当前课程知识点：土壤污染控制 > 5土壤污染控制技术 > 5.3生物控制技术 > 5.3.6植物修复特点及影响因素
各位同学大家好
下面我们一起学习植物修复技术
植物修复特点及影响因素
我们先来看植物修复技术的特点
分两个方面
首先是植物修复的优点
植物修复最显著的优点是价格便宜
可作为物理化学修复系统的代替方法
据美国的实践
种植管理的费用
每年每立方米的处理费用
仅为0.02-1美元
那么这更是我们中国
基于耕种等的优势项目
因此它比物理化学处理费用会低1
甚至更多的数量级
另外植物修复对环境扰动少
植物修复是典型的原位修复技术
不需要挖掘、运输和巨大的处理场所
不破坏土壤环境
能使土壤保持良好的结构和肥力状态
无需进行二次处理
即可种植其他植物
植物修复技术
可增加地表植被覆盖
控制风蚀、水蚀，减少水土流失
有利于改善生态环境
和野生生物繁衍生境
对植物集中处理还可减少二次污染
对一些重金属含量较高的植物
还可通过植物冶炼技术
回收利用植物吸收的重金属
尤其是贵重金属具有一定的经济效益
植物修复不会破坏景观生态
还能绿化环境
容易为大众所接受
我们再来看植物修复的缺点
一种植物通常只忍耐或吸收一种
或两种重金属元素
对土壤中其他浓度较高的重金属
往往没有明显的修复效果
甚至表现出某些中毒症状
从而限制了植物修复技术
在重金属等复合污染土壤治理中的应用
植物修复过程
通常比物理化学过程缓慢
比常规治理技术如挖掘、异位处理等
需要更长时间
对土壤结合紧密的疏水性污染物
更是如此
植物修复受到土壤类型
温度、湿度、营养条件等、限制
对土壤肥力
气候、水分、盐度、酸碱度
排水与灌溉系统等自然条件
和人工条件有一定要求
另外植物受病虫害侵染时
还会影响其整体修复能力和效率
另外对于植物萃取技术而言
污染物必须是植物可利用态
并且处于根系区域
才能有效被植物吸收
用于净化重金属的植物器官
往往会通过腐烂、落叶等途径
使重金属等污染物重返土壤
因此必须在植物落叶前收割
并进行无害化处理
另外我们要注意用于修复的植物
与当地的土著乡土品种植物
可能会存在竞争
影响当地生态平衡
基于植物修复
这些可能存在的缺点和问题
大家可以思考
我们如何来进行植物的选择？
也就是修复植物的选择原则
比如说要考虑乡土品种
考虑修复效率
考虑生物量等等
下面我们来学习
植物修复技术影响因素
主要也分为三个方面，即污染物特性
土壤环境条件
植物种类及其性质
其中污染物特性、土壤环境条件等
影响规律与微生物修复技术类似
我们在前边微生物修复技术
影响因素部分已经进行了讲解
因此在这一部分我们主要来看
植物种类及其性质
对植物修复的影响
总体上来说
植物修复具有选择性
不同品种植物
不同生物量
等均对污染土壤植物修复效率
和过程有决定性影响
因此筛选、培育高效功能植物
对植物修复效率的提高
和景观生态功能等
均具有非常重要的意义
那么下面我们就来看一些非常典型的
重金属和有机污染物等
高效修复功能植物
这两个是锌超富集植物长萼堇菜
右边是砷超富集植物蜈蚣草
这两个是Cd镉超富集植物
龙葵和籽粒苋
锌、铬、铅共超富集植物东南景天
而这一张图是东南景天
对富阳地区镉、铅、锌
铜等复合污染土壤
植物修复的现场实际应用
铅的超富集植物印度芥菜
右边的图是铜超富集植物海州香薷
而Cd镉还有另外的
常见超富集植物八宝景天和伴矿景天
后边的植物修复实际应用
我们会学习一个八宝景天
对农田Cd镉污染控制的例子
下面我们来看伴矿景天
野生型和转基因型表现上的差别
在这几张图中左边是野生型
而右侧的则是不同
转基因型的植株
我们可以来看
在不同镉处理水平下
对于最右下角的1450ppm镉
处理4个月的情况下
转基因型和野生型相比
形态发生了非常明显的变化
下面我们再来看几种常见的有机物
也就是有机污染物修复功能植物
这是对于石油烃等有机污染物
非常典型的修复植物紫花苜蓿
另外两类对石油烃等有机污染物
比较有效的功能植物
黑麦草、高羊茅等
最后我们来看植物修复技术
存在问题及其发展趋势
首先是植物修复技术的问题与局限性
第一个方面
植物修复总体效率偏低
一般2-3年的植物修复效率
通常在10%-15%左右
甚至可能更低
严重制约了植物修复的推广与应用
第二个方面
植物修复结束后
随着植物的死亡和凋落
其生物量将回归土壤
因此污染物又回到土壤生态系统中
即使是对植物进行收获
收获的植物不同部位
常含有成分及含量各异的污染物
因此对其进行妥善的后处理
是植物修复必须面对的问题
处理得当
可以回收重金属等有价值的产品
一旦处理不当
则可能造成重金属等污染物的扩散
和二次污染
第三个方面
一般一种植物只能对一种
或少数几种污染物有超富集作用
对于大量含有多种重金属
重金属-有机物
生物化学污染等多种污染物
复合污染场地的修复就很难奏效
那么基于这些问题
我们可以总结或
展望植物修复技术的发展趋势
如可以通过调查与分析
寻找新的生物量大的超累积植物
还可以筛选生物量大
具有中等积累重金属能力的植物
第三我们可以采用植物基因技术
培育一些生物量大
生长速率快
生长周期短的超累积植物
我们还可以深入研究超累积植物
和非超累积植物在吸收运输
和积累重金属等污染物
生理和转化过程
机制上的差异
从而指导植物修复
可以更为科学高效的进行
这就是植物修复的影响因素
和优缺点方面的内容
谢谢大家
-1.1土壤环境
-1.2土壤生态系统组成及其环境生态意义
-1.3土壤性质
-1.4土壤形成
-土壤污染控制第一部分作业
-2.1土壤污染及其特点
-2.2土壤典型污染物
-土壤污染控制第二部分作业
-3.1土壤环境中物质的迁移转化规律
-3.2土壤环境中典型污染物的运移
-土壤污染控制第三部分作业
-4.1土壤环境法律法规体系
-4.2污染土壤环境风险评估
-4.3污染土壤环境风险控制
-土壤污染控制第四部分作业
-5.1土壤污染控制与土壤修复概念及分类
-5.2物理化学控制技术
--5.2.3热解吸
-5.3生物控制技术
-5.4集成控制技术
-土壤污染控制第五部分作业
-6.1污染场地
-6.2污染场地环境管理主要环节
-土壤污染控制第六部分作业
-土壤污染控制
