土壤重金屬污染植物修復研究進展

1、土壤重金屬污染植物修復研究進展土壤學 蘭興梅 S20152806摘要：植物修復是一項新興的綠色環(huán)保重金屬污染物修復技術。本文在概述我國土壤重金屬污染物的種類和污染現(xiàn)狀的基礎上，闡述了植物修復類型與機理、植物修復影響因素、植物修復的限制因素，并提出提高修復效率的手段，最后對重金屬污染物植物修復進行了展望。關鍵詞: 重金屬；土壤污染；植物修復土壤是人類及眾多生物賴以生存發(fā)展的物質基礎之一。污染物通過水體、大氣間接或直接進入土壤中，當其積累到一程度、超過土壤自凈化能力時，土壤的生態(tài)服務功能將降低，進而對土壤動、植物以及微生物產(chǎn)生影響1。在經(jīng)濟全球化的大背景下，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化迅速發(fā)展，土壤污染日益嚴重

2、2。重金屬是土壤重要污染物之一，它在土壤中遷移轉化，易于被植物或微生物吸收利用，繼而通過食物鏈進入人體，引起各種生理功能改變，導致各種急慢性疾病，如慢性中毒、致癌和致畸等。同其他種類的污染物相比，重金屬污染具有隱蔽性、毒性大、長期性和不可逆轉性等特點3。如何防治土壤重金屬污染已成為我國乃至全球的研究焦點。物理、化學及生物的方法都可用于修復重金屬污染土壤，但是植物修復長期以來被公認為是凈化水土資源的一種綠色環(huán)保的方法4，它是一種能讓土壤免受擾動、綠色、生態(tài)友好的生態(tài)修復技術。近年來，對重金屬植物修復技術的研究，特別是耐重金屬和超富集植物及其根際微生物共存體系的研究、根際分泌物在微生物群落的進化選

3、擇過程中的作用、以及根際物理化學特性研究方面已經(jīng)取得了重要進展1。鑒于土壤重金屬污染嚴重以及植物修復技術的重大意義，本文將從我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀、植物修復技術以及植物修復技術的限制性因素三個方面進行綜述，以期為該領域的深層次研究提供參考。1我國土壤重金屬污染物來源及污染現(xiàn)狀1. 1 土壤重金屬污染物種類及來源重金屬是指密度在 4. 0 以上的 60 種元素或密度在 5. 0 以上的 45 種元素，通?？梢苑譃橐韵?3 類：(1) 具有生物毒性的金屬汞( Hg) 、鎘( Cd) 、鉛( Pb) 、鉻( Cr) 、銅( Cu) 、鋅( Zn) 、鈷( Co) 、鎳( Ni) 、錫( Sn) 、釩

4、( V) 以及類金屬砷( As) 、硒( Se) 等；貴重金屬如( Au) 、銀( Ag) 、鉑( Pt) 、鈀( Pd) 、釕( u)等; ( 3) 放射性金屬鈾( U) 、釷( Th) 、鐳( a) 、镅( Am) 等5。重金屬污染物來源廣泛，我國重金屬污染物主要來及采礦、冶煉、金屬加工等工業(yè)排放的三廢和農(nóng)業(yè)上化肥和農(nóng)藥殘留。我國主要重金屬污染物來源詳見表1。表 1 我國主要土壤重金屬污染物及來源Tab.1 Main heavy metal pollutant and its resources主要污染物來源汞 Hg采礦業(yè)，化工業(yè)，電子工業(yè)，儀表制造業(yè)，冶金工業(yè)鎘 Cd冶金業(yè)，電鍍業(yè)和顏料

