环境生物技术论文

鲁东大学 生命科学学院20 11.3－20 11.7 学年第 二 学期

《环境生物技术》课程论文 课程号：2522310-100

任课教师 左进城 成绩 论文题目：（可指定题目，也可说明题目范围。） 矿产开发的土壤污染和“超富集植物” 论文要求：（对论文题目、内容、行文、字数等作出判分规定。） 下以线1、 题目自拟 此在写2、 简述某种土壤污染的某种生物处理技术 字文将3、 3000字以上，至少5篇参考文献 须生学 教师评语： 线封密 教师签字： 年 月 日 正文

摘要：矿产开采过程污染是造成土壤污染的重要原因。在污染土壤中种植对重金属具有特殊耐

性和富集能力的“超富集植物”,可以迅速将大量污染物吸收和富集到植物体中 ,并运输到植物地上部分 ,通过收割植物地上部分就可以从土壤中带走大量的重金属 ,以达到去除土壤中砷污染的效果。

关键词：矿产开采，土壤污染，植物修复技术，超富集植物

引言：土壤是地理环境的重要组成要素，是能够生长植物的地球疏松表层，具有独特的组成成分、结构与功能，是十分复杂的系统。土壤与其它环境要素(如水分、大气、养分、生命体等)互为外在条件，相互联系、相互影响。因此，土壤是生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存的主要资源之一，是地球上生命活动不可缺少的物质。

土壤污染是指通过多种途径进入土壤的有毒有害污染物的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度，造成土壤的物理、化学和生物学性质、组成及性状等发生变化，破坏了土壤的自然动态平衡，从而导致土壤自然功能失调、土壤质量恶化、作物的生长发育受到影响、产品的产量和质量下降，产生一定的环境效应(水体或大气发生次生污染)，并可通过食物链对生物

和人类构成危害。土壤污染的明显标志是土壤生产力下降。其中以矿产开发工地土壤污染最为突出，现状严峻

矿产开发工地土壤污染特点是: ①隐蔽性和滞后性 ,往往通过对土壤样品进行

分析化验农作物的残留检测 ,甚至通过对人畜健康状况的影响才能确定; ②累积性 ,污染物质在土壤中不容易迁移、扩散和稀释 ,因此容易在土壤中不断积累而超标 ,同时也使土壤污染具有很强的地域性; ③不可逆性 ,许多有机物和重金属污染需要很长时间才能降解; ④难治理性 ,积累在污染土壤中的难降解污染物很难靠稀释作用和自净化作用来消除土壤污染一旦发生 ,需要采取客土、换土、淋洗土壤等方法才能解决问题 ,治理成本高、周期长。土壤污染中 ,重金属污染问题尤为突出 ,不仅造成土壤肥力下降、资源退化、作物产量及品质降低 ,而且对大气、水体造成二次污染 ,危害人体健康;更重要是重金属能长期滞留于土壤中 ,使得土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性。

污染土壤的修复主要有三种方法：物理修复法、化学修复法和生物修复法。采用物理或化学方法(如热处理法和化学浸出法)修复污染土壤，虽然可以产生一定的实效，但费用昂贵、容易造成二次污染，不适于大面积应用。生物修复是指在一定的条件下，利用土壤中的各种微生物、植物和其它生物吸收、降解、转化和去除土壤环境中的有毒有害污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将其转化为无毒无害

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的物质，恢复受污染生态系统的正常功能。

在众多的重金属污染土壤修复技术中,生物修复技术由于它的经济、有效 ,无再污染而成为一种受公众欢迎的治理技术。它是通过自然生长植物或遗传工程培育植物系统及其根际微生物群落来吸收、挥发或稳定土壤重金属污染物 ,从而修复被重金属 污染土壤的技术的总称。与其他技术相比 ,该技术具有经济高效、绿色净化、易于后续处理等优点 ,显示出良好的生态、经济、社会效益 ,具有广阔的应用前景。

