重金屬污染土壤的植物修復(fù)效果評(píng)價(jià)方法研究進(jìn)展

羅洋，劉方，任軍

(1.貴州師范學(xué)院 地理與資源學(xué)院，貴州 貴陽 550018；2.貴州大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，礦山開采、化肥農(nóng)藥施用、生活垃圾和交通運(yùn)輸?shù)冗^程產(chǎn)生了大量的重金屬元素排放到土壤中，造成作物產(chǎn)量質(zhì)量的降低和土壤性質(zhì)的惡化，并通過食物鏈放大作用危害動(dòng)物和人類健康[1]。據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，我國土壤重金屬汞、鋅、鎘和砷等無機(jī)污染物點(diǎn)位超標(biāo)率分別達(dá)到了1.6%，0.9%，7.0%和2.7%，部分地區(qū)達(dá)到嚴(yán)重污染程度[2]。2015年發(fā)布的中國耕地地球化學(xué)調(diào)查報(bào)告指出，我國耕地重金屬污染或超標(biāo)的點(diǎn)位比例大約為8.2%，覆蓋面積達(dá)11萬畝[3]。因此，開展重金屬污染土壤的修復(fù)，對(duì)于作物安全生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

目前治理重金屬污染的方法主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和聯(lián)合修復(fù)技術(shù)[4]。植物修復(fù)是近些年發(fā)展起來的一種具有成本低、應(yīng)用便利、對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)小、便于大規(guī)模使用等特點(diǎn)的土壤修復(fù)技術(shù)，已成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)[5-7]。然而，重金屬污染土壤經(jīng)植物修復(fù)后，其效果如何，還需要靈敏和有效的方法予以檢驗(yàn)[8]。目前對(duì)植物修復(fù)效果評(píng)價(jià)方法的研究遠(yuǎn)滯后于修復(fù)技術(shù)的探索，相對(duì)來說比較單一和零散，特別是從生態(tài)地球化學(xué)和環(huán)境地球化學(xué)角度來綜合評(píng)判的研究還較為缺乏。因此，本文基于國內(nèi)外在土壤重金屬污染的植物修復(fù)效果評(píng)價(jià)方面的研究成果，進(jìn)行了系統(tǒng)歸納和總結(jié)，以期為植物修復(fù)技術(shù)在重金屬污染土壤治理上的應(yīng)用和規(guī)范提供一定的參考。

1 重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)是指將經(jīng)過篩選的某種或某幾種植物種植在受污染的土壤中，利用植物本身具有的吸收、穩(wěn)定、降解、根濾、揮發(fā)等作用機(jī)理，從環(huán)境中吸收或者富集相應(yīng)的污染物，而代謝活動(dòng)保持正常，沒有明顯的毒害效應(yīng)。以去除土壤、水體中污染物，或使污染物固定，或使污染物轉(zhuǎn)化為毒性較小的化學(xué)狀態(tài)以減輕對(duì)環(huán)境的危害為標(biāo)準(zhǔn)，最終達(dá)到凈化環(huán)境的目的[9]。主要包括植物提取、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)定三種類別。

1.1 植物提取

植物提取是指利用超積累植物的富集特性，將土壤中的重金屬吸取并轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存到植物的地上部，通過收割植物的地上部然后將其集中處理，從而土壤中重金屬含量水平降低到安全范圍內(nèi)。1977年Brooks[10]首先提出超積累植物的概念，1983年美國科學(xué)家Chaney等又提出利用植物來作為介質(zhì)去除土壤中重金屬污染物的設(shè)想，使植物提取技術(shù)逐漸應(yīng)用于土壤重金屬污染治理領(lǐng)域[11]。該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)重金屬污染土壤的原位修復(fù)，并能夠徹底去除土壤中重金屬，適合于中低污染耕地土壤的修復(fù)。植物提取技術(shù)的關(guān)鍵步驟在于如何篩選與重金屬類型相對(duì)應(yīng)的超積累植物。目前發(fā)現(xiàn)的超積累植物有超過700種，如遏菜屬、庭芥屬(Alyssum)的植物均有超富集Ni的能力，伴礦景天、龍葵對(duì)鎘具有超富集能力[12-13]，蜈蚣草對(duì)砷有超富集能力[14]。然而，大多數(shù)超積累植物存在著生長緩慢、生物量低和植株矮小等問題，而且其對(duì)重金屬的吸收特性還受生長地區(qū)溫度、輻射、水分、物種結(jié)構(gòu)、群落水平等生物因子和非生物因子的影響，大大限制了修復(fù)效率。因此，在實(shí)際運(yùn)用中還有很多問題亟需解決。