5、、涂料工業(yè)鉻 Cr鐵路工業(yè)、耐火材料工業(yè)，電鍍工業(yè)，皮革工業(yè)和染料、顏料等工業(yè)鉛 Pb農(nóng)業(yè)砷 As采礦業(yè)和冶金業(yè)鎳 Ni電鍍業(yè)，采礦、冶金、石油化工、紡織、印刷業(yè)等銀 Ag電鍍業(yè)和照相業(yè)銅 Cu采礦業(yè)及冶金業(yè)鋅 Zn采礦業(yè)，冶金業(yè)，造紙業(yè)，機械制造業(yè)等1.2我國重金屬污染現(xiàn)狀2014年4月17日，環(huán)保部和國土資源部聯(lián)合發(fā)布的 全國土壤污染狀況調(diào)查公報指出，我國耕地土壤環(huán)境質量堪憂6。調(diào)查結果顯示，全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤質量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。我國受重金屬污染耕地面積逐年增長，1980年污染耕地面積266.7萬公頃，1988年增加到666.7

6、萬公頃，1992年增加到1000萬公頃7。重金屬已成為土壤中長期存在的“毒瘤”，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年因土壤金屬污染而損失的糧食產(chǎn)量達1000萬噸，直接經(jīng)濟損失達2000多億元人民幣。中國環(huán)境監(jiān)測總站的資料顯示，我國土壤重金屬污染中最嚴重的是鎘污染、汞污染、血鉛污染和砷污染。近年來發(fā)生的重金屬污染事件很多，2006年湖南湘江株洲鎘污染；2007年太湖、巢湖、滇池爆發(fā)藍藻危機；2009年、2010年多地曝出的血鉛超標事件；2012年初廣西龍江鎘污染；2014廣西大新縣重金屬污染等。經(jīng)統(tǒng)計，我國24個省(市) 城郊、污水灌溉區(qū)、工礦等經(jīng)濟發(fā)展較快地區(qū)的320 個重點污染區(qū)中，污染超標的大田農(nóng)作物種

7、植面積為60.6 萬公頃。重金屬通過土壤影響食品安全性，進而影響人類的生命安全，如何高效快速地修復重金屬污染土壤成為了我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展急需解決的問題。2植物修復2.1植物修復產(chǎn)生與發(fā)展“植物修復”(Phytoremediation)是指將某種對污染元素具有特殊吸富的植物種植在該元素污染的土壤上,并將植物收獲并進行妥善處理(如灰化回收)后即可將該種重金屬移出土體，達到污染治理與生態(tài)修復的目的。1583年意大利植物學家Cesalpino首次發(fā)現(xiàn)在意大利托斯卡納“黑色的巖石”上生長的特殊植物，這是有關超富集植物(Hyperaccumulator)8的最早報道。1977年，Brooks提出了超富集植

8、物的概念( hyperaccumulator)9。1983年，Chaney首次提出了利用超富集植物清除土壤中重金屬污染物的思想。以后的研究證明這些植物是一些地方性的物種10，其區(qū)域分布與土壤中某些重金屬含量呈明顯的相關性11,12。2.2植物修復類型與機理2.2.1植物修復污染土壤的途徑和調(diào)控機制 根據(jù)其作用過程和機理，重金屬污染土壤的植物修復技術可分為植物提取(phytoextraction)、植物揮發(fā)(phytovolatilization)和植物穩(wěn)定(phytostabilization)三種類型(表2）。（1）植物提取是指利用一些對重金屬具有較強富集能力的特殊植物從土壤中吸取重金屬，將

9、其轉移、貯存到地上部并通過收獲植物地上部而去除土壤中污染物的一種方法13。該方法適合于從污染的土壤中去除如Pb、Cd、Ni、Cu、Cr、V或土壤中過量的營養(yǎng)物質如NH4、NO3等14。通過連續(xù)種植超積累植物即可將土壤中的重金屬降到可接受的水平。比如，芥菜能夠從土壤中吸收Pb、Cu和Ni等重金屬物質并將其轉移到地上部分，吸收重金屬物質的量通常能夠達到自身干重的1-9%15。植物提取土壤污染物的過程和機制由4部分組成：土壤中重金屬污染物的釋放，不同形態(tài)的土壤重金屬污染物相互作用和轉換后達到平衡狀態(tài)，轉換為容易被植物根系吸收的重金屬污染物；根系對重金屬污染離子的吸收；引起重金屬污染的離子從根向地上部

