植物种植修复土壤重金属污染的模式、技术与效果综述

重金属污染是当今土壤污染中污染面积最广、危害最大的环境问题之一,其中植物修复技术以其经济有效、不易产生二次污染且适于大面积土壤修复等优点越来越受到重视。因此,以植物修复技术对重金属污染修复的影响为研究内容,侧重研究桉树、白花泡桐、向日葵、毛白杨以及节节草等植物对土壤重金属污染修复的研究进展,以期为重金属污染修复技术的发展提供一定的理论基础和实践意义。     

重金属污染土壤植物修复基本原理及强化措施探讨

阐述了植物修复的基本概念及主要作用方式 ,并从土壤中重金属存在形态 ,植物对重金属吸收、排泄和积累以及植物生物学特性与植物修复的关系等方面讨论了重金属污染土壤植物修复的基本原理及局限性和限制性因素 ,从超富集植物性能强化和技术强化两方面探讨了植物修复的强化措施 ,并指出与现代化农业技术相结合是植物修复重金属污染土壤大规模商业应用的一条捷径     

重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

目前重金属污染土壤的修复主要采用物理化学技术和植物修复技术,根据其作用和过程和机物,物理化学技术主要包括化学固化,土壤淋洗和动电修复;植物修复技术包括植物稳定,植物挥发和植物提取,本文就各种修复技术的原理,优缺点,实用性及其国际研究与发展动态作一简述。     

高生物量经济植物修复重金属污染土壤研究进展

植物修复是重金属污染土壤修复的重要方法之一。利用高生物量经济植物修复重金属污染土壤,能够兼顾生态和经济效益,具有很大的应用前景。本文系统分析了植物修复现状及存在的问题,提出利用高生物量经济植物修复重金属污染土壤的优势,总结了近年来利用高生物量经济植物吸收重金属的研究进展,探讨了改善高生物量经济植物修复重金属污染土壤效率的方法,以期为提高植物修复经济效益、促进植物修复广泛应用提供参考。     

植物修复——治理土壤重金属污染的新途径

介绍了重金属污染土壤的植物修复的概念、原理与研究动态以及重金属超积累植物的特性 ,及其在治理污染土壤中的潜力 ,为土壤重金属污染的整治及其生态的修复提出新途径。     

牧草对重金属污染土壤的植物修复综述

综述了土壤重金属污染的危害,牧草作为修复植物的优势,以及主要牧草对重金属污染土壤的修复效果。提出了进一步筛选重金属富集能力强的牧草品种,寻找各种改良措施提高牧草的修复能力将是今后的研究热点。同时,人们应该更加关注植物修复的后期处理,尤其是解决从植物体内回收重金属的生产工艺问题。     

用转基因植物修复重金属污染的土壤

将新的性状转入高生物量植物中,以此开发高效的转基因植物修复系统,用于重金属污染的土壤修复是一项具有广阔应用前景的技术。大量实验表明,将细菌、真菌、动物、人类及植物本身与重金属脱毒相关的基因转入高生物量植物,异源表达产物可介导转基因植物耐受和高积累重金属及类似物。综述了这方面的研究进展。     

用转基因植物修复重金属污染的土壤

将新的性状转入高生物量植物中,以此开发高效的转基因植物修复系统,用于重金属污染的土壤修复是一项具有广阔应用前景的技术.大量实验表明,将细菌、真菌、动物、人类及植物本身与重金属脱毒相关的基因转入高生物量植物,异源表达产物可介导转基因植物耐受和高积累重金属及类似物.综述了这方面的研究进展.     

中国土壤重金属污染修复研究展望

文章通过对土壤重金属污染相关文献进行研究分析,从我国土壤重金属污染的现状、修复技术应用和研究前景等方面进行了系统综述,重点分析了我国土壤重金属污染修复技术的应用和研究前景。超富集植物修复是一种新兴的绿色生物技术,成本较低,易操作,是土壤污染治理的环境友好技术。微生物修复具有成本低、无二次污染、对环境影响小、效率高等特点,可在一定程度上带来经济效益和生态效益,是一种理想的绿色修复方法。并指出筛选和培育生物量大、适应性强、富集能力强、易栽培且具经济效益的超富集植物、利用大型真菌吸收和富集土壤重金属、组合运用多种修复技术、结合应用分子生物学技术和基因工程技术和加强土壤重金属污染修复效果的评价将是今后研究的重点和热点。     