1.2 植物揮發(fā)

植物揮發(fā)是基于某些元素的揮發(fā)性，利用植物根系的吸收、組織器官的運(yùn)輸和積累作用，再結(jié)合葉片的蒸騰作用而使土壤中的某些揮發(fā)性污染物減少，即植物將污染物質(zhì)吸取到組織器官內(nèi)后將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐讚]發(fā)的狀態(tài)，再將其釋放到大氣中，以達(dá)到去除土壤中污染物的目的[15]。這方面的研究主要集中在汞和硒等易揮發(fā)的重金屬上，如Meagher等[16]發(fā)現(xiàn)煙草能使毒性較大的二價(jià)汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的汞，Banuelos等[17]發(fā)現(xiàn)洋麻在生長過程中可使土壤中以三價(jià)形態(tài)存在的硒轉(zhuǎn)化為甲基硒而揮發(fā)去除掉。然而，重金屬進(jìn)入大氣以后可能會(huì)由于呼吸作用被人體和動(dòng)植物吸收，也有可能會(huì)隨著大氣顆粒物或雨水沉降重新進(jìn)入土壤，還有可能隨著風(fēng)的搬運(yùn)作用擴(kuò)散到其他地方，造成二次污染，因此該方法的使用程度會(huì)受到一定的限制。

1.3 植物穩(wěn)定

植物穩(wěn)定利用耐性植物根系的吸附作用或通過根系分泌物等改變土壤中重金屬的物理、化學(xué)性質(zhì)，降低以可溶性形態(tài)存在的重金屬在土壤中的移動(dòng)性，將其穩(wěn)定在污染土壤中，防止其遷移和擴(kuò)散，從而降低重金屬的生物毒性的技術(shù)，能起到這種作用的耐性植物也叫做固化植物。在這一過程中，土壤中重金屬總的含量并沒有變化，但各形態(tài)的比例發(fā)生了變化[18]。

目前植物穩(wěn)定修復(fù)技術(shù)主要偏向于礦區(qū)廢渣堆場(chǎng)、尾礦庫、廢棄礦山等地方的生態(tài)恢復(fù)工作。首先，將耐性植物(包括木本植物和草本植物)引入尾礦的穩(wěn)定修復(fù)中，可以提高綠色植物覆蓋度，重建相應(yīng)區(qū)域的自然景觀，降低重金屬隨地表徑流和地下徑流而引起的遷移風(fēng)險(xiǎn)；其次，由于礦區(qū)土壤重金屬類型較多，污染程度較為嚴(yán)重，此時(shí)常規(guī)的植物提取技術(shù)并不適宜。而通過在礦區(qū)廢棄地上重金屬耐性植物的種植，充分利用植物的根際效應(yīng)，可以使金屬得到固定，植株吸收量減少，當(dāng)其進(jìn)入食物鏈時(shí)風(fēng)險(xiǎn)得到有效降低；同時(shí)，在礦區(qū)植物群落中，有毒有害的金屬將會(huì)攔截在生態(tài)系統(tǒng)中，其通過風(fēng)力搬運(yùn)而引起的遷移幾率也會(huì)大大減少。尾礦廢棄地由于土壤養(yǎng)分含量低、物理性質(zhì)差、保水保肥能力不足，因此在實(shí)際運(yùn)用中要選擇生長迅速、耐瘠耐旱、抗重金屬的植物類型。通常來說，木本植物由于具有不進(jìn)入食物鏈的特點(diǎn)，其對(duì)人類健康的危害風(fēng)險(xiǎn)較低，有些耐性木本植物本身具有一定的景觀價(jià)值，可以作為重點(diǎn)引入對(duì)象[19]。如楓香、旱柳等，將其種植在鋅尾礦庫廢棄地上能使礦區(qū)植被景觀得到改善[20]；再如構(gòu)樹的根對(duì)重金屬鎘具有較好的固定作用，可有效防止鎘元素因風(fēng)蝕和土壤水蝕作用向地下水滲漏和地表水遷移[21]。但是，植物穩(wěn)定修復(fù)技術(shù)只是起著短時(shí)間尺度的固定的作用，并沒有將重金屬從土壤中去除。一旦外界環(huán)境條件有所變化，被固定的重金屬元素可能再次釋放成有效態(tài)。