10、運輸；植物地上部累積重金屬污染離子。植物提取法不僅能夠有效降低土壤中重金屬污染物的含量，而且能夠實現(xiàn)金屬物質的回收利用，因此被認為是最經(jīng)濟有效的植物修復手段。（2） 植物揮發(fā)是利用植物根系分泌的一些特殊物質或微生物使土壤中的某些重金屬轉化為揮發(fā)形態(tài)，或者植物將某些重金屬吸收到體內(nèi)后將其轉化為氣態(tài)物質釋放到環(huán)境空氣中。研究表明，花椰菜能夠吸收土壤中的Se并將其以甲基硒酸鹽的形式揮發(fā)16，故能夠有效減少土壤中Se的含量。然而這種方法只是改變了污染物存在的介質，釋放到大氣中的污染物將產(chǎn)生二次污染問題，仍會對人體造成傷害，故對環(huán)境安全存在一定風險。（3） 植物穩(wěn)定是通過耐重金屬植物及其根際微生物的分泌

11、作用螯合、沉淀土壤中的重金屬，以降低其生物有效性和移動性，達到固定、隔絕、阻止重金屬進入食物鏈的途徑和可能性，減少對環(huán)境和人類健康危害。試驗證明，Agrostis tenuis和Festuca rubra能夠穩(wěn)定土壤中的Pb和Zn，但在穩(wěn)定過程中，土壤中重金屬的含量并沒有減少，只是存在形態(tài)發(fā)生改變。當環(huán)境條件發(fā)生變化時，土壤中重金屬可能會重新獲得生物有效性。因此，這種方法不能徹底解決土壤中重金屬污染問題。表 2 重金屬污染土壤的植物修復技術比較Tab.2 Comparison of different phytoremediation approaches植物修復技術類型優(yōu) 點缺 點植物穩(wěn)定降

12、低金屬流動性，從而降低生物可利用性不能徹底去除土壤中重金屬離子植物揮發(fā)無須對植物進行產(chǎn)后處理重金屬轉移到空氣中，造成二次污染植物提取能夠積累高濃度的重金屬元素，實現(xiàn)金屬的回收利用地上部分處理問題2.2.2超累積植物對污染物的富集及解毒機理（1）活化。土壤中重金屬污染物主要難溶態(tài)形式存在，故需要將其轉化為可吸收態(tài)才能被植物吸收。超累積植物主要通過3種形式對土壤重金屬污染物進行活化：通過根系分泌的酸性物質強化植物根系對重金屬污染元素的活化和吸收；植物根系直接分泌污染物結合蛋白等與重金屬污染物螯合；植物通過體內(nèi)污染物還原酶將高價重金屬污染離子還原，增大重金屬污染物在土壤中的溶解性，便于植物根系對其吸

13、收17。（2）解毒。重金屬污染物對植物的毒害作用主要表現(xiàn)為兩個方面：重金屬污染物離子能與酶活性中或蛋白質中的巰基結合，使細胞代謝紊亂。重金屬污染物會干擾細胞中物質的運輸，并通過氧化還原反應而使細胞發(fā)生氧化損傷。超累積植物的解毒機制即通過細胞壁將重金屬污染物沉淀，從而降低重金屬污染物對植物體的生理毒性。重金屬污染物主要與植體內(nèi)各種蛋白結合而產(chǎn)生毒性，而超累積植物根系能夠分泌較普通植物多的有機酸類物質并與重金屬離子形成螯合物，降低重金屬的毒性。也有一些研究表明，超累積植物通過液泡的房室化作用起到對重金屬的解毒效果18。表3某些植物種對重金屬的超富集狀況及其來源20Tab.1 Some plant

