[理學]有機污染物的植物修復(參考版)
2024-10-19 18:56本頁面
【正文】 今后的研究方向應把注意力放在尋找和培育高效修復型植物 ,尤其是某些重金屬超富集植物上 ,并開展多種植物混作以 提高修復效率 。植物生長受季節(jié)、氣候、病蟲害的影響 。kg1的 Cd 污染要 12 年時間 。 Salt等（ 1995） 發(fā)現(xiàn) ,用 天藍遏藍菜（ Thlaspi caerulescens） 在野外試驗去除重金屬污染地段要 13～ 14 年的時間。它受植物根系分布的限制 ,處于根系分布之外的污染物很難被清除。永久解決被修復基質(zhì)中的污染問題 ,而不是將污染物從一個基質(zhì)搬運到另一個基質(zhì) ,甚至還有可能回收一些重金屬 ,而且適用的污染物廣泛。 既可應用于 土壤 、 地表水 ,也可是用于 地下水 。 植物修復的評價 植物修復是一項對環(huán)境友好的 綠色的 、 低技術要求的修復方法 ,容易為社會接受 ,與傳統(tǒng)的修復技術相比 ,成本要低得多。對植物根系和它們與根際微生物群落相互作用的機理有了深入了解，才能對污染土壤的生物修復中植被管理和植物種的成功選擇有更大的把握； (3) 植物修復研究中需要考慮的另一個重要方面是 土壤基質(zhì)中有害物質(zhì)通過代謝從土壤中轉(zhuǎn)移到植物組織 ，這種轉(zhuǎn)移是否為有毒害物質(zhì)的累積過程。在根際微生物作用下腐殖化過程對表層土壤中的有毒物質(zhì)和生物利用的影響； (2) 根際其他因子的動態(tài) ，如菌根和根瘤的存在和土壤的養(yǎng)分條件、土壤通氣性、以及土壤中許多化學過程也同樣重要。因此研究植物在污染土壤修復中的作用， 需考慮以下幾個方面的問題 ： (1) 植物根系的結(jié)構(gòu)和年齡對有毒物降解的影響； (2) 植物根系的轉(zhuǎn)化動態(tài)，包括根在分解過程中有毒物 質(zhì)釋放的可能性； (3) 根系釋放的非生物物質(zhì)的溶解性； (4) 根際微生物群落在腐殖化過程中的作用。 Burken 等（ 1996） 報道了用 14C 技術研究雜交楊對殘留在土壤中莠去凈的凈化效果，認為通過楊樹截干（平茬）可清除大部分所應用的莠去凈且對樹木生長沒有任何副作用。 Roxanne 等（ 1998） 研究了受 TNT 污染地表水的植物修復技術，在所用濃度為 1, 5, 10mg／ kg的土壤條件下，與對照相比利用植物的降解、移除量可達到 100％ 。利用生物修復技術較傳統(tǒng)的焚化脫污法顯然具有價廉、適應性強、操作簡單、避免了挖出土體而耗時費力且破壞自然景觀與土層構(gòu)造、加重環(huán)境負擔的優(yōu)點。這表明水稻根系促進了特定的微生物消除石油殘留物。例如：從被石油污染的水稻田里分離的根際微生物證明了石油殘存物可被加速分解。而應用放線菌 CB1190 在水培條件下 1 個月可降解100mg／ L，且楊樹根系可增加微生物的降解活性， 45 天內(nèi)清除率達 100％ 。 Aitchison等（ 1997） 用 14C 研 究了在水培和模擬土壤條件下雜交楊對 1,4二氧六環(huán)化合物的降解、去除效果，發(fā)現(xiàn)水培條件下雜交楊莖、葉可快速去除污染物， 8 天內(nèi)平均清除量達 54％， 但從模擬土壤中的清除較慢， 18天僅有 24％。 William 等（ 1998） 研究了植物對三氯乙烯（ TCE）污染淺層地下水系的氣化、代謝效應，發(fā)現(xiàn)地下水中 TCE的濃度遠低于植物，范圍是 ～ 90mg／ L，利用一種玻璃箱收集對 TCE分解的蒸騰氣體，采集植物的莖、葉、根分析 TCE 及 3 種代謝物： 2,2,2三氯乙烷 (TCET)， 2,2,2三氯乙酸 (TCAA)和 2,2二氯乙酸 (DCAA)。有外菌根的 Dinus teada 幼苗根際也發(fā)現(xiàn)了污染物的礦化作用。 植物促進氯代化合物降解的研究 冰草 （ Agropyron desertrum）對五氯苯酚（ PCP）污染土壤的凈化作用和 根際 對四氯乙烯（ TCE）降解的促進作用等都有報道。然而， 2 種以上微生物混合即能生長于 2甲基 4氯丙酸為唯一碳源的環(huán)境中，并且可以降解這種物質(zhì)。 Gavrilova 與合作者發(fā)現(xiàn)用殺蟲劑二嗪農(nóng)處理過的小麥、玉米、豌豆屬植物根際微生物數(shù)量要比對照土壤中高 100倍以上，研究者從小麥根際土壤中分離了細菌、真菌和放線菌，經(jīng)無土培養(yǎng)試驗證明這些菌類可降解二嗪農(nóng)。 Sandmann等（ 1984） 指出 使用 2,4D 除草劑后，降解 2,4D 這種除草劑的細菌群落數(shù)量在甘蔗根際有增加，但在非洲三葉草根際不增加。這之間的關系有很強的 選擇性 ，主要原因是
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