张磊 李大港

摘 要：在科技高速发展的同时，也带来了无可避免的环境污染，其中土壤污染是我国目前急需解决的问题。重金属污染、矿区污染、石油污染、固体废弃物堆放污染、工业三废污染、污水灌溉污染等形势十分严峻。由于土壤污染所造成的损失惊人。土壤是生态环境系统的有机组成部分，是人类生存与发展最重要和最基本的综合性自然资源。我们不能坐以待毙，要加强研究，采取措施，切实阻止土壤污染继续扩大的趋势，清除被称为“化学定时炸弹”的土壤污染。

关键词：土壤污染;植物修复

一、土壤污染治理中植物修復的原理

植物修复原理是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，利用植物及其共存微生物体系，包括植物对污染物的吸收与富集、根系分泌物以及土壤微生物对污染物的降解等综合因素，清除环境中污染物的一种治理技术。而根据污染物的不同，相应的修复机理也会有所不同，其中最常见和研究较多的就是对重金属和有机污染物污染土壤的植物修复技术。

二、土壤污染治理中植物修复的种类

（一）重金属污染土壤的植物修复的主要方式

重金属在土壤中的自然净化过程十分漫长，一般需要上千年时间，因此其污染具有隐蔽性、不可逆性和长期性等特点。对土壤污染的治理是国际性的难题。植物修复是一种主要利用植物去除和消减污染物的环境治理技术。譬如，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，则可以迅速将大量的污染物吸收和富集到植物体中并运输到植物上部，通过收割植物，焚烧后回收重金属，从而降低土壤中重金属的含量，实现治理目标。重金属不能被降解，若要从环境中彻底清除其污染，只能使其从一种形态转化为另一种形态。所以重金属的植物修复有两种途径：一是通过植物作用改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定，降低其在土壤中的移动性和生物可利用性;二是通过植物吸收、挥发，达到对重金属的削减、净化和去除的目的。根据植物修复重金属污染土壤的作用过程和机理，其修复技术可以归纳为3种：植物提取、植物稳定、植物挥发。

1.植物提取。植物提取是目前研究最多并且最有发展前景的一种方法。重金属富集能力较高的植物，通过吸收和转运将重金属富集在可收割的部位，然后对植物富集重金属的部位进行收割，并进行物理或化学处理，减少植物的体积或重量，以达到降低加工、填埋和人工操作费用的目的。此类植物需要能耐受且能积累重金属。因此，筛选出超积累植物是植物提取研究的关键。

2.植物固定。植物固定特指某些植物通过促进重金属在根区沉淀等途径降低重金属的移动性和生物有效性。植物本身不吸收重金属，但植物的根系分泌物如氨基酸、糖、酶等物质能促进根系周围土壤的微生物的活性和生化反应，有利于重金属的释放和微生物的吸收。然而植物固定并没有将环境中的重金属离子去除，只是暂时将其固定，使其对环境中的生物不产生毒害作用，故其无法彻底解决环境中的重金属污染问题，如果环境条件发生改变，重金属的生物可利用性可能又会发生改变。因此植物固定不是一个很理想的去除环境中重金属污染的有效方法。

3.植物挥发。利用一些植物吸收污染物，并将其转变为可挥发的形态，通过蒸腾作用，将之挥发出土壤和植物表面。植物挥发是与植物吸收相关的，利用植物金属的吸收吸取、积累、挥发而达到减少土壤污染物的目的。

（二）有机污染物污染土壤的植物修复的主要方式

植物修复有机污染物的机理比植物修复重金属污染复杂得多，包括吸附、吸收、转移、降解、挥发等。有机污染物能否被植物吸收，并在植物体内发生转移，完全取决于有机污染物的亲水性、可溶性、极性和分子量。有机物亲水性越强，被植物吸收就越少。植物主要通过3种方式去除环境中的有机污染物：植物直接吸收有机污染物、植物根系释放分泌物和酶、植物和根际微生物的联合作用。

1.植物直接吸收有机污染物。土壤环境中的有机污染物可以直接被植物吸收。有机污染物进入植物体内，有的本身形态、性质不发生改变，储存于植物组织中;有的在植物生长代谢活动中发生不同程度的转化或降解，被转化成对植物无害的物质储存在植物组织中;有的则可以完全被降解并最终矿化成二氧化碳和水。

2.植物根系释放分泌物和酶。研究表明，如果在污染土壤中种植植物，植物根系以及植物本身可以对有机污染物的吸附降解起到复杂的促进作用，植物死亡后，释放到环境中的酶还可以继续发挥分解作用。植物特有酶对有机污染物的降解，发挥着极大地作用。

3.植物和根际微生物的联合作用。根系分泌物和分解产物为微生物繁殖提供了营养，使根域附近存在大量的微生物，从而促使根际微域中有毒有害有机物的降解。

三、土壤污染治理中植物修复的前景

由于技术本身的局限性，植物修复不可能适合用于所有被污染的土壤，因此首先要对修复场地进行植物提取修复可处理性研究。可行性研究包括实地考察，了解污染点的自然地理、植被、气候条件，采用样品分析土壤的物理、化学、生物学特性以及对土壤污染进行环境风险评价等，再根据污染点的污染范围、程度、修复指标（与土地利用方式有关）和修复时限等确定是否可以采用植物修复的方式。

植物修复是一门新兴技术，它以安全、廉价的特点越来越成为研究与开发的热点，是一项经济而有效地去除环境污染的技术。但是此项技术也存在很多的不足：受到根系伸展深度的限制，植物修复只适用于表土或浅层地下水的污染的治理。受到污染物生物有效性和污染物向地上部转运效率的限制，耗时一般较长，因而植物修复更适合于受轻度污染的土壤。修复植物可能被昆虫、草食动物等摄入，不能排除食物链污染的可能性。适宜进行植物修复的植物种类的资源有待于进一步开发。植物修复技术的产物由于部分是通过填埋或挥发至大气的形式进行处理，因而，其最终是否可能出现新的环境问题还不清楚，有毒物质有可能转移至食物链中等问题也需要认真面对。

参考文献：

[1]徐伟朴，刘树庆.污染土壤植物修复技术研究新进展[J].河北环境科学，2000（3）：32-36.

[2]徐君，项劲松.环境污染的植物修复技术及其应用前景[J].农业环境与发展，2004（6）：35-38.

[3]青年科学家论坛.污染环境的植物修复[J].科技与产业，2002，2（3）：33-39.

[4]何章莉，潘伟斌.受污染土壤环境的植物修复技术[J].广东工业大学学报，2004，21（1）：56-60.