淺談土壤污染對植物影響和植物修復(fù)作用

目錄摘要…2Abstrractt21土壤污污染的類類型31.1有有機(jī)物污污染31.2無無機(jī)物污污染41.3重重金屬污污染41.4土壤壤放射性性物質(zhì)的的污染552土壤污污染對植植物的影影響52.1重重金屬污污染對植植物的影影響62.2有有機(jī)污染染對植物物的影響響73植物對對污染土土壤的修修復(fù)作用用83.1植植物修復(fù)復(fù)機(jī)理883.1.11利用超超富集植植物直接接吸收883.1.22利用用植物根根部釋放放的酶催催化降解解有機(jī)污污染物993.1.33根際際微域微微生物群群落的降降解作用用93.1.44根際際礦化作作用93.2植植物修復(fù)復(fù)方法的的優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)比較1103.3未未來植物物修復(fù)的的研究重重點(diǎn)1004討論與與展望111參考文獻(xiàn)111淺談土壤污污染對植植物影響響和植物物修復(fù)作作用王曉鋒（資源環(huán)境境學(xué)院，微微生物專專業(yè)，學(xué)學(xué)號11120010332000017774）摘要：人類類活動所所產(chǎn)生的的污染物物通過各各種途徑徑進(jìn)入土土壤，其數(shù)量量和速度度超過了了土壤的的容納和和凈化能能力，致使土土壤的自自然功能能失調(diào)、土土壤質(zhì)量量惡化，從而嚴(yán)嚴(yán)重影響響植物的的正常生生長發(fā)育育，造成有有害物質(zhì)質(zhì)在植物物體內(nèi)累累積。土土壤污染染物進(jìn)入入植物體體內(nèi)最先先進(jìn)入根根系，并在根系系大量積累累，對植物物造成嚴(yán)嚴(yán)重影響響。本文綜綜述了土土壤污染染的基本本類型以以及各種種類型對對植物的的影響，生生長在土土壤上的的植物對對土壤環(huán)環(huán)境的變變化產(chǎn)生生相應(yīng)的的響應(yīng)，利利用植物物反作用用于土壤壤來對土土壤進(jìn)行行修復(fù)，闡闡述了植植物修復(fù)復(fù)的基本本原理和和類型，并并對植物物修復(fù)研研究重點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行總總結(jié)，對對土壤污污染修復(fù)復(fù)研究具具有一定定的總結(jié)結(jié)和指導(dǎo)導(dǎo)意義，對對植物修修復(fù)土壤壤中存在在的問題題提出建建議，討討論了目目前仍需需解決的的一些問問題，尤尤其在我我國對基基因工程程在植物物修復(fù)土土壤中的的利用的的研究還還不夠成成熟，需需要更深深入的研研究。關(guān)鍵詞：土土壤；污污染；植植物修復(fù)復(fù)；機(jī)制制；發(fā)展展RevieewfforInfflueenceeoffSooilPolllutiiononPlaantssanndtthePlanttReemeddiattionnXiaoffenggWaang(Majoor:Miccrobbiollogyyoffreesouurceeanndeenviironnmenntccolllegee;SttudeentID::11120110322000017774)Abstrractt:Thhispappermakkesarreviiewoncurrrenntrreseearcchaanddevveloopmeentinconntamminaateddsooilanddinnfluuencceoonpplannts,,anndttherellevaantplaantremmediiatiion..Brriefflydisscusssessthheccaussesanddthhemmainntyypessoffthhessoillpoolluutioon,thhenrevviewwthheiinflluennceofeacchttypeeoffsooilpollluttionnonnpllantts.Plaantssshhoulldggrowwniinssoillanndbbeinngiinrrespponssefforsoiilcconttamiinattionn,sooweeussepplanntttorremeediaatetheepoolluutioon.Herrewweddisccusssthhemmechhaniismssanndddeveeloppmenntoofpplanntrremeediaatioon.Anddsuumuupttheressearrchfoccusofplaantremmediiatiion.Thhereearresstilllmmanyyquuesttionnsffortheedeevellopmmenttoffreemeddiattionnanndwweccoullduusetheegeenetticenggineeeriingintheeseelecctioonoofpprotthetticplaantss,anndwwesshouulddoressearrchintheefuurthher..Keywwordd:ssoill;ppolllutiion;;pllanttreemeddiattionn;mmechhaniismss;devveloopmeent土壤污染是是指人類類活動所所產(chǎn)生的的污染物物通過各各種途徑徑進(jìn)入土土壤，其其數(shù)量和和速度超超過了土土壤的容容納和凈凈化能力力，從而而使土壤壤的性質(zhì)質(zhì)、組成成及性狀狀等發(fā)生生變化，使使污染物物質(zhì)的積積累過程程逐漸占占據(jù)優(yōu)勢勢，破壞壞了土壤壤的自然然生態(tài)平平衡，并并導(dǎo)致土土壤的自自然功能能失調(diào)、土土壤質(zhì)量量惡化的的現(xiàn)象，也也是一個個全世界界普遍關(guān)關(guān)注的環(huán)環(huán)境問題題，因?yàn)闉槲廴緦ψ魑锞呔哂卸竞ψ饔?，會會?dǎo)致作作物減產(chǎn)產(chǎn)和品質(zhì)質(zhì)下降，更更為嚴(yán)重重的是有有些污染染物可以以在土壤壤中存在在幾十年年、幾百百年，植植物和微微生物都都不能使使其降解解，通過過作物可可食部分分的富集集吸收進(jìn)進(jìn)入食物物鏈從而而危害人人畜健康康。然而而，土壤壤污染的的直接受受害者就就是植物物，污染染物進(jìn)入入植物體體內(nèi)最先先進(jìn)入根根系，污染物物在根系系積累最最大，濃度最最高，根部受受害最嚴(yán)嚴(yán)重，之之后會進(jìn)進(jìn)一步導(dǎo)導(dǎo)致植物物生長能能力下降降，對環(huán)環(huán)境的適適應(yīng)性降降低，對對養(yǎng)分的的吸收能能力減弱弱，最終終影響植植物的正正常的生生長發(fā)育育。這已已經(jīng)嚴(yán)重重威脅到到了人類類的糧食食產(chǎn)量和和安全。長期以以來人們們一直致致力于要要研究出出一種有有效的治治理辦法法來解決決這一問問題。傳傳統(tǒng)的治治理重金金屬污染染的方法法有非毒毒性改良良劑法，其其主要作作用降低低污染物物的水深深性、擴(kuò)擴(kuò)散性和和生物有有效性。只只是暫時時減少了了污染物物在生物物體內(nèi)的的富集，不不能根除除污染物物在土壤壤中的存存在；排排土法與與客土法法改良效效果較好好，但治治理費(fèi)昂昂貴及二二次污染染問題不不容易解解決；一一些農(nóng)業(yè)業(yè)措施如如施用有有機(jī)肥、石石灰等只只能作為為一種輔輔助措施施來加以以施用。