强化植物修复重金属污染土壤的策略及其机制

重金属对生态环境、农业生产、人类健康等诸多方面造成重要危害。植物修复因其具有经济有效、绿色生态等优点,已经成为土壤重金属污染修复研究领域的热点。由于植物重金属毒害、修复耗时过长等因素致使植物修复技术受限于研究阶段而不能广泛应用于实践。采用科学合理的强化措施提高植物修复的效率可能是解决该矛盾的关键之一。讨论了根瘤菌、丛枝菌根真菌、溶磷微生物和内生真菌构建的微生物-植物共生系统在强化植物修复过程中的具体应用;概述了EDTA、EDDS等螯合剂在改变土壤中重金属可溶态,促进重金属从土壤向植株转运的重要作用;介绍了植物中编码金属转运蛋白、金属硫蛋白、植物螯合肽等与重金属转运和代谢相关的基因在植物修复领域的实际应用;归纳了上述强化策略主要机制为微生物促进植物生长、缓解重金属植物毒性以及提高了土壤中重金属生物利用度,从而促进重金属在富集植物中积累和植物生物量的增加;最后总结并展望了植物修复强化技术在今后研究的重点及存在的问题。综述植物修复技术采用的主要强化策略及其机制,旨在为利用植物修复技术治理土壤重金属污染提供重要参考。     

A human health risk assessment of heavy metals in agricultural soils of Yanqi Basin,Silk Road Economic Belt,China

A total of 195 farmland soil samples were collected in Yanqi Basin, Xinjiang, northwest China, and the concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn were analyzed for their concentrations and pollution levels using the Nemerow comprehensive index. The health risk assessment model introduced by USEPA was utilized to evaluate the human health risks of heavy metals. Results indicated that the average concentrations of these seven metals were lower than the allowed soil environmental quality standards of China, while the average concentrations of Cd, Cr, Ni, Pb and Zn exceeded the background values of irrigation soils in Xinjiang. The average contamination factor (CF) for Pb indicated the heavy pollution, whereas the CF for Cd, Zn, Ni, Cu and Cr indicated the moderate pollution. The average PLI of heavy metals indicated the low pollution. The non-carcinogenic hazard index were below the threshold values, and the total carcinogenic risks due to As and Cr were within the acceptable range for both children and adults. As and Pb were the main non-carcinogenic factors, while As was the main carcinogenic factor in the study area. Special attentions should be paid to these priority control metals in order to target the lowest threats to human health.     

有机物和重金属复合污染水体的修复植物筛选及修复性能

通过植物的采集、培育和选种,获得了海芋、合果芋、蜘蛛兰和密穗砖子苗等4种同时具备去碳、脱氮、除磷和积累重金属的高效修复植物,并对这些植物修复污染水体的性能进行了研究.结果表明,这4种植物均能有效地处理有机物和重金属复合污染水体.鲜重55-60g的植物,处理10LBOD₅、COD_Cr、TP、TN、Cu²⁺和Cr⁶⁺浓度分别为140、280、6,8、40、10和10mg·L^-1的模拟水样14d后,上述指标的去除率分别高达80%、72%、64%、53%、75%和68%以上,植物的促进作用分别为32%、27%、27%、28%、37%和19%以上.处理后水样的pH和DO分别为6.63～7.63和3.02～3.84mg·L^-1.     

阜新市农田土壤重金属含量及其分布特征

通过对辽宁省阜新市城郊区县180处农田土壤的取样调查分析,初步了解了农田土壤重金属As、Cu、Zn、Ni的含量特征及其空间分布,并探讨了当地矿业开采活动对农田土壤重金属积累及空间分布的影响.结果表明,研究区域内农田土壤Cu、Zn和Ni的几何平均含量均高于背景值,且这3种重金属存在普遍累积的现象;不同种植类型土壤中,菜地土壤Cu、Zn、As含量显著高于粮田,且重金属积累更为明显;4种重金属的空间分布均呈城区高于郊县的趋势;重金属含量较高的区域与矿山开采区域基本重叠.研究区域内采矿活动是农田重金属的重要来源,同时畜禽养殖业所产生的畜禽粪便可能对农田土壤中Cu、Zn和As的增加有一定作用.当地农牧业生产和布局应适当考虑土壤污染的风险.     

铅锌矿区土壤和植物重金属污染调查分析

对有色金属矿区土壤和植物重金属污染状况调查结果表明,由于遭受尾矿砂及矿毒水污染,矿区土壤极端贫瘠,土壤中Pb、Cd、Zn和Cu含量分别达764.74、4.10、372.75和95.57 mg.kg-1,重金属污染较为严重。在矿区周边有9种优势植物能够在污染土壤上定居,对Cu、Cd、Pb和Zn 4种重金属元素均有不同程度的积累,积累量均未达到超累积植物所规定的临界含量。其中的野菊花〔Dendranthema indicum(L.)Des Mou l.〕、旋鳞莎草〔Cyperusm ichelianus(L.)L ink〕、五节芒〔M iscanthus floridulus(Lab ill.)W arb.ex Schum.et Laut.〕3种植物地上部生物量较大且对某些重金属向地上部转运能力较强,对重金属污染土壤有一定的修复潜力。     

重金属污染土壤的植物-微生物联合修复研究进展

重金属污染土壤的生物修复技术是土壤污染整治的重要手段之一,是近几年来国内外研究的热点,同时也是现今土壤污染治理中环境友好、成本低廉的技术.本文主要论述了重金属污染土壤的植物-微生物联合修复的原理与形式,介绍了此技术中土壤重金属污染物特性、植物本身生理生化特性及植物根际环境等影响因素的研究进展,并讨论了植物-微生物联合修复今后的研究重点.