2 植物修復(fù)效果評(píng)價(jià)方法

目前關(guān)于植物修復(fù)效果的評(píng)價(jià)，主要包括修復(fù)后土壤和植物重金屬含量及形態(tài)、土壤理化性質(zhì)、動(dòng)植物生長狀況及微生物生態(tài)響應(yīng)和修復(fù)后風(fēng)險(xiǎn)再評(píng)價(jià)等五個(gè)方面。

2.1 重金屬含量及形態(tài)

重金屬含量主要是指修復(fù)前后土壤和植物中的重金屬總量，一般用于植物提取和植物揮發(fā)兩種形式上，通過采用強(qiáng)酸消解，原子吸收、原子熒光或質(zhì)譜等手段檢測(cè)獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)。通過對(duì)修復(fù)前后土壤、植物中重金屬含量的檢測(cè)，結(jié)合公式，求得相應(yīng)的定量數(shù)據(jù)，包括直接的濃度數(shù)據(jù)和幾個(gè)系數(shù)，如富集系數(shù)、轉(zhuǎn)移系數(shù)和提取效率，其計(jì)算公式如下：

生物富集系數(shù)(BCF)=根或地上部分重金屬濃度/土壤中重金屬濃度；轉(zhuǎn)移系數(shù)(TF)=地上部分平均重金屬含量/根部平均重金屬含量；植物提取效率=每盆植物地上部的重金屬總累積量/(每盆土壤重量×修復(fù)前土壤重金屬濃度)×100%[22-24]。系數(shù)的高低可直接用于評(píng)價(jià)修復(fù)效果，富集系數(shù)越高，植物對(duì)重金屬的耐性越強(qiáng)；轉(zhuǎn)移系數(shù)越高，表征該重金屬在植物中的擴(kuò)散速度越快；提取修復(fù)效率越高，表明重金屬去除效果越好。

目前關(guān)于用重金屬總量來評(píng)價(jià)修復(fù)效果的研究較為普遍，如樂靜等[25]通過對(duì)黃石市某鉻渣場(chǎng)污染土壤植物修復(fù)情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，用GPS網(wǎng)格布點(diǎn)法分別采集土壤表層、下層樣品及刺槐樹、欒樹、結(jié)縷草等植物樣品，檢測(cè)其鉻含量，發(fā)現(xiàn)從坡頂?shù)狡碌?，土壤環(huán)境質(zhì)量為Ⅰ～Ⅱ級(jí)，即從無污染到輕微污染，表明該污染場(chǎng)地經(jīng)過5年多植物修復(fù)治理后，其總體效果較好。