目目前，人人們正以以極大的的熱情致致力于一一種新型型的修復(fù)復(fù)技術(shù)––植物修修復(fù)的研研究。因因?yàn)橹参镂镄迯?fù)是是利用植植物的生生長吸收收、轉(zhuǎn)化化、轉(zhuǎn)移移污染物物而修復(fù)復(fù)土壤的的一種方方式。這這種技術(shù)術(shù)與傳統(tǒng)統(tǒng)方法相相比，具具有省時時、省力力、不破破壞自然然環(huán)境、提提高土壤壤肥力等等優(yōu)點(diǎn)，被被認(rèn)為是是有潛力力的能保保護(hù)自然然的土壤壤修復(fù)技技術(shù)。1土壤污染染的類型型土壤是植物物生長基基礎(chǔ)，是是最重要要的生長長環(huán)境條條件。而而由于土土壤污染染不易察察覺，在在人類長長期的不不合理的的利用，以以及工業(yè)業(yè)的款速速發(fā)展，是是的污染染物在土土壤中長長期積累累，并超超過了土土壤的自自凈能力力，引起起土壤難難以恢復(fù)復(fù)的破壞壞。凡是是進(jìn)入土土壤并影影響到土土壤的理理化性質(zhì)質(zhì)和組成成物而導(dǎo)導(dǎo)致土壤壤的自然然功能失失調(diào)、土土壤質(zhì)量量惡化的的物質(zhì)，統(tǒng)統(tǒng)稱為土土壤污染染物。常常見的土土壤污染染物主要要是農(nóng)藥藥、重金金屬、化化肥、工工業(yè)排污污、生活活垃圾等等。而根根據(jù)引起起污染的的污染物物性質(zhì)的的不同，將將土壤污污染歸為為以下幾幾類。1.1有有機(jī)物污污染可分為天然然有機(jī)污污染物與與人工合合成有機(jī)機(jī)污染物物，這里里主要是是指后者者，它包包括有機(jī)機(jī)廢棄物物（工農(nóng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)及生活活廢棄物物中生物物易降解解與生物物難降解解有機(jī)毒毒物）、農(nóng)農(nóng)藥（包包括殺蟲蟲劑、殺殺菌劑與與除莠劑劑）等污污染。當(dāng)當(dāng)然農(nóng)藥藥仍然是是最主要要的有機(jī)機(jī)污染源源，目前前大量使使用的化化學(xué)農(nóng)藥藥約有550多多種，其其中主要要包括有有機(jī)磷農(nóng)農(nóng)藥、有有機(jī)氯農(nóng)農(nóng)藥、氨氨基甲酸酸酶類、苯苯氧羧酸酸類、苯苯酚、胺胺類。此此外，石石油、多多環(huán)芳烴烴、多氯氯聯(lián)苯、甲甲烷、有有害微生生物等，也也是土壤壤中常見見的有機(jī)機(jī)污染物物。目前前，中國國農(nóng)藥生生產(chǎn)量居居世界第第二位，但但產(chǎn)品結(jié)結(jié)構(gòu)不合合理，質(zhì)質(zhì)量較低低，致使使大量農(nóng)農(nóng)藥殘留留，帶來來嚴(yán)重的的土壤污污染[11]。如圖1是荷蘭蘭科學(xué)家家Hoeeks..J利利用計算算機(jī)求解解并模擬擬得到的的石油溢溢流500年后，其中四四種降解解化合物物在土壤壤中的遷遷移情況況[2]]，可見見土壤中中有機(jī)污污染物降降解之后后對土壤壤的影響響范圍擴(kuò)擴(kuò)大，后后果嚴(yán)重重。同時時，近幾幾年來，塑塑料地膜膜地面覆覆蓋栽培培技術(shù)發(fā)發(fā)展很快快，但是是由于管管理不善善，部分分膜棄于于田間，構(gòu)構(gòu)成了——種更難難處理的的新的有有機(jī)污染染物。