根据机理的不同，生物修复主要可以分为三种类型：植物修复、动物修复和微生物修复。

本文章主要介绍针对矿产开发工地土壤污染的植物修复技术。

1 污染土壤植物修复技术的发展历程

植物修复是指利用植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的特性，或利用植物及其根系微生物与环境之间的相互作用，对污染物进行吸附、吸收、转移、降解、挥发，将有毒有害的污染物转化为无毒无害物质，最终使土壤功能得到恢复。植物修复技术因具有安全、成本低、就地、土壤免遭扰动、生态协调及环境美化功能等特点，又被称之为绿色修复。作为一种新兴、高效、绿色、廉价的生物修复途径，植物修复技术已得到

广泛认可和应用，尤其在重金属污染土壤修复方面特别显著。根据修复作用、过程和机理的不同，植物修复可分为以下三种方式：植物提取、植物稳定和植物挥发。 其发展历程可简要概括为: 无意识地利用植物处理排泄物

20世纪初，有意识地利用植物生态系统处理废弃物和污水无害化 1970s后，发展污水的土地处理系统，成为城市生活废水的处理技术； 废弃矿山的复垦，污泥的处理和农业应用，植物耐性机理的研究

1980s, Chaney 提出利用超积累植物清除 土壤重金属污染，形成植物修复概念。

1.1 国外污染土壤植物修复技术的现状

从20 世纪 80 年代以来,植物修复技术已经成为国际学术界研究的热点问题 ,并且开始进入产业化初期阶段。

1.2 我国污染土壤植物修复技术的现状

我国有广袤的国土、丰富的植物资源、复杂多样的地理地质条件 ,因而可能蕴藏着大量的超富集植物 ,为我国开展有关研究提供了良好的基础条件。在超富集植物研究方面 ,我国已开展了超富集植物的筛选、超富集机理及利用超富集植物修复重金

属污染土壤的前期研究。如中国科学院地理科学与资源研究所陈同斌研究员等人在中国境内首先发现砷的超富集植物。从总体来看 ,到目前为止我国对超富集植物种类研究较少 ,与我国丰富的植物多样性不相适应。

2 污染土壤植物修复技术的主要工艺类型

2.1 植物对有机污染物的修复机理：有机物的吸收积累和代谢

植物修复有机污染的三种机制 ①直接吸收并积累非植物毒性的代谢物；②释放促进生物化学反应的酶；③强化根际降解作用. 直接吸收植物可在新的植物结构中贮藏，可使其代谢或矿化，还可使其挥发；去毒作用可将原来的化学品转化为对植物无毒的代谢物如木质素等，贮藏于植物细胞 内。

2.2 植物对有机污染物的吸收途径 包括对气态污染物的粘附

和吸收、对水溶态污染物的吸收

2.2.1 气态污染物 植物粘附污染物的数量, 主要决定于植物表面积的大

小和粗糙程度, 某些植物还可分泌油脂、黏液, 如去杉、油松等; 气孔是叶片吸收污染物的主要部位, 但高浓 度污染物可对叶片造成损害, 如二氧化硫可 导致植物气孔张开和关闭的机能瘫痪, 臭氧可损害叶片的栅栏组织.

2.2.2 水溶态污染物 主要通过根吸收，叶片也能吸收水溶态物质。水溶态

的污染物到达根表面，主要有两条途径： 一条是质体流途径(massflow)，即污染物随蒸腾拉力，在植物吸收水分时与水一起到达植物根部； 另一条是扩散途径(diffusion)，即通过扩散到达根表面。 叶片对农药通过气孔吸收与角质层吸收。 附着性能是影响药效的重要因素。表面活性剂能显著降低表面张力，改善药液在叶面的附着性, 从而提高吸收。 如: 刘支前等发现不加任何表面活性剂时， 草 …… 此处隐藏：4211字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……