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土地重金属污染是全球面临的一个亟待解决的环境问题,传统的土壤重金属污染治理的方法不仅费用昂贵、需要专门的仪器和技术人员,而且大多只能暂时缓解重金属的危害,还可能导致二次污染,近年来利用植物对重金属污染物的吸收、富集和转化能力去除土壤中的重金属污染物为修复土地重金属污染提供了一条新的治理途径:相对于常规方法,植物修复技术具有经济、绿色、环保等优势。目前科学家已经找到了一些植物,它们对去除土壤中的重金属元素都有很大的作用,称为“土地奇兵”。
遏蓝菜原来是作为清热解毒的一种中草药,现在发现它也是一种可以富集多种重金属的超富集植物,可以累积锌、镉、镍元素。它能够在富含锌的土壤中生长,而且体内的锌元素含量占植株总干重的17%,因此被人们应用于重金属污染土壤的修复。
蜈蚣草本来是一种用来观赏的孢子繁殖的蕨类植物,现在发现它能将土壤中的重金属,吸收到自己体内并转移到地面上。蜈蚣草对砷的吸附能力是普通植物的20-30万倍,可达到0.8%,而且这种草的生命力很强,非常容易生长,能够大大降低农民的管理成本,通过这种植物修复方法只需要1000-1500元的成本,3-5年污染土壤就可以修复如初。
印度芥菜平时用来作为餐桌食物,现在发现它是一种生活期短、地上部生物量大,同时又可富集多种重金属元素的植物,在植物修复中具有较大的应用潜力。对重金属镉、铅的抗耐性较强,对土壤中重金属的吸收能非常强,对土壤中镉的吸收能力达到了100mg/kg以上,表现出了超富集植物的特性,印度芥菜对镉的净化率为0.35%~9.22%,对铅的净化率为0.015%~0.356%。
羽叶鬼针草是原来是用来治疗风热感冒的中草药,现在发现它也是能将铅超累积的植物,不仅对铅有很强的耐性和吸附能力,而且生物量较大。羽鬼针草植物对铅的吸收有很强的分异特征,它在开花时期对铅的吸收速度最大。此外香根草、绿叶苋菜、裂叶荆芥、紫穗槐和苍耳都对铅有超级积累作用。
商陆通常是用来治疗脚气病,现在发现它也是金属富集功能的植物之一,有助修复受锰污染的土壤,它在锰含量超过10%的尾矿废弃地上生长良好,叶片锰含量高;它吸取的锰超过85%被转移到地上部分。商陆的锰耐性和超积累本事可能是它固有特性。商陆目前报道的唯一一例多年生、草本型锰超积累植物。
东南景天是一种对锌、镉、铅有超积累作用的植物,能将镉、锌、铅等较多地吸收到植物的地上部分,能有效减轻土壤重金属污染。它对土壤镉清除率达16%~33%。但随着土壤中镉含量增加,它的清除效率会降低。因此它特别适合修复低、中度镉污染土壤。东南景天具有多年生长、无性繁殖、生物量较大及适于刈割的特点。同时,它适应性强,耐瘠薄、干旱及强光等恶劣环境,观赏性强,是实施植物修复与生态绿化的优良植物。如果玉米和东南景天套种,就能显著降低污染土壤锌、镉的含量。
对于已经吸附了大量重金属污染物的植物的处理方法是焚烧,然后再作为危险废弃物集中填埋。焚烧后,重金属的比例就不大了,在允许的范围内填埋后,它释放的那部分重金属的含量就处在正常之中,一般也就不会显示出它的毒性。就像普通的农业土壤,虽然都存在着重金属元素,但是不会再产生危害了。
遏蓝菜原来是作为清热解毒的一种中草药,现在发现它也是一种可以富集多种重金属的超富集植物,可以累积锌、镉、镍元素。它能够在富含锌的土壤中生长,而且体内的锌元素含量占植株总干重的17%,因此被人们应用于重金属污染土壤的修复。
蜈蚣草本来是一种用来观赏的孢子繁殖的蕨类植物,现在发现它能将土壤中的重金属,吸收到自己体内并转移到地面上。蜈蚣草对砷的吸附能力是普通植物的20-30万倍,可达到0.8%,而且这种草的生命力很强,非常容易生长,能够大大降低农民的管理成本,通过这种植物修复方法只需要1000-1500元的成本,3-5年污染土壤就可以修复如初。
印度芥菜平时用来作为餐桌食物,现在发现它是一种生活期短、地上部生物量大,同时又可富集多种重金属元素的植物,在植物修复中具有较大的应用潜力。对重金属镉、铅的抗耐性较强,对土壤中重金属的吸收能非常强,对土壤中镉的吸收能力达到了100mg/kg以上,表现出了超富集植物的特性,印度芥菜对镉的净化率为0.35%~9.22%,对铅的净化率为0.015%~0.356%。
羽叶鬼针草是原来是用来治疗风热感冒的中草药,现在发现它也是能将铅超累积的植物,不仅对铅有很强的耐性和吸附能力,而且生物量较大。羽鬼针草植物对铅的吸收有很强的分异特征,它在开花时期对铅的吸收速度最大。此外香根草、绿叶苋菜、裂叶荆芥、紫穗槐和苍耳都对铅有超级积累作用。
商陆通常是用来治疗脚气病,现在发现它也是金属富集功能的植物之一,有助修复受锰污染的土壤,它在锰含量超过10%的尾矿废弃地上生长良好,叶片锰含量高;它吸取的锰超过85%被转移到地上部分。商陆的锰耐性和超积累本事可能是它固有特性。商陆目前报道的唯一一例多年生、草本型锰超积累植物。
东南景天是一种对锌、镉、铅有超积累作用的植物,能将镉、锌、铅等较多地吸收到植物的地上部分,能有效减轻土壤重金属污染。它对土壤镉清除率达16%~33%。但随着土壤中镉含量增加,它的清除效率会降低。因此它特别适合修复低、中度镉污染土壤。东南景天具有多年生长、无性繁殖、生物量较大及适于刈割的特点。同时,它适应性强,耐瘠薄、干旱及强光等恶劣环境,观赏性强,是实施植物修复与生态绿化的优良植物。如果玉米和东南景天套种,就能显著降低污染土壤锌、镉的含量。
对于已经吸附了大量重金属污染物的植物的处理方法是焚烧,然后再作为危险废弃物集中填埋。焚烧后,重金属的比例就不大了,在允许的范围内填埋后,它释放的那部分重金属的含量就处在正常之中,一般也就不会显示出它的毒性。就像普通的农业土壤,虽然都存在着重金属元素,但是不会再产生危害了。