超累积植物
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超累积植物,也叫超富集植物,是指能够超量吸收重金属并将其运移到地上部的植物。目前.世界范围内已经发现的超富集植物有400多种。我国开展这方面的工作较晚.到日前为止,中国的科技工作者陆续发现了As的超富集植物蜈蚣草和大叶井口边草、Cd的超富集植物宝山堇菜、Mn的超富集植物商陆、Zn的超富集植物东南景天以及Cu的超富集植物海州香薷和鸭跖草。
例如,羊齿类铁角蕨、野生苋和十字花科植物天蓝褐蓝菜对镉的富集能力强;紫叶花苕能富集铅和锌;蒿属和芥菜对铅的富集作用明显;在镍污染的土壤中可种植十字花科和庭芥属植物;在铜污染土壤中可种植酸模草,其植株含铜可达1.850mg/g。此外,研究发现,植物对重金属的吸收与电渗滤有关。因此,向植物根系通直流电能加强植物对重金属的吸收,向污染土壤施硫酸盐和磷酸盐能提高植物枝干部分对铬、镉、镍、锌和铜的富集系数。
一、超富集植物特点
1、对高浓度的金属有较强的忍耐性;
2、可累积相当高浓度的重金属;
3、生长速度较快;
4、较高的牛物量;
5、发达的根系。
二、植物修复技术
我国由于矿山开采、金属冶炼、化肥使用等原因,遭受重金属污染的土地面积十分惊人,中国科学院一项研究显示,目前中国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近两千万公顷,约占耕地总面积的1/5,全国每年因重金属污染而减产粮食一千多万吨,也造成了部分农产品重金属超标,影响食品安全。
环境被破坏或污染之后,传统的修复方法一般是工程、物理和化学法,往往成本较高,对环境干扰大。近20多年来,人们开始研究利用生物修复方法,也就是利用生物的降解和转化作用来清除环境中的污染物。这其中应用比较多有植物修复和微生物修复技术。
植物修复技术是一种以植物忍耐、分解或超量积累某些化学物质的生理功能为基础,利用植物及其共存微生物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的治理技术。与传统修复方法相比,该技术成本低、过程简单,且环境友好,适用于空气、土壤和水体污染,特别是在重金属污染治理方面。
根据其作用过程和机理,植物修复技术可分为植物稳定、植物提取、植物挥发和根系过滤四种类型。植物稳定主要是利用耐重金属植物或超累积植物降低重金属的活性,从而减少重金属被淋洗到地下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性;植物提取是利用重金属超累积植物从土壤中吸取金属污染物,随后收割地上部并进行集中处理,连续种植该植物,达到降低或去除土壤重金属污染的目的;植物挥发是利用植物根系吸收金属,将其转化为气态物质挥发到大气中,以降低土壤污染;根系过滤主要是利用植物根系过滤沉淀水体中重金属的过程,如利用水浮莲、浮萍、水葫芦等水生植物的吸附能力,减轻重金属物质对水体的污染程度。此外还有微生物修复技术,微生物可降低土壤中重金属的毒性,吸附积累重金属,改变根际微环境,从而提高植物对重金属的吸收、挥发或固定效率。
三、具体重金属超积累植物
多年来,科研工作者通过野外调查、室内分析、盆栽试验、大田栽培,筛选出了一些重金属超积累植物,现挑选部分品种罗列如下:
镉——苎麻、龙葵
砷——蜈蚣草、大叶井口边草、凤尾蕨
锰——商陆、蓼、杠板归
铜——鸭跖草、海州香薷
锌——东南景天
铅——类芦、香蒲、凤眼莲、印度芥菜、圆叶遏蓝菜
铬——李氏禾、凤眼莲
汞——苎麻
镍——栾树
实践中可根据当地的地理、气候和生物条件,以及文献参考,从已知的400多种重金属超积累植物中进行筛选利用。

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