土壤中重金屬形態(tài)的分布也被作為效果評(píng)價(jià)指標(biāo)，通常用于植物穩(wěn)定化修復(fù)中，提取方法主要有單一提取法和連續(xù)提取法[26]。單一提取法主要根據(jù)土壤性質(zhì)的差異，選用CaCl2、NH4F、HCl、EDTA等提取劑通過離心、過濾、上機(jī)等步驟檢測(cè)土壤中的有效態(tài)重金屬含量。陸海波等[27]通過研究煤矸石堆場(chǎng)下自然植被中不同優(yōu)勢(shì)植物根際微域Cd、Fe、Mn、Cu、Ni、Zn、Cr、Co、Sb和Pb等10種重金屬有效態(tài)含量的變化，發(fā)現(xiàn)類蘆和光皮樺這兩種植物的根際效應(yīng)最為明顯，因此在煤矸石堆場(chǎng)生態(tài)恢復(fù)和植物修復(fù)實(shí)踐中可以作為重點(diǎn)考慮對(duì)象；羅有發(fā)等[28]通過實(shí)驗(yàn)證明類蘆植被的存在能夠明顯降低煤矸石中特征金屬的生物有效性，而且還對(duì)煤矸石中的鋅和錳具有較大富集、轉(zhuǎn)運(yùn)能力，因此可以將類蘆作為煤矸石堆場(chǎng)污染物釋放的原位生態(tài)控制和生態(tài)修復(fù)的優(yōu)勢(shì)植物或先鋒植物；Li等[29]通過田間試驗(yàn)，得知修復(fù)后土壤中的Cu、Zn、Pb、Cd、Mn等元素生物有效性均出現(xiàn)了不同程度的下降，結(jié)果顯示在該區(qū)域可以將植物穩(wěn)定作為主要的修復(fù)技術(shù)。

連續(xù)提取法被普遍接受的主要有兩類：一是Tessier連續(xù)提取法，該方法將土壤中重金屬劃分5種 形態(tài)：可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，其中可交換態(tài)為植物可吸收利用；一是BCR法，將土壤中重金屬的形態(tài)分為可氧化態(tài)、可還原態(tài)、酸溶態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，其中可還原態(tài)和酸溶態(tài)的重金屬形態(tài)容易被植物吸收利用，而可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)比較穩(wěn)定，不易被植株吸收利用[30-31]。如祝方等[32]采用Tessier連續(xù)提取法測(cè)定各處理土壤中鎘形態(tài)，研究了螯合劑對(duì)用芥菜型油菜修復(fù)鎘污染土壤鎘形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響；Li等[33]采用BCR提取法探討伴礦景天連續(xù)多次修復(fù)后土壤中各形態(tài)重金屬含量，發(fā)現(xiàn)在酸性土壤和石灰性土壤上其分布有所不同，得出了伴礦景天能增加不穩(wěn)定形態(tài)重金屬的移動(dòng)性的結(jié)論。重金屬含量測(cè)定是較為直接的修復(fù)效果判斷方法，但視野較為單一，無法全面反映植物修復(fù)的最終層次，需要結(jié)合其他方面的指標(biāo)加以評(píng)價(jià)。

2.2 土壤理化性質(zhì)