14、hyperaccumulators of heavy metals and references重金屬元素Heavy metals植物種Plants葉片中重金屬Cont.in leaves(mg/kg)發(fā)現(xiàn)地點Location found文獻來源ReferencesZn遏藍菜屬(Thlaspi calaminare)39600德國Reeves &Brooks(1983)Cd遏藍菜屬(Thlaspi caerulescens)1800賓西法尼亞Li,et al.(1977)CuAeollanthus biformifolius13700扎伊爾)Brooks,et al.(1978）Ni葉

15、下珠屬(Phyllanthus serpentinus)38100新喀里多尼亞Kersten,et al.(1979)CoHaumaniastrum robertii10200扎伊爾Brooks(1977)Se黃芪屬(Astragalus racemosus)14900懷俄明Beath,et al.(1937)Mn串珠藤屬(Alyxia rubricaulis)11500新喀里多尼亞Brooks,et al.(1981) 金屬在植物中的超積累是一種復雜的現(xiàn)象，因為超積累植物的金屬吸收、轉移和耐受分別受不同的基因控制，很難找到只耐受或只積累重金屬的植物19。超富集植物是能超量吸收重金屬并將其運移

16、到地上部的植物（表3）。通常，超富集植物的界定可考慮以下兩個主要因素：植物地上部富集的重金屬應達到一定的量；植物地上部的重金屬含量應高于根部。由于各種重金屬在地殼中的豐度及在土壤和植物中的背景值存在較大差異，因此對不同重金屬，其超富集植物富集濃度界限也有所不同。盡管目前世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量的重金屬超富集植物，但這些植物普遍存在生物量低、生長緩慢、地域性較強和修復時間較長等缺陷1。許多學者在尋找超富集植物的同時也開始關注對重金屬具有耐性、適應性強、分布廣泛和生物量高的一些能源作物和園林花卉等常見植物。這些植物與超富集植物相比體內(nèi)重金屬富集量很低，但因植物生物量及生長速度都遠遠大于超富集植物，即使

17、體內(nèi)重金屬含量未達到臨界含量標準，但同樣時間內(nèi)所積累的重金屬絕對量反而比超富集植物積累的絕對量大，對重金屬污染土壤的修復作用更大。表4為目前國內(nèi)外學者研究發(fā)現(xiàn)的一些對單一或多種重金屬元素，如鉛（Pb）、鋅（Zn）、鎘（Cd）、錳（Mn）等，具有耐性、富集和超富集能力的野生植物、能源作物和觀賞花卉等。表4國內(nèi)外常見重金屬耐性、富集和超富集植物21Tab.4 Common heavy metal tolerance and accumulation and hyperaccumulation plants at home and abroad植物名稱目標金屬元素植物名稱目標金屬元素PbZnCdCu

18、MnPbZnCdCuAs串葉松香草樺樹白三葉海州香薷中華景天油菜銀杏銀合歡紫茉莉東南景天全葉馬蘭蜈蚣草淡黃鼠李大葉井口邊草吊蘭紫花苜蓿德國鳶尾印度芥菜牛耳楓龍葵大葉樟伴礦景天蚊母蒼耳構樹鳳尾蕨勝紅薊雜交狼尾草2.3植物修復的主要影響因素植物對土壤中重金屬物質的積累效果取決于物理化學因素，包括重金屬濃度、土壤pH、電導率等，土壤營養(yǎng)狀況和重金屬的形態(tài)。此外遷移速率以及土壤中磷、鉛等微量元素和土壤生物活性也會影響植物修復的效果22。（1）土壤因素。重金屬進入土壤后會與土壤結合，土壤釋放重金屬的能力及重金屬從土壤團里轉移到植物根部的過程決定了金屬的植物可利用性。黏土礦物具有吸附重金屬離子的特殊表面，

