摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的环境工程的发展也突飞猛进。土地是自然生态环境的构成要素,也是人类文明发展延续的重要物质基础。植物土壤生态体系则是陆地生态环境体系可以自行循环的综合平台,也是无机质和有机质进行交换的中介系统。随着工农业的迅速发展,渗入土壤内部的污染元素总量已极大超出土体环境的自我净化能力,导致严重的土壤污染。20世纪80年代,人们第一次采取植物治理措施来修复土壤污染。植物治理措施的内容含有对重金属影响的土体进行处理以及使用植物固定开展处理作业,清除水源和大气的污染,清除具有放射性的元素,利用植物以及植物的根系菌类群落来彻底消除有机污染物。
关键词:植物修复;土壤污染;治理技术研究
引言
植物修复技术具有突出的优点,很多地方在治理土壤污染治理时,经常利用该技术。本文首先分析了土壤污染进行植物修复的机理特性,然后提出了污染土壤的植物修复措施,最后结合具体污染治理项目,深入探讨了植物修复土壤污染的治理技术,从而改善土壤环境。
1植物修复机理
现在,国内利用植物修复技术清除生态环境污染的研究基本上是围绕土壤污染的修复开展的。利用植物生物作用进行污染修复,其机理是根据植物可以吸收以及超过正常量对一类或者多类化学元素进行积累的原理,根据植物和其共同存在的微生物系统,包含有植物对于毒害元素的吸取和消化,根部系统制造物质和土体内部存在的微型元素对于毒害物质的吸收效果等多种影响,对自然生态条件中的污染物质开展高效处理。因为土壤中包含的污染物质的区别,其治理修复的原理也有所区别,而目前在土体影响处理领域比较关注的是有机毒害物质以及重金属的土体毒害的植物修复方法。
2污染土壤的植物修复措施
根据植物恢复措施的全部污染物质种类,能够把植物恢复分成有机污染物质以及重金属的植物恢复措施,在自然环境内部不少植物都可以富集土体内部的重金属元素,大部分可以处理土体内部存在的毒害物质的植物存在一个共性,也就是说植物的地面以上的组织存在的重金属污染物质的比例比植物地面以下组织的重金属比例更大,对于土壤中的有机污染物质进行清除可以利用挥发机理把污染物质进行有效释放,比如说牛毛草利用其根部系统对于土壤中含有的多环芳烃进行吸附,同时可以利用植物挥发作用将多环芳烃中的萘进行有效清除,通过研究分析可以得出结论,大部分植物在对土壤中的污染物质进行富集清除的时候,其自身生产过程尚未发生较为明确的毒害情况。
2.1重金属污染土壤植物修复措施
通常,重金属在污染土壤介质内部的自然消化周期比较长,周期都是几百年甚至上千年,所以重金属对于土壤的污染程度很难被外界察觉,具有较强的隐蔽特性、长周期特性以及无法逆转的特性,而对于重金属污染的土壤进行清除在国内外土壤污染修复领域都是十分棘手的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般植物恢复措施是采取植物开展土壤毒害元素清除和减少的影响处理措施,例如通过在受到重金属污染的土体内部种植可以对重金属污染物质拥有特别耐受性质以及富集功能的超大富集的植物,能够在短时间内把数量较多的污染物质富集以及吸收到植物内部,并且通过植物内部的输送系统转移到植物地表之上的部分,然后利用人工或者机械进行植物收割,再进行焚烧后对残余的重金属物质进行有效回收处理,进而达到减少污染土壤内部重金属比例的效果,最终完成了污染土壤处理的目的。因为重金属无法被降解处理,因此如果想要在土壤中把重金属进行彻底清理,仅仅可以把重金属从一种形式转变为另外一种形式,因此对于重金属进行植物恢复的方式包含两类,第一类为利用植物自身的生长机理对重金属在污染土体内部的存在方式进行调整,让重金属进行固定,减缓重金属在污染土壤内部的生物可利用特性以及移动能力,第二种是利用植物的挥发作用和吸收作用,实现对重金属含量的减少、净化以及清除的效果。