在植物修復(fù)的過程中，重金屬濃度和形態(tài)發(fā)生改變的同時(shí)，被修復(fù)土壤的理化性質(zhì)也會(huì)受到改變，進(jìn)而影響到土壤的后續(xù)利用和管理[34]。因此，土壤pH、質(zhì)地、陽離子交換量、電導(dǎo)率、養(yǎng)分含量及有效性和有機(jī)質(zhì)含量等指標(biāo)也通常被用來評(píng)價(jià)修復(fù)效果。羅有發(fā)等[35]在研究自然恢復(fù)類蘆植被后對(duì)含多種重金屬元素的酸性礦山廢水(AMD)污染土壤的養(yǎng)分經(jīng)類蘆植被恢復(fù)的土壤的全氮、堿解氮、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀含量比對(duì)照(無類蘆植被覆蓋)的污染土壤平均增加了133.71%，46.23%，48.95%，23.01%和29.83%，說明植被覆蓋條件下土壤性質(zhì)得到改善；有研究發(fā)現(xiàn)堿蓬草對(duì)重金屬Cd、Pb和Mn具有富集特性，經(jīng)過植物修復(fù)后，土壤pH改變了0.5～0.8個(gè)單位，理化性質(zhì)也得到了改善[36]；錳礦廢棄地欒樹人工林在生長過程中能吸收Zn、Mn、Pb、Cd、Co、Ni、Cu、Fe，并通過枯枝落葉形式返還至土壤，改善土壤理化性質(zhì)，具有很強(qiáng)的林地自我調(diào)節(jié)能力和林分生產(chǎn)力維持功能[37]；然而，也有研究指出，植物修復(fù)后的土壤肥力可能會(huì)降低。張顯強(qiáng)等[38]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)植物修復(fù)4年后，土壤全氮、堿解氮含量顯著減小(p<0.05)，全鉀、速效鉀、全磷、速效磷含量無顯著變化(p>0.05)，原因可能是植物自然生長過程中從土壤中吸取相應(yīng)養(yǎng)分，導(dǎo)致其含量下降，而相應(yīng)凋落物的歸還作用相對(duì)滯后。因此，植物修復(fù)對(duì)土壤理化性質(zhì)究竟產(chǎn)生何種影響，還需要視具體情況而定。

2.3 動(dòng)植物生長狀況

污染土壤修復(fù)的目的之一是恢復(fù)土壤的棲息地(對(duì)植物和土壤動(dòng)物)功能。因此，也可以在植物修復(fù)后的土壤中引入一些對(duì)重金屬敏感的生物，通過觀察其表觀生理生態(tài)的變化來對(duì)土壤修復(fù)效果進(jìn)行判斷，這種方法也叫生物可利用性評(píng)價(jià)法[39]。主要包括動(dòng)物指示和植物指示兩個(gè)方面。

敏感動(dòng)物指示法通常用土壤動(dòng)物作為觀察對(duì)象，尤以蚯蚓的應(yīng)用居多。蚯蚓在土壤生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色。一方面，蚯蚓可輸送土壤，使土壤的通氣狀況得到改善，其糞便等本身也能為土壤提供養(yǎng)分；另一方面，蚯蚓是食物鏈中土壤生物與陸生生物傳遞物質(zhì)和能量的橋梁。一旦土壤遭受不同程度的重金屬污染以后，將會(huì)對(duì)蚯蚓的生長、生存和繁殖產(chǎn)生各種不利的影響，乃至死亡[40]。因此，可將蚯蚓引入植物修復(fù)后的土壤，將其與對(duì)照(無修復(fù))進(jìn)行比對(duì)，可以指示修復(fù)的效果。

植物指示法主要是通過栽種植物，分析植物的生長狀況，通過生物量、出苗率、植物體內(nèi)的酶活性等生態(tài)指標(biāo)來表征經(jīng)過植物修復(fù)后土壤中重金屬毒性的變化[41]。如湛天麗等[42]通過測(cè)定汞污染土壤上紫花苜蓿的生理生化指標(biāo)葉綠素、丙二醛(MAD)、脯氨酸(PRO)、過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)，來評(píng)估經(jīng)過植物修復(fù)后土壤對(duì)植物生長的影響。值得一提的是，無論是動(dòng)物指示還是植物指示，其實(shí)驗(yàn)周期較長，受動(dòng)植物個(gè)體特性差異影響大。因此，在研究中需要有針對(duì)性，排除非實(shí)驗(yàn)因素的干擾。

2.4 微生物生態(tài)效應(yīng)