圖1石油油溢流550年后后，其中四四種降解解化合物物在土壤壤中的遷遷移1.2無無機(jī)物污污染主要是由于于化肥工工業(yè)的迅迅速發(fā)展展發(fā)展及及其不合合理使用用，無機(jī)機(jī)養(yǎng)分被被植物吸吸收后，剩于過過多的CCl-、SO42--離子與與土壤中中游離的的Ca2++離子子結(jié)合生生成CaaCl22和CaSSO4，堵塞土土壤孔隙隙，導(dǎo)致土土壤板結(jié)結(jié)，同時時由于大大量陰離離子存在在容易導(dǎo)導(dǎo)致土壤壤酸化。而而磷肥中中含有的的氟對土土壤的污污染也相相當(dāng)嚴(yán)重重。同時時，由于不不注重科科學(xué)施肥肥，造成大大量的浪浪費(fèi)，并導(dǎo)致致土壤養(yǎng)養(yǎng)分結(jié)構(gòu)構(gòu)不均衡衡，土體體結(jié)構(gòu)發(fā)發(fā)生變化化，最終終發(fā)生嚴(yán)嚴(yán)重退化化。無機(jī)機(jī)污染中中最重要要的兩個個污染仍仍然是重重金屬和和放射性性物質(zhì)污污染，因因?yàn)槠淠苣軌蛲ㄟ^過食物鏈鏈進(jìn)入人人體，對對人體造造成直接接影響，所所以我們們下面將將分步介介紹兩種種污染。1.3重金金屬污染染使用含有重重金屬的的廢水進(jìn)進(jìn)行灌溉溉是重金金屬進(jìn)入入土壤的的主要途途徑。另另外，工工業(yè)廢水水流入河河流湖泊泊，對其其周圍的的土壤造造成污染染也是重重金屬進(jìn)進(jìn)入土壤壤的一條條途徑。除除此之外外，重金金屬還能能夠隨大大氣沉降降落入土土壤。而而我們常常說的重重金屬主主要有汞汞、銅、鋅鋅、鉻、鎳鎳、鈷等等。然而而，重金金屬在土土壤中的的遷移困困難，不不容易被被微生物物和植物物降解，相相反，在在一些微微生物協(xié)協(xié)助和土土壤理化化過程中中，很容容易富集集。所以以，土壤壤一旦被被重金屬屬污染，緊緊靠本身身的凈化化能力是是遠(yuǎn)遠(yuǎn)能能消除的的，同時時人工治治理過程程也相當(dāng)當(dāng)困難，而而且重金金屬能夠夠被生物物富集，進(jìn)進(jìn)入食物物鏈，最最終影響響人類的的健康和和糧食安安全，對對人類的的潛在危危害很大大。1.4土壤壤放射性性物質(zhì)的的污染人類活動排排放出的的放射性性污染物物，使土土壤的放放射性水水平高于于天然本本底值。放放射性污污染物是是指各種種放射性性核素，它它的放射射性與其其化學(xué)狀狀態(tài)無關(guān)關(guān)。放射射性元素素主要來來源于大大氣層核核實(shí)驗(yàn)的的沉降物物，以及及原子能能和平利利用過程程中所排排放的各各種廢氣氣、廢水水和廢渣渣，并可可通過自自然沉降降、雨水水沖刷和和廢棄物物淀積等等途徑進(jìn)進(jìn)入土壤壤。放射射性廢水水排放到到地面上上，放射射性固體體廢物埋埋藏處置置在地下下，核企企業(yè)發(fā)生生放射性性排放事事故等，都都會造成成局部地地區(qū)土壤壤的嚴(yán)重重污染。大大氣中的的放射性性物質(zhì)沉沉降，施施用含有有鈾、鐳鐳等放射射性核素素的磷肥肥與用放放射性污污染的河河水灌溉溉農(nóng)田也也會造成成土壤放放射性污污染，這這種污染染雖然一一般程度度較輕，但但污染的的范圍較較大，并并且只能能通過自自然衰變變消除污污染，進(jìn)進(jìn)入食物物鏈后果果嚴(yán)重。當(dāng)然除了以以上幾種種污染類類型之外外，還有有些特殊殊的污染染，那就就是近年年來才被被重視的的生物污污染。其其主要指指一個或或幾個有有害生物物種群，從從外界侵侵入土壤壤，大量量繁殖，破破壞原來來的動態(tài)態(tài)平衡，對對人類健健康與土土壤生態(tài)態(tài)系統(tǒng)造造成不良良影響。造造成土壤壤生物污污染的主主要物質(zhì)質(zhì)來源是是未經(jīng)處處理的糞糞便、垃垃圾、城城市生活活污水、飼飼養(yǎng)場與與屠宰場場的污物物等。