Abstract：

Bioremediation is one of the important means in controlling soil heavy metals pollu-tion, which has the advantages of environmentally friendly and cost-effective, and attracted much attention around the world. This paper discussed the principles and forms of plant-microorganism combined remediation, and introduced the research progress on the behaviors of heavy metals in soils, the physiological and biochemical characteristics of plants, and the changes in rhizosphere environment under the remediation. Some perspectives for future research were proposed.     

Phytoremediation potential of Lemna minor L. for heavy metals

Phytoremediation potential of L. minor for cadmium (Cd), copper (Cu), lead (Pb), and nickel (Ni) from two different types of effluent in raw form was evaluated in a glass house experiment using hydroponic studies for a period of 31 days. Heavy metals concentration in water and plant sample was analyzed at 3, 10, 17, 24, and 31 day. Removal efficiency, metal uptake and bio-concentration factor were also calculated. Effluents were initially analyzed for physical, chemical and microbiological parameters and results indicated that municipal effluent (ME) was highly contaminated in terms of nutrient and organic load than sewage mixed industrial effluent (SMIE). Results confirmed the accumulation of heavy metals within plant and subsequent decrease in the effluents. Removal efficiency was greater than 80% for all metals and maximum removal was observed for nickel (99%) from SMIE. Accumulation and uptake of lead in dry biomass was significantly higher than other metals. Bio-concentration factors were less than 1000 and maximum BCFs were found for copper (558) and lead (523.1) indicated that plant is a moderate accumulator of both metals. Overall, L. minor showed better performance from SMIE and was more effective in extracting lead than other metals.     

工业大麻对重金属污染土壤的治理研究进展

由于工业、农业、废水处理、建筑和采矿等一系列人为活动造成土壤的污染程度日益严重,致使土壤不能用于粮食等作物生产.如何深入治理重金属污染土壤已成为当今研究的热点.由于传统的治理重金属污染技术非常昂贵,并存在二次污染的风险,促使研究者寻求新的治理技术.而植物修复技术以其价廉、清洁、不破坏环境、不会造成二次污染等特性逐步引起了学术界和政府部门的广泛重视.近年来,工业大麻以其优良的修复特性和利用价值已成为修复重金属污染土壤的候选植物之一.在此重点论述了重金属对工业大麻的影响及其在大麻不同部位的分布;工业大麻对重金属的吸收能力以及工业大麻对重金属污染土壤修复的优良特性,最后对工业大麻修复重金属污染土壤技术存在的不足等进行归纳总结,以便为工业大麻对重金属污染治理研究及耐重金属或超富集工业大麻品种的选育和栽培技术研究提供指导.     

Source apportionment and health risk assessment of heavy metals in agricultural soils in Xinglonggang,Northeastern China

Heavy metals in soil can affect human health through the exposure pathways of oral ingestion, dermal contact, and inhalation. In this study, to assess the health risk of heavy metals in the agricultural area of Xinglonggang, 52 soil samples were collected and tested to obtain the concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, V, and Zn in the soil. The enrichment factor indicated that the heavy metals of the agricultural soils were enriched, but the degree of enrichment was mild for all of the heavy metals. Coefficient analysis and principal component analysis indicated that V, Cr, Ni, and Pb were mainly from natural sources, As was from irrigation, Cu and Cd tended to be from chemical fertilizers and pesticides, and Zn was from mixed sources including irrigation, chemical fertilizers, and pesticides. A human-health risk assessment indicated that the residents in the study area face high risk from carcinogens and low risk from noncarcinogens; As and Cr are the major heavy metals affecting human health. This study provides a reference and a basis for formulating effective measures to prevent and control heavy metal enrichment in agricultural soils.     

水体重金属污染植物修复研究进展

植物修复技术作为一种废水处理新技术,具有投资少、效果好、产出高、环境效益好等优点,现已得到迅速发展及广泛应用。介绍了水生超富集植物的3种生态类型,造成水体污染重金属元素类型,植物应答重金属污染的检测方法,并对植物修复水体重金属污染的发展前景提出展望。