19、從而限制了植物對重金屬物質的吸收。植物對重金屬物質的吸收同樣受到土壤 pH值的影響。如Cu在土壤pH為57時活性最小，pH7.5時，溶出量增大。另外，土壤中有機質也會影響植物對重金屬的吸收利用。 （2）植物因素。不同植物對重金屬的積累類型和積累量不同。研究顯示，庭薺屬和李禾氏對Ni的吸收效果明顯，高山螢屬類對土壤中Cu、Co等吸收效果明顯。Banuelos等23,24研究表明，在Se和Hg污染的土壤中分別種植芥菜和煙草，可使土壤中的Se和Hg通過揮發(fā)形式得以有效去除；Meagher等25研究表明在Se污染的土壤中種植洋麻可使土壤中Se3+轉化為揮發(fā)性的甲基硒而得以去除。故針對不同的污染物選擇不

20、同的植物進行修復，能夠有效提高植物修復效率。此外，即使是同類植物，重金屬的積累量也隨器官不同發(fā)生變化。As富集植物蜈蚣草不同器官中的重金屬含量為羽片葉柄根系；同樣，天藍遏藍菜枝條中重金屬物質的含量遠高于根系，顯示出其對Zn和Ca獨特的富集能力。2.4 提高植物修復效率的手段提高植物修復效率主要措施包括農(nóng)藝措施，化學措施，微生物措施和基因工程措施。（1）農(nóng)藝措施。施肥可用于強化重金屬污染土壤的植物修復，促進植物生長，提高植物生物量，進而提高植物累積重金屬總量26。但需要注意的是，肥料的使用量需要適宜，過量使用化肥可能會降低植物的修復效率。如聶俊華等27報道，少量的氮肥能夠提高植物對Pb的吸收效率

21、，但植物對Pb的吸收能力隨著氮肥水平增加而下降。另外，合理的植物栽培與田間管理如翻耕、搭配種植、刈割及輪作、間作、套作等同樣會提高植物修復效率。Wu等28將超富集植物與普通植物進行套種，結果效果良好且降低了修復成本。（2）化學措施。通過向土壤中施加化學物質，來改變土壤重金屬的形態(tài)，提高重金屬的植物可利用性來提高重金屬的去除效果。當人工添加特定的螯合劑到土壤后，土壤固相吸附固定的重金屬離子被活化釋放并溶解進入土壤溶液，從而提高超富集植物對重金屬的吸收富集效率29。Wu等30研究發(fā)現(xiàn)，在種植印度芥菜的Cu、Pb污染土壤中施加乙二胺四乙酸（EDTA）可顯著增加印度芥菜地上部分的Cu、Pb含量。Deb

22、ra等31也發(fā)現(xiàn)在利用印度薺菜修復土壤中Cd污染時，添加EDTA可使其體內(nèi)Cd富集濃從131mg/kg提高到1283mg/kg。Zhou等32研究表明EGTA可顯著促進超富集植物對土壤中Cd的吸收。Quartacci等33發(fā)現(xiàn)施加NTA后印度芥菜地上部分Cd、Zn的濃度提高了2倍，Cu的濃度提高了3倍。 （3）微生物措施。根際微生物可以通過金屬的氧化還原來改變土壤金屬的生物有效性，或者是通過分泌生物表面活性劑，有機酸、氨基酸和酶等來提高根際環(huán)境中重金屬的生物有效性34。趙根成等35發(fā)現(xiàn)，外源添加放線菌PAQ、shf2和細菌Ts37、C13能夠促進超富集植物蜈蚣草的生長，提高其積累As的能力。

