李寧輝，熊健

(西藏大學(xué)理學(xué)院，西藏 拉薩 850000)

土壤是生物圈的重要組成部分，為作物的生長發(fā)育提供了必要的水分和營養(yǎng)，但是隨著含重金屬的各類污染物通過多種途徑進(jìn)入土壤，導(dǎo)致重金屬在作物各組織器官中大量富集，嚴(yán)重影響作物的生長與發(fā)育[1,2]，并通過食物鏈和食物網(wǎng)向動物和人類體內(nèi)遷移，因為重金屬具有持久性和累積性，所以它可以在動物和人類體內(nèi)進(jìn)行富集和長時間作用，給動物和人類的身體健康帶來了嚴(yán)重的威脅，給生態(tài)系統(tǒng)的平衡埋下了隱患。

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀和危害分析

《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》表明[3]，鎘、汞、銅、鉛、鋅、鎳6種重金屬污染物點位超標(biāo)率分別為7.0%、1.6%、2.1%、1.5%、0.9%、4.8%。由此可看我國土壤重金屬污染問題嚴(yán)重。伴隨著重金屬的進(jìn)入會逐漸影響土壤的溶質(zhì)種類和含量，進(jìn)而導(dǎo)致土壤的組成成分和濃度發(fā)生變化，并影響土壤溶液和土壤本身的性質(zhì)。土壤一旦受到重金屬的過度污染，不僅會影響到土壤本身，也會影響到各個圈層之間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的功能發(fā)生紊亂，給人類的生存帶來嚴(yán)重危害。土壤還承擔(dān)著我們農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重任，它是我們發(fā)展農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)條件，如果受到重金屬的過度污染，容易導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量低下和有毒甚至當(dāng)?shù)赝寥啦划a(chǎn)糧食，一旦我們的糧食生產(chǎn)受到威脅，容易影響到我們的社會安定和人民幸福。所以重金屬污染問題我們要重視起來并加強治理和修復(fù)。

2 土壤重金屬污染的來源

土壤重金屬污染主要來源于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市固體廢棄物和汽車尾氣排放等。隨著工業(yè)和城市現(xiàn)代化的快速發(fā)展，工業(yè)和生活“三廢”越來越多，這些“三廢”中含有各種各樣重金屬污染物，如果不進(jìn)行妥善處理，其中所含的重金屬就會滲透到周圍的土壤環(huán)境，造成環(huán)境污染，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厣L植物體內(nèi)組織器官的重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)。引起土壤重金屬污染。 隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展人均GDP的不斷升高，人均汽車的保有量也在不斷上升，伴隨著汽車數(shù)量的不斷升高，汽車的污染排放成了空氣中重金屬的重要來源之一?？諝庵械闹亟饘僖徊糠忠驗橹亓ψ饔脕淼搅送寥?，造成了土壤重金屬污染。還有一部分重金屬污染物隨著大氣和陸地之間的水循環(huán)來到了土壤之中，引起土壤重金屬污染。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各式各樣的農(nóng)用化肥和農(nóng)藥被研發(fā)出來，它們因為見效速度快，被越來越多的大規(guī)模使用。導(dǎo)致我們的農(nóng)田土壤殘留了各色各樣的化肥和農(nóng)藥，隨之帶來了各種類型的污染，其中土壤重金屬污染最為嚴(yán)重。

3 土壤重金屬污染的植物修復(fù)類型

3.1 植物提取修復(fù)

植物提取修復(fù)是利用某些超富集植物從土壤中吸收重金屬到植物根部或轉(zhuǎn)運輸?shù)街参锏牡厣喜糠?，最后通過收割植物來去除土壤中的重金屬[4]。植物提取修復(fù)由于操作簡單、所需材料廉價、不容易影響土壤本身的性質(zhì)，所以是一個非常好的修復(fù)技術(shù)。植物提取修復(fù)主要的問題是植物吸收重金屬后無法及時收割，最后可能導(dǎo)致重金屬從新回到土壤中造成二次污染。還有收割后的植物殘體處理問題，如果不能及時處理，容易造成重金屬從新回到自然環(huán)境中造成二次污染。

3.2 植物固定修復(fù)

利用某些特殊植物的吸收、絡(luò)合、沉淀、分解、氧化還原等多種過程[5]，將土壤中的重金屬進(jìn)行固定，從而降低了土壤中重金屬的遷移能力。防止重金屬進(jìn)入食物鏈和食物網(wǎng)，切斷了重金屬的傳播途徑，減少重金屬對環(huán)境中其他生物的危害，保護(hù)了陸地生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。植物固定修復(fù)主要的問題是污染重金屬仍在土壤中，只是通過植物暫時將重金屬固定在土壤中，并沒有完全去除。伴隨著土壤環(huán)境的改變，可能導(dǎo)致這些植物無法繼續(xù)對重金屬進(jìn)行固定，這些被釋放的重金屬從新回到了環(huán)境中造成二次污染[6]。

3.3 植物揮發(fā)修復(fù)

植物揮發(fā)修復(fù)是利用植物將土壤中的重金屬吸收到體內(nèi)后，先轉(zhuǎn)化成氣態(tài)形式，再通過蒸騰作用排到大氣中的一種土壤修復(fù)技術(shù)。但是這項技術(shù)還不完善，植物揮發(fā)修復(fù)主要的問題是重金屬并沒有消失，毒性也沒有減弱，只是從土壤來到了大氣環(huán)境中，當(dāng)這些重金屬被雨滴所吸附或參與雨滴的形成，受到地球的重力作用而下落，隨后又回到了土壤中，容易造成二次污染。

4 超富集植物的研究

4.1 超富集植物的概念

超富集植物通常具有以下特征：第一，超富集植物體內(nèi)的重金屬含量通常很高；第二，一種超富集植物對不同重金屬的富集能力不盡相同；第三，在重金屬污染地能正?；虺ＩL，可以正常完成它的所有生命活動。最找提出利用超富集植物來進(jìn)行土壤重金屬修復(fù)的是美國科學(xué)家Chaney[7]。隨后越來越多的科學(xué)家開始了這項研究，各種各樣的超富集植物被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。

4.2 超富集植物試驗成功的案例

鉛是一種有毒的重金屬，具有很高的延展性，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超富集植物主要有以下幾種(表1)。

表1 常見鉛超富集植物及其吸附特征

5 結(jié)論

因為植物修復(fù)技術(shù)具有綠色、環(huán)保、操作方便且基本不破壞土壤結(jié)構(gòu)和環(huán)境的優(yōu)勢，所以該技術(shù)可能成為將來治理土壤重金屬污染的主流。但是這項技術(shù)還存在許多問題，以后還要進(jìn)行更加深入的研究。