2.2有机污染物污染土壤植物修复措施
采取植物对于土体内部有机毒害元素的原理以及植物进行重金属影响修复比较起来更为复杂,主要包含挥发性影响、分解影响、转换影响、消化影响以及吸取影响。考虑到土体内部的有机毒害元素不会在植物的组织中得到消化,而且当植物内部进行输送的过程,很大程度上受到有机污染元素亲水类型、可溶解类型以及极性和分子量类型的影响。如果有机的毒害物质自身亲水程度很强,则能够受到植物消化的成分就会相应变少。通常植物对于自然条件下土体内部的有机类型的毒害物质进行清除的措施包括三种,植物与其地下组织微型生物种群共同影响、植物地下组织生产酶元素以及分泌元素、植物自身完全吸收有机类型的污染元素。利用植物对受影响的土体内部的有机类型的毒害元素进行及时消化的情况下,有机类型的毒害元素能够在植物作用下完全得到消化,当有机污染物被吸收到植物内部后,有的物质自身状态和性质都不会出现任何转变,仅仅停留在植物内部组织中,不过很多元素则会在植物成长循环过程时出现一定水平的转移或者分解现象,进而转变成为对植物缺少危害的其他元素继续保持在植物自身内部,有的物质能够全部得到降解进而矿化成为水和二氧化碳。
3植物修复技术发展前景
(1)植物修复涉及一系列技术,包括不同的植被类型,其作用对象、修复机理和能力都是不相同的。(2)利用放射性同位素标记技术,加强研究植物体内各种生理生化代谢途径对污染物胁迫下的适应性反应,如光合反应、呼吸代谢、激素应激对污染物胁迫是如何做出适应性改变的,还要加强研究污染物胁迫下植物次生代谢途径反应以及逆境信号传导途径。(3)从分子生物水平加强对植物解毒机理等基础理论的研究。应重点围绕根系来探索解毒机制和污染物在植物体内的运输机制,植物吸收污染物首先要经过根系,因此,要了解植物、土壤、微生物整个体系下各物质之间的相互作用。(4)植物一微生物联合修复技术可以成为一种很有发展前途的新型生物修复技术,需进一步完善其理论体系、修复机制和修复技术。植物修复技术作用以后,超积累植物中蕴含的超量元素完全可以经过提取转变为经济价值,有些超积累植物吸收的还是贵重金属,完全具有重复再利用的价值。浅谈植物修复技术在农业生物环境工程中的应用就是一举两得的,既消除了污染、超积累植物生长完毕后又可以转变为经济价值。并且在植物修复技术的推广中我们还发现了很多问题,很多限制条件,这都是我们下一步研究的方向。
结语
因为植物修复技术本身的特点,植物修复无法对所有受到污染的土壤进行有效修复,所以在利用植物修复技术进行污染土壤修复工作之前,必须对于治理区域开展植物治理技术应用操作性的检查分析,掌握受影响土壤的天然环境、作物类型、天气资料,并且利用取得的样品对污染土壤的物理学指标、化学指标以及生物学指标进行分析判断,最后才对能否进行植物修复措施进行确认。
参考文献:
[1]陈晓英,唐胜群.土壤污染治理中的植物修复技术[J].福建农业科技,2007(2):75-77.
[2]郭硕.生物修复技术在土壤污染治理上的应用[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2012,28(2):69-72.
[3]苏徳纯,黄焕忠.油菜作为超累积植物修复镉污染土壤的潜力[J].中国环境科学,2002,22(1):48-51.
[4]韦朝阳,陈同斌.重金属超富集植物及植物修复技术研究进展[J].生态学报,2001,21(7):1196-1203.
论文作者:祝孔明,郭东杰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/9
标签:植物论文; 土壤论文; 重金属论文; 物质论文; 元素论文; 技术论文; 污染物论文; 《防护工程》2019年第1期论文;