其其中危害害最大的的是傳染染病醫(yī)院院未經(jīng)消消毒處理理的污水水與污物物。土壤壤生物不不僅可能能危害人人體健康康，而且且有些長長期在土土壤中存存活的植植物病原原體還能能嚴(yán)重地地危害植植物，造造成農(nóng)業(yè)業(yè)減產(chǎn)，甚甚至可能能引發(fā)糧糧食危機(jī)機(jī)。2土壤污染染對植物物的影響響植物的生長長離不開開土壤，土土壤是植植物生長長的基礎(chǔ)礎(chǔ)。土壤壤污染不不僅會引引起土壤壤的組成成和理化化性質(zhì)發(fā)發(fā)生變化化，其最最直接的的受害者者是植物物。植物物通過從從土壤中中攝取營營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)來完成成自己的的生長發(fā)發(fā)育，一一旦土壤壤遭到污污染，植植物的生生長也必必將受到到影響。那那么我們們接下來來就談一一下土壤壤污染對對植物的的影響。2.1重重金屬污污染對植植物的影影響近年來，有有關(guān)重金金屬在土土壤—農(nóng)作物物體系中中的遷移移規(guī)律研研究表明明，重金屬屬元素在在作物中中的分布布累積具具有劑量量-效應(yīng)應(yīng)關(guān)系和和組織器器官差異異性。大大多數(shù)作作物不同同器官重重金屬含含量水平平差異大大，呈現(xiàn)根根>莖、葉葉>籽實(shí)的的規(guī)律[[3]。根際際土壤中中溶解的的重金屬屬可通過過質(zhì)外體體或共質(zhì)質(zhì)體途經(jīng)經(jīng)進(jìn)入根根系。大大部分金金屬離子子通過專專一或通通用的離離子載體體或通道道蛋白進(jìn)進(jìn)入根細(xì)細(xì)胞，該過程程是一個個依賴能能量的、飽飽和的過過程。非非必需的的重金屬屬可與必必需金屬屬元素競競爭膜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白白，以離子子形態(tài)或或金屬螯螯合物形形態(tài)進(jìn)入入根細(xì)胞胞[4]。重金金屬離子子從根系系表面進(jìn)進(jìn)入根系系內(nèi)部可可通過質(zhì)質(zhì)外體或或共質(zhì)體體途徑，但由于于內(nèi)皮層層上有凱凱氏帶，離子不不能通過過，只有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入共質(zhì)質(zhì)體后，才能進(jìn)進(jìn)入木質(zhì)質(zhì)部導(dǎo)管管，因此重重金屬在在內(nèi)皮層層的共質(zhì)質(zhì)體內(nèi)運(yùn)運(yùn)輸是其其轉(zhuǎn)運(yùn)到到地上部部的限制制性步驟驟，因此此在植物物根系的的積累成成為重金金屬離子子對植物物作用的的一個重重要特征征。重金金屬進(jìn)入入根細(xì)胞胞質(zhì)后，以游離離金屬離離子形態(tài)態(tài)存在，但細(xì)胞胞質(zhì)中游游離金屬屬離子過過多，就會對對細(xì)胞產(chǎn)產(chǎn)生毒害害作用，干擾細(xì)細(xì)胞的正正常代謝謝，因而細(xì)細(xì)胞質(zhì)中中的金屬屬可能與與細(xì)胞質(zhì)質(zhì)中的有有機(jī)酸、氨氨基酸、多多肽和無無機(jī)物等等結(jié)合，通過液液泡膜上上的運(yùn)輸輸體或通通道蛋白白轉(zhuǎn)入液液泡中[[5]。植物物根系的的破壞對對于植物物的生長長是致命命的，直直接導(dǎo)致致植物的的死亡或或者生長長受限。研研究表明明，土壤壤受鎘、鉻鉻、汞、砷砷、鉛等等元素的的污染，能能引起植植物的生生長和發(fā)發(fā)育障礙礙；而受受錳、汞汞、鉛等等元素的的污染，一一般不引引起植物物生長發(fā)發(fā)育障礙礙，但它它們能在在植物可可食部位位蓄積[[6]。