23、王發(fā)園等36通過試驗證明，將叢枝菌根真菌于植物聯(lián)合培養(yǎng)，不僅能夠減輕重金屬對植物的毒害，還能有效提高植物對重金屬的吸收和轉化效率。Tiwari等37從香蒲根際中分離出了一些菌株能有效鈍化固定土壤中的Cu和Cd；馬淑敏等38采用甜高粱與蚯蚓協(xié)同對Cd污染土壤進行修復，結果表明蚯蚓能顯著提高高粱生物量以及對Cd的吸收量。（4）基因工程措施?；蚬こ碳夹g將金屬螯合劑、金屬硫蛋白(MTs)、植物螯合肽(PCs) 和重金屬轉運蛋白基因等轉入超積累植物，能有效增加植物對金屬的提取39，從而提高植物修復的效率。Gisbert等40將小麥PCs合成的TaPCSI基因導入煙草中，煙草對Pb的積累量相對于野生型提

24、高了1倍。同樣，Mer A轉基因煙草去除Hg的能力是非轉基因煙草的34倍。雖然利用基因工程手段提高植物修復效率存在一些問題41，但其仍是提高植物修復效率的一個有效手段。3植物修復限制因素3.1限制因素 雖然植物修復綠色環(huán)保，目前也取得了一系列修復效果，但植物修復也面臨許多難題。（1） 效率低。一般植物對重金屬富集量較低，要達到預期修復效果一般需要較長時間。如假設需要移除土壤中Cd 的總量為4 kg·hm-2。若植物地上部年產(chǎn)量為4t·hm-2(相當于常規(guī)作物如玉米、水稻的1/542)，需要連續(xù)種植20年才能將土壤Cd濃度降低1mg·kg-1。而目前所發(fā)現(xiàn)的超富集植

25、物較小，且大多數(shù)為Ni的富集植物，但所需修復的耕地大多數(shù)卻是重金屬的復合污染，多元脅迫下，植物修復時間將進一步延長。連續(xù)收獲植物會導致土壤重金屬有效性不斷降低，植物對土壤重金屬的吸收能力也會隨之下降。其次植物修復能力通常在室內(nèi)實驗的條件下得出。而實際上，超積累植物多為野生型稀有植物，對生物氣候條件的要求比較嚴格，區(qū)域性分布較強，嚴格的適生性使成功引種受到限制。即使引種成功，連年的種植也會使土壤養(yǎng)分逐步耗竭，病原微生物滋生，極易引起連作障礙等問題。（2）二次污染風險。在植物收獲的過程中，富集重金屬的枯枝落葉極易隨風或隨附近的河流分散到鄰近地區(qū)。如果落葉中重金屬含量偏高，就會導致周圍環(huán)境的二次污染

26、，并擴散為面源污染。同時，植物落葉過程也是導致重金屬在不同土層的再分配過程。土壤深層的重金屬通過植物吸收帶到地上部，這容易導致表層土壤聚集更多的重金屬。富集重金屬的植物一旦被畜禽所誤食，污染物就會轉移至食物鏈中，造成更為嚴重的農(nóng)產(chǎn)品的危機。除此，植物修復會產(chǎn)生大量的、高污染的植物殘體，多年來，學者們對植物殘體綜合處置問題開展了一系列研究，如利用堆制、壓縮、熱解、焚燒、灰化、液萃取等方法提取殘體中的重金屬，但這些技術仍屬于樣品前處理范疇。由于目前處理成本過高，如何妥善管理和利用這些提取的重金屬至今仍是個科研難題。3.2改進方法 （1）超富集植物選育。我國國土廣袤，氣候地理條件復雜多樣、植物資源豐

27、富，為開展植物修復技術研究提供了優(yōu)越的條件。目前，我國選育的超富集植物種類較少，篩選、培育、馴化超富集植物仍然是今后一個時期內(nèi)植物修復研究領域的重要任務，特別是要加強木本超富集植物的選育工作。 （2）深化基礎理論研究。植物對重金屬元素的超富集、轉化、轉移、代謝機理，根際作用以及根際微生物群落的生態(tài)學和生理學特征，根際土壤環(huán)境條件對重金屬的生物有效性制約機理，植物微生物重金屬的相互作用，重金屬元素在土壤中的吸附、解析、遷移機理等一系列基礎理論問題有待深入研究。 （3）基因工程技術的運用。目前已發(fā)現(xiàn)的超富集植物大多存在根系淺、生物量小、生長緩慢等缺點，使植物修復技術應用受到限制?？蒲腥藛T可以應用基

