生不同程度的轉(zhuǎn)化或降解，被轉(zhuǎn)化成對(duì)植物無(wú)害的物質(zhì)儲(chǔ)存在植物組織中;有的則可以完全被降解并最終礦化成二氧化碳和水。

2.植物根系釋放分泌物和酶。研究表明，如果在污染土壤中種植植物，植物根系以及植物本身可以對(duì)有機(jī)污染物的吸附降解起到復(fù)雜的促進(jìn)作用，植物死亡后，釋放到環(huán)境中的酶還可以繼續(xù)發(fā)揮分解作用。植物特有酶對(duì)有機(jī)污染物的降解，發(fā)揮著極大地作用。

3.植物和根際微生物的聯(lián)合作用。根系分泌物和分解產(chǎn)物為微生物繁殖提供了營(yíng)養(yǎng)，使根域附近存在大量的微生物，從而促使根際微域中有毒有害有機(jī)物的降解。

三、土壤污染治理中植物修復(fù)的前景

由于技術(shù)本身的局限性，植物修復(fù)不可能適合用于所有被污染的土壤，因此首先要對(duì)修復(fù)場(chǎng)地進(jìn)行植物提取修復(fù)可處理性研究。可行性研究包括實(shí)地考察，了解污染點(diǎn)的自然地理、植被、氣候條件，采用樣品分析土壤的物理、化學(xué)、生物學(xué)特性以及對(duì)土壤污染進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等，再根據(jù)污染點(diǎn)的污染范圍、程度、修復(fù)指標(biāo)（與土地利用方式有關(guān)）和修復(fù)時(shí)限等確定是否可以采用植物修復(fù)的方式。

植物修復(fù)是一門(mén)新興技術(shù)，它以安全、廉價(jià)的特點(diǎn)越來(lái)越成為研究與開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)而有效地去除環(huán)境污染的技術(shù)。但是此項(xiàng)技術(shù)也存在很多的不足：受到根系伸展深度的限制，植物修復(fù)只適用于表土或淺層地下水的污染的治理。受到污染物生物有效性和污染物向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)效率的限制，耗時(shí)一般較長(zhǎng)，因而植物修復(fù)更適合于受輕度污染的土壤。修復(fù)植物可能被昆蟲(chóng)、草食動(dòng)物等攝入，不能排除食物鏈污染的可能性。適宜進(jìn)行植物修復(fù)的植物種類(lèi)的資源有待于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。植物修復(fù)技術(shù)的產(chǎn)物由于部分是通過(guò)填埋或揮發(fā)至大氣的形式進(jìn)行處理，因而，其最終是否可能出現(xiàn)新的環(huán)境問(wèn)題還不清楚，有毒物質(zhì)有可能轉(zhuǎn)移至食物鏈中等問(wèn)題也需要認(rèn)真面對(duì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐偉樸，劉樹(shù)慶.污染土壤植物修復(fù)技術(shù)研究新進(jìn)展[J].河北環(huán)境科學(xué)，2000（3）：32-36.

[2]徐君，項(xiàng)勁松.環(huán)境污染的植物修復(fù)技術(shù)及其應(yīng)用前景[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2004（6）：35-38.

[3]青年科學(xué)家論壇.污染環(huán)境的植物修復(fù)[J].科技與產(chǎn)業(yè)，2002，2（3）：33-39.

[4]何章莉，潘偉斌.受污染土壤環(huán)境的植物修復(fù)技術(shù)[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，21（1）：56-60.