土壤微生物具有數(shù)量龐大和種類繁多的特點(diǎn)，通過直接或間接的方式參與土壤中的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換過程，如有機(jī)物的礦質(zhì)化合腐質(zhì)化過程、土壤形成的有機(jī)質(zhì)積聚過程、氮磷鉀和微量元素等的循環(huán)過程、氣體交換過程、水分入滲和再分布過程、土壤結(jié)構(gòu)體形成過程等。當(dāng)土壤遭受重金屬污染后，微生物會(huì)通過其生理活動(dòng)對(duì)外界環(huán)境有相對(duì)敏感的反應(yīng)。因此，微生物學(xué)參數(shù)指標(biāo)在評(píng)定污染土壤修復(fù)效果時(shí)也被廣泛采用[43-44]。微生物生態(tài)效應(yīng)法即是根據(jù)土壤中重金屬對(duì)微生物群落、結(jié)構(gòu)、生理活性的影響來確定土壤清潔程度。在實(shí)際運(yùn)用中主要采用土壤微生物培養(yǎng)、Biolog生態(tài)板測(cè)定、PCR-DGGE 測(cè)定、實(shí)時(shí)熒光定量PCR、土壤酶活性測(cè)定等方法來進(jìn)行分析。Teng等[45]采用Biolog方法研究伴礦景天對(duì)鎘污染土壤修復(fù)的修復(fù)后土壤中微生物群落功能多樣性的影響，結(jié)果表明隨著修復(fù)時(shí)間的增加，所有處理的平均吸光值(AWCD)都在迅速上升，顯著大于對(duì)照處理，表明植物參與下重金屬污染土壤的微生物代謝活性較高；方晰等[46]以錳礦渣廢棄地為對(duì)照地，研究了湘潭錳礦渣廢棄地杜英、欒樹人工混交林(修復(fù)地)對(duì)土壤酶活性和微生物數(shù)量的影響，結(jié)果表明，修復(fù)地(0～60 cm)土層脲酶、蔗糖酶、過氧化氫酶活性均高于對(duì)照地；同時(shí)，修復(fù)地(0～60 cm)土層的微生物總數(shù)、細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量比未修復(fù)地的分別高出36.05%，23.58%，43.32%和6.54%，意味著其經(jīng)過修復(fù)的土壤環(huán)境正在朝著健康方向發(fā)展，土壤質(zhì)量正逐步提高；也有研究表明，在植物修復(fù)過程中，微生物群落DNA序列多樣性的變化土壤微生物群落總 DNA序列多樣性指數(shù)相應(yīng)增加[47]；Liu等[48]基于高通量測(cè)序和定量PCR技術(shù)檢測(cè)手段，發(fā)現(xiàn)用三葉草作為供試植物對(duì)鉛污染土壤的修復(fù)過程中，根際土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，黃連桿菌、Kaistobacter菌屬和假單胞菌屬等有益微生物基因豐度顯著增加。隨著現(xiàn)代生物檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，微生態(tài)指標(biāo)在植物修復(fù)效果的評(píng)價(jià)體系中將會(huì)發(fā)揮更加重要的作用。

2.5 修復(fù)后風(fēng)險(xiǎn)再評(píng)價(jià)

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指在預(yù)測(cè)環(huán)境中的污染物對(duì)整個(gè)或部分生態(tài)系統(tǒng)形成有害生態(tài)效應(yīng)的可能性的過程。而土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)則重點(diǎn)關(guān)注進(jìn)入土壤中環(huán)境污染物可能造成的影響，它包括至少兩方面內(nèi)容，即以人體健康為核心目標(biāo)而進(jìn)行的人類健康評(píng)價(jià)和針對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)或其組分的穩(wěn)定而進(jìn)行的生態(tài)健康評(píng)價(jià)[49]。通過對(duì)植物修復(fù)后的土壤進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)再評(píng)價(jià)，對(duì)保障居民的生命安全，維護(hù)正常的生產(chǎn)活動(dòng)具有重要意義。如李淑燕等[50]采用美國環(huán)保局發(fā)明的人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，將超標(biāo)污染物鎘和砷作為目標(biāo)污染物，分別通過危害識(shí)別、暴露評(píng)估、毒性評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)表征等四個(gè)步驟，計(jì)算出目標(biāo)污染物潛在的人體致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)。然而，風(fēng)險(xiǎn)大小由于受化學(xué)物質(zhì)的用量、毒性、暴露時(shí)間、暴露途徑、個(gè)人體重、年齡等多種變量影響，在評(píng)價(jià)的科學(xué)性和合理性上還需要繼續(xù)深入研究。

