土壤鉛鎘污染修復(fù)中植物修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展

胡玲君

（中節(jié)能大地（杭州）環(huán)境修復(fù)有限公司，浙江 杭州 310000）

近年來(lái)，我國(guó)土壤污染日益嚴(yán)重，土壤中重金屬積累量呈上升趨勢(shì)，使土壤質(zhì)量明顯下降。同時(shí)，對(duì)于農(nóng)作物來(lái)說(shuō)，也造成了許多不利影響，若這些被污染的農(nóng)作物進(jìn)入人體內(nèi)，會(huì)嚴(yán)重威脅人類的身體健康。因此，治理土壤污染已經(jīng)成為目前迫切需要解決的重要問(wèn)題之一。近年來(lái)，植物修復(fù)作為一種環(huán)境治理技術(shù)，具有投資少、不會(huì)造成土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、不會(huì)引起二次污染等優(yōu)勢(shì)，使其在土壤污染治理過(guò)程中成為重點(diǎn)研究的對(duì)象。

1 土壤鉛鎘的來(lái)源與危害

1.1 土壤鉛鎘的來(lái)源

鉛、鎘的主要來(lái)源分為人為因素與自然因素。一般情況下，自然因素產(chǎn)生的鎘主要是來(lái)源于火山爆發(fā)、巖石風(fēng)化以及森林火災(zāi)等；自然因素產(chǎn)生的鉛主要來(lái)源于鉛礦石的風(fēng)化。若是在自然條件下造成的鉛、鎘污染土壤，這對(duì)于人類的正常生活不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。人為因素造成的鎘污染主要來(lái)源于礦石的開(kāi)采，污水的排放以及含鎘化肥的使用等方面；人為因素造成的鉛污染主要來(lái)源于對(duì)土地不合理的利用、汽車尾氣排放以及金屬加工、生產(chǎn)等方面的影響，

1.2 土壤鉛鎘污染的危害

1.2.1 鉛污染的危害

一般情況下，當(dāng)鉛進(jìn)入到土壤后，會(huì)嚴(yán)重影響土壤的生態(tài)環(huán)境以及理化形狀，如果其所含鉛的濃度比較高，還會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)造成一定的威脅，比如抑制植物的光合作用、細(xì)胞代謝以及根系生長(zhǎng)等，嚴(yán)重的還會(huì)造成植物枯萎、死亡[1]。同時(shí)，當(dāng)含鉛的食物進(jìn)入人體后，對(duì)于人體造成的危害也是非常大的，比如貧血、損壞腎臟、破壞神經(jīng)系統(tǒng)；等等。

1.2.2 鎘污染的危害

在土壤中，鎘存在的形式主要是依據(jù)土壤中的酸堿度，當(dāng)土壤中的pH值較低時(shí)，鎘就非常容易溶解，反之，如果土壤中的pH值非常高，鎘就會(huì)很難得到溶解。若鎘在土壤中長(zhǎng)期存在，不僅會(huì)對(duì)土壤酶活性帶來(lái)一定的抑制，還會(huì)使土壤微生物群落發(fā)生改變，對(duì)土壤的理化狀態(tài)有很大的負(fù)面影響[2]。此外，如果鎘通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，還會(huì)影響人體的肝臟、生殖系統(tǒng)、胃腸以及脾臟等多個(gè)器官，并且鎘還能夠抑制免疫細(xì)胞和體液產(chǎn)生，有著非常強(qiáng)的致癌性。

2 植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

利用植物修復(fù)技術(shù)來(lái)治理土壤鉛、鎘重金屬污染，相比其他治理技術(shù)，治理會(huì)更加徹底，并且植物修復(fù)技術(shù)具有成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。利用植物修復(fù)技術(shù)能夠?qū)U、鎘轉(zhuǎn)移到地面上，可以對(duì)其進(jìn)行回收利用，達(dá)到改善土壤生態(tài)環(huán)境的效果。這種修復(fù)技術(shù)不會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，安全性較高，主要適用于土壤污染面積較大的區(qū)域治理。

3 利用植物修復(fù)技術(shù)治理土壤鉛鎘污染的方式

3.1 植物穩(wěn)定方式

在植物修復(fù)技術(shù)中利用植物穩(wěn)定方式能夠有效減少重金屬鉛、鎘的積累量，其主要方法是利用特定植物根部與分泌物對(duì)鉛鎘的活性進(jìn)行穩(wěn)固，從而保證污染物不會(huì)進(jìn)入食物鏈或地下水，以免危害到人類的身體健康[3]。一般情況下，只有滿足以下三個(gè)要求才能夠作為修復(fù)植物：第一，植物根部生物量必須要高；第二，植物能夠接受較高水平的污染物；第三，植物根部能夠達(dá)到穩(wěn)固污染物的能力。通過(guò)植物穩(wěn)定方式治理土壤鉛鎘污染，其與化學(xué)試劑固化方式有一定的相似，但這兩種方法都不能徹底解決土壤鉛鎘污染。

