5.3.5植物修复概念与分类在线视频

各位同学大家好

下面我们来学习植物修复

第一部分是植物修复的概念与分类

我们先来看植物修复的概念

污染土壤植物修复是利用绿色植物

来转移、容纳或转化土壤中的污染物

降低其对环境的危害

由于这种方法成本低

效果好

不破坏环境

因而受到了广泛关注

总体上来说

对于植物修复过程

主要是施加固化稳定剂或活化剂

对于固化稳定剂来说

主要是后续种植一些敏感农作物

最终达到安全食用

而加活化剂

则是种植一些超累积植物

提高提取效率

最终安全焚烧和安全处置的过程

植物修复是利用某些可以忍耐

和超富集有毒元素的植物

及其共存微生物体系来清除污染物

因此我们说植物修复系统就可以看成

是以太阳能为动力的水泵

和进行生物处理的植物反应器的结合

植物可吸收、转移元素和化合物

可以积累、代谢和固定污染物

是一条从根本上

解决土壤污染的重要途径

因而植物修复在土壤污染治理中

具有独特的作用和意义

植物修复是典型的

绿色可持续修复技术

其修复成本低

环境友好性强

是一种安全修复技术

植物修复可与物化修复技术进行联合

亦与微生物修复关系密切

可充分利用其与其他修复技术的联合

克服植物修复周期长

效率低等问题

提高其现场可利用性与推广价值

下面我们来分析植物修复技术的分类

和微生物修复技术分类相似

也有不同的分类技术

如可以按土壤主要污染物类型分

即重金属污染土壤植物修复

有机污染土壤植物修复

放射性元素污染土壤植物修复

我们还可以按植物修复实现的原理

来进行划分

主要分为6种

即植物萃取

植物钝化、植物挥发、植物降解

植物转化和植物刺激

这也是植物修复中

非常常见的一种修复类型划分

下面我们就按照植物修复的原理

来进行具体讲解

首先第一个植物萃取技术

又称植物吸收、植物富集

植物提取等

是植物修复中最为常用的

一种具体植物修复技术种类

主要是从土壤中吸收重金属等污染物

并将其转运至地上部分

收割植物富集的地上部位

经过热处理

微生物、物理或化学处理

从而减少植物体积或重量

达到降低加工、填埋

和人工操作费用等目的

第二种，植物钝化技术

主要是利用特殊植物

将污染物钝化或固定

降低其生物有效性及迁移性

使其不能为生物所利用

达到钝化、稳定、隔断

阻止其进入水体和食物链的目的

以减少污染物对生物和环境的危害

值得注意的是植物枝叶分解物

根系分泌物及腐殖质等

对重金属离子的螯合作用等

都可以固定土壤中的重金属

第三种是植物挥发

植物可以从土壤中吸收污染物

并将其转化为气态物质

进一步释放到大气环境中

利用转基因植物转化生物毒性汞

可运用分子生物学技术

将细菌体内对汞的抗性基因

如汞还原酶基因

转移到植物，像烟草、郁金香等

可以使其将吸收的汞

还原成挥发性单质汞

从而释放到大气环境中

降低土壤中汞的含量

如这些植物可以将二价汞转移成

挥发性单质汞

或者是将硒转化成二甲基硒

二甲基二硒等

我们可以看一个例子

美国加州的一个人工湿地

场地中的硒浓度

就可以利用植物

挥发的过程

从25mg/kg

降低到硒5mg/kg以下

大家要注意

植物挥发可以从土壤中

转化污染物到大气环境

但是从

绿色可持续修复技术理念来看

可能会造成大气环境二次污染

所以说植物挥发这一原理

在实际应用中并不普遍

另外一种是植物降解

主要是利用植物

及其根际微生物区系

将有机污染物降解转化为无机物

如二氧化碳

水或无毒的其他物质

以减少其对生物与环境的危害

植物降解主要作用对象

是土壤中的有机污染物

我们可以看它主要有两种方式

一种是污染物

通过植物体内的木质化作用

经过植物组织的作用和过程

矿化为二氧化碳和水

以示达到无毒或者毒性更小的

状态或者形式

具体的例子就包括植物及酶的分解

如硝基还原酶和树胶氧化酶

可以将弹药废物如TNT等进行分解

第二种方式则是根分泌物质

直接降解根圈内的有机污染物

及根分泌物对污染物的降解

如根分泌物中的漆酶

可以对TNT产生降解作用

而脱卤酶可以对含氯溶剂

如三氯乙烯TCE进行降解

我们再来看另外一种植物修复原理

即植物转化

是植物根部或其他部位

通过新陈代谢作用

将污染物转化为毒性较小的形态

还有一种是植物刺激

植物的根系分泌物如氨基酸、糖

酶等物质能促进根系周围

土壤微生物的活性和生化反应

有利于污染物的释放和降解

主要是利用植物根圈

菌根的真菌

专性或者非专性细菌

等微生物的降解作用

与植物综合来转化有机污染物

降低或彻底消除其生物毒性

从而达到有机污染水体

或者土壤修复目的

下面我们可以详细来看

植物根圈分泌的糖

氨基酸、酶等可以促进微生物活性

和生物生化反应

它的根分泌物质可以

作为降解有机质的原料

来促进植物生长

而植物的水分、养料等

也可以促进微生物体系的发展

总体上来说

植物修复的原理过程可以是

上述6种修复原理里的几种或者一种

如修复植物

可以通过植物萃取、植物固定

或者植物活化之后

有利于微生物修复

或者一些物化修复技术的开展等等

总体实现污染土壤植物修复

或者与其他修复技术联合的总体过程

总体上来说

常见的如重金属污染土壤植物修复等

生物修复的方式

我们说植物固定里边

植物和它的一些添加物质

可以通过降低污染物流动性

降低其生物可利用性

最终使其毒性降低的过程

在实际植物修复的应用过程

或者说效果上不太理想

另外我们提到的植物挥发

主要是对于通过

挥发吸收的过程

使植物体内吸收的污染物

通过转化和释放到大气环境中

刚才提到由于它对于大气环境

可能存在二次污染

其应用也是受限制的

最为常见的植物吸收、萃取

等等过程

可以利用能忍受并积累金属的植物

吸收并贮存在植物地上部分

再进行后续处理

因此这是植物修复中最具有前景的

具体植物修复种类

这就是植物修复原理

和主要分类

谢谢大家