28、因工程技術，將自然界中超富集植物的耐重金屬、超累積基因導入到生物量大、生長速度快、抗逆性強、修復效率高的植物中去，從而獲得高效的超富集植物。利用基因工程也可使植物將重金屬元素富集在不可食用、易于收割的組織當中，避免修復植物被動物采食而使重金屬元素進入食物鏈，便于修復植物的后期處理。近些年來，在Se、Hg、Cd、Zn等重金屬元素轉基因植物研究方面已初獲成果，基因技術的應用將為植物修復廣泛推廣開辟新的途經(jīng)。 （4）施肥技術的提高。重金屬污染土壤常出現(xiàn)在礦區(qū)、廢棄地等養(yǎng)分貧瘠區(qū)域，修復中需要根據(jù)待修復土壤的養(yǎng)分狀況及超富集植物的需肥特性進行施肥；土壤中較高濃度的重金屬元素會影響植物對營養(yǎng)元素的吸收，

29、嚴重時會出現(xiàn)缺素癥狀甚至死亡；此外，超富集植物也會從土壤中帶走大量營養(yǎng)元素，因此，需要通過施肥來確保超富集植物修復過程中的營養(yǎng)供應。（5）環(huán)境友好型添加劑研發(fā)。選擇合適的土壤添加劑是促進植物修復技術發(fā)展和應用的重要課題。許多研究證明向土壤施用添加劑可以提高植物對重金屬的積累速率和水平，但其環(huán)境安全性也受到高度重視，因此開發(fā)環(huán)境友好型添加劑是今后的一個重要研究方向。 （6）降低成本轉變土地利用方式。實際上，當前植物修復技術最大的制約因素就是成本問題：不能將土地撂荒，風險防控及植物殘體的處理均不能產(chǎn)生經(jīng)濟效益，這種純投入的方式無法自發(fā)進行。轉變污染土地的利用方式，在修復土壤的同時，使污染農(nóng)田能夠得

30、到再利用，這或許是一條長期良性的植物修復途徑。4展望盡管存在諸多不足，但綠色、生態(tài)這一優(yōu)勢使植物修復技術仍是今后治理土壤重金屬污染的一個重要方法，當前，探尋該技術的改進方法已成為該領域一個新的研究課題，同時也為植物修復技術帶來了新的發(fā)展契機。為了能夠將植物修復手段廣泛的應用與實踐當中，同時保證修復工作高效、順利地進行，在今后應加強以下幾個方面的研究：（1）繼續(xù)尋找和開發(fā)生物量大、能超量累積放射性重金屬以及能同時累積多種放射性重金屬的植物；（2） 基因工程手段與合理高效的水肥管理、輪作制度、刈割等農(nóng)藝措施相結合（3）施用螯合劑雖可促進植物對重金屬的吸收，但其活化作用一旦超出植物根系吸收的范圍，就

31、會增加污染風險。目前植物重金屬收集技術還尚未實現(xiàn)，研發(fā)各種穩(wěn)定技術，減少重金屬向食物鏈轉移的途徑看起來更為可行。（4）深入探討重金屬的源與宿問題，正確認識不同條件下重金屬的污染閾值，以轉變污染土地的利用方式為主導，才能形成一整套有利潤鏈條的良性修復模式。參考文獻1 屈冉, 孟偉, 李俊生, 等. 土壤重金屬污染的植物修復'J. 生態(tài)學雜志, 2008, 27(4) : 626-631.2 Marques A P G C, Rangel A O S S, Castro P M L. Remediation of heavy metal contaminated soils: an ove

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