3.2 植物提取方式

目前，植物提取方式是治理土壤重金屬污染最有效的一種方法，治理后不會(huì)引起二次污染，相比于其他方式，這種治理方式更加徹底，因此，受到了人們的廣泛關(guān)注。植物提取主要是利用植物富集能力把土壤中的鉛、鎘污染物轉(zhuǎn)移到植物的莖葉上面，然后利用收割方式，把莖葉收割掉，以此對(duì)土壤中的鉛、鎘污染物進(jìn)行有效收集?，F(xiàn)在，如何使用更加高效、經(jīng)濟(jì)的輔助手段提高植物提取效率，是目前技術(shù)人員研究的重點(diǎn)[4]。其中被稱之為最有效的一種輔助手段就是添加土壤改良劑，但是這種改良劑必須是環(huán)境友好型的，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不利影響。在實(shí)際生活中，這種土壤改良劑是非常見(jiàn)的，比如食品加工過(guò)程中所產(chǎn)生的醋糟，或者是酒精加工廠中的酒糟等。因這類土壤改良劑是工廠要丟掉的廢棄物，所以可以將土壤治理與相關(guān)企業(yè)之間建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，實(shí)現(xiàn)治理土壤重金屬污染的目的。

4 強(qiáng)化植物修復(fù)技術(shù)的有效措施

4.1 利用施肥技術(shù)

施肥作為一種傳統(tǒng)的農(nóng)藝措施，能夠有利于提高植物的產(chǎn)量與質(zhì)量。一般情況下，重金屬污染經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在礦山區(qū)域或是土壤養(yǎng)分貧瘠的地區(qū)，因此，在修復(fù)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)土壤中的養(yǎng)分狀況進(jìn)行選擇合適的施肥材料。此外，超富集植物在生長(zhǎng)階段，需要大量的營(yíng)養(yǎng)，施肥量應(yīng)該在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，這樣才能夠保證土壤重金屬污染物的有效去除，并且科學(xué)有效施肥還可以提高植物的修復(fù)效率。通過(guò)對(duì)修復(fù)植物的研究發(fā)現(xiàn)，將磷肥應(yīng)用于鉛、鎘污染的土壤中，能夠有效降低這兩種重金屬的生物有效性[5]。同時(shí)，利用高生物量的重金屬耐性植物香草根在修復(fù)土壤鉛污染時(shí)，施加緩釋肥進(jìn)行治理，其效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于N、P、K肥料。

4.2 合理應(yīng)用栽培技術(shù)

在利用超富集植物進(jìn)行治理土壤污染物鉛、鎘的過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)植物種植的密度、間作與輪作等多種方式，既可以使土壤的理化性質(zhì)發(fā)生改變，還可以提高植物的成活率。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，利用科學(xué)合理的栽培密度，能夠使植物充分吸收陽(yáng)光以及土壤中的營(yíng)養(yǎng)成分，使修復(fù)植物的成活率大大提升，促進(jìn)了植物對(duì)重金屬的吸收。同時(shí)，利用不同修復(fù)植物之間的相互作用，可以將喬、灌、草三者之間構(gòu)建出一個(gè)穩(wěn)定的修復(fù)部落，從而達(dá)到修復(fù)多種重金屬污染的效果。比如，在土壤鉛、鎘污染比較嚴(yán)重的地區(qū)，可以采用種植野菊花、五節(jié)芒與旋鱗莎草，利用根系微生物、土壤酶等，以此來(lái)提高植物的修復(fù)效率。

4.3 水分管理技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)本身就是利用修復(fù)植物根系進(jìn)行吸收水分與養(yǎng)分的一個(gè)過(guò)程，采用科學(xué)合理的水分能夠有效促進(jìn)修復(fù)植物的生長(zhǎng)，達(dá)到提高修復(fù)效率的的目標(biāo)。對(duì)于一些超富集植物，雖然其具有很強(qiáng)的耐旱性，但過(guò)度的缺水也會(huì)造成修復(fù)功能減弱，所以做好修復(fù)植物的水分管理工作是非常必要的。除此之外，我們也可以利用植物蒸騰作用將土壤中的水分充分蒸發(fā)，阻止重金屬污染物向更深層次的土壤轉(zhuǎn)移。需要注意的是，植物體本身應(yīng)具有富集重金屬能力，對(duì)污染物起到固定的用。

5 結(jié)論

綜上所述，植物修復(fù)技術(shù)具有安全性高、成本低、對(duì)重金屬治理效果好的優(yōu)勢(shì)，其未來(lái)的發(fā)展前景比較廣闊。但在治理土壤鉛、鎘污染時(shí)，這種技術(shù)還尚未成熟，因涉及的領(lǐng)域較廣，所以還有很多技術(shù)問(wèn)題有待我們完善。土壤污染治理是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過(guò)程中，我們需要不斷汲取經(jīng)驗(yàn)，不斷分析與總結(jié)植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)等，從而達(dá)到改善土壤環(huán)境、維持生態(tài)平衡的目的。