3 問題與展望

植物修復(fù)技術(shù)在土壤重金屬污染領(lǐng)域已得到廣泛關(guān)注，其效果評(píng)價(jià)方法也隨著研究的深入得到了相應(yīng)的發(fā)展，但目前的評(píng)價(jià)機(jī)制仍存在很多局限，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：一是評(píng)價(jià)手段單一，只側(cè)重其中一個(gè)方面或幾個(gè)方面。植物修復(fù)效果涉及多門學(xué)科的相互交叉，包括土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、地球化學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)等，而整體的評(píng)價(jià)又是一個(gè)復(fù)雜的過程。目前大多數(shù)單純靠化學(xué)檢測(cè)方法進(jìn)行土壤修復(fù)效果的評(píng)價(jià)，不能表征土壤的整體質(zhì)量特征；二是評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、界限不明確。很多研究對(duì)于植物修復(fù)效果的界定還停留在重金屬元素的降低和形態(tài)改變上，簡(jiǎn)單的將其結(jié)果與土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，沒有足夠的說服力。目前有重金屬污染場(chǎng)地土壤修復(fù)地方標(biāo)準(zhǔn)如(DB43/T 1165—2016)；《污染場(chǎng)地修復(fù)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》(DB11/T 783—2011)。但每個(gè)地方土壤類型差異大，很難說清楚污染土壤修復(fù)到什么程度可以認(rèn)為是清潔的；三是植物修復(fù)實(shí)際應(yīng)用中的評(píng)價(jià)案例較少。目前的植物修復(fù)技術(shù)整個(gè)流程大部分還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，缺少大規(guī)模的野外應(yīng)用。因此，在室內(nèi)的修復(fù)效果當(dāng)應(yīng)用到田間試驗(yàn)時(shí)還能否重復(fù)，仍然需要思考。

重金屬污染土壤的植物修復(fù)是一個(gè)長期、系統(tǒng)、復(fù)雜的工程任務(wù)，其效果評(píng)價(jià)方法也需要不斷深入和完善，才能使結(jié)果更為真實(shí)。今后的研究中，可以從以下幾個(gè)方面來著重開展工作。

(1)注重學(xué)科之間的交叉融合，建立綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。不僅要重視植物修復(fù)前后的污染元素變化情況，還要從修復(fù)后的生態(tài)毒理狀況、土壤肥力狀況和土壤環(huán)境狀況等系統(tǒng)地考慮。

(2)落實(shí)完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和制度，促進(jìn)植物修復(fù)的規(guī)范化。要根據(jù)2018年新出臺(tái)的《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)(GB 15618—2018)》和《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)(GB 36600—2018)》中的相關(guān)限值，確定植物修復(fù)的形式，開展修復(fù)實(shí)踐；修復(fù)后，參照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定的《耕地污染治理效果評(píng)價(jià)準(zhǔn)則(NY/T 3343—2018)》和生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《污染地塊風(fēng)險(xiǎn)管控與土壤修復(fù)效果評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則(試行)(HJ 25.5—2018)》相關(guān)規(guī)定，從生態(tài)地球化學(xué)的角度出發(fā)，關(guān)注大氣、土壤、地下水、植物、人體各個(gè)體系的后效，促進(jìn)修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)化。

(3)加強(qiáng)對(duì)植物修復(fù)技術(shù)的野外應(yīng)用研究。充分考慮到實(shí)驗(yàn)室效果和野外效果的差異及其影響因素，使植物修復(fù)技術(shù)能真正應(yīng)用于實(shí)際修復(fù)中，與之配套的效果評(píng)價(jià)技術(shù)也更能發(fā)揮出相應(yīng)價(jià)值。