近年來，我我國對土土壤重金金屬污染染對植物物的影響響的研究究較多，早早期的報報道稱，土土壤中微微量砷可可刺激植植物的生生長發(fā)育育，過量砷砷則危害害植物的的生長，如降低低傷流和和蒸騰速速率，抑制根根系活性性，阻礙對對水分、養(yǎng)養(yǎng)分的吸吸收，葉片脫脫落、枯枯死[7]。朱云云集在研研究砷污污染對小小麥的生生長的影影響中發(fā)發(fā)現(xiàn)，在在土壤含含砷1000mmg/kkg以上上時，小麥根根系長出出形似獅獅尾根等等多種扭扭曲變形形的畸形形根，這主要要是因?yàn)闉橹鞲牡纳L點(diǎn)點(diǎn)細(xì)胞分分裂受到到抑制，生長點(diǎn)點(diǎn)附近的的細(xì)胞分分裂長出出分主根根，分支根根的伸長長又受到到抑制[[8]。DeVossCHHR等人人通過水水培實(shí)驗(yàn)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用1000mgg/L鎘處理理時，燕麥根根部細(xì)胞胞產(chǎn)生的的ATPP酶活性性在短時時間內(nèi)下下降，妨礙K向根內(nèi)內(nèi)疏導(dǎo)，因而鎘鎘可降低低K的吸收收。他們們認(rèn)為鎘鎘影響植植物對氮氮、磷、鋅鋅的吸收收可能是是由于鎘鎘能抑制制植物根根系亞硝硝酸還原原酶的活活性，直接影影響對氮氮的吸收收[9]。因此此鎘被認(rèn)認(rèn)為是對對植物具具有明顯顯危害作作用的重重金屬元元素，它會導(dǎo)導(dǎo)致細(xì)胞胞膜脂過過氧化水水平的提提高，阻止植植物生長長發(fā)育，對作物物生長會會產(chǎn)生一一定的毒毒害作用用[10]。另外外一種重重金屬元元素鉻，也也是污染染土壤的的重要元元素之一一，具有有明顯的的致癌致致畸作用用。其在在土壤中中主要以以三價形形式存在在，難以以被植物物吸收利利用。它它主要是是通過影影響植物物根尖細(xì)細(xì)胞的有有絲分裂裂，抑制其其萌芽、發(fā)發(fā)育，干擾大大豆、矮矮菜豆對對礦物質(zhì)質(zhì)營養(yǎng)的的吸收，影響質(zhì)質(zhì)體色素素及酯醌醌的含量量，抑制矮矮菜豆、藻藻類的光光合作用用，對水稻稻的蒸騰騰作用產(chǎn)產(chǎn)生抑制制[11]。最常常見的元元素汞，在在土壤中中對植物物危害也也是很明明顯的，植物受受汞蒸氣氣毒害后后，葉子、莖莖、花瓣瓣等變成成棕色或或黑色，甚至能能使植物物葉子和和幼蕾大大量脫落落。重金金屬對植植物具有有多方面面的影響響，而且且還存在在一些復(fù)復(fù)合污染染現(xiàn)象，這這里僅僅僅指出了了土壤污污染中被被稱作‘‘五毒’的幾個個典型，其其他的影影響不在在此一一一列舉了了。2.2有有機(jī)污染染對植物物的影響響談及土壤有有機(jī)污染染，最重重要的污污染就是是農(nóng)藥污污染。尤尤其我國國農(nóng)村對對農(nóng)藥的的使用的的不規(guī)范范性，導(dǎo)導(dǎo)致大量量農(nóng)藥殘殘留進(jìn)入入農(nóng)田土壤壤，形成成有機(jī)污污染源。這部分有機(jī)物質(zhì)會在土壤中與植物根系接觸，一些非極性的大分子物質(zhì)粘附在根系表面影響作物根系功能，有些則可被農(nóng)作物直接吸收，在作物的體內(nèi)殘留，并引起一些作物病害或者代謝疾病，甚至?xí)?dǎo)致作物死亡。如DDT為非極性農(nóng)藥，在水中的溶解度又很小(112ug/L)，因此多附著于根的表面[12]。農(nóng)藥進(jìn)入土壤后，使土壤性質(zhì)、組成及性狀等發(fā)生了變化，并對土壤微生物有抑制作用，使農(nóng)藥在土壤中的積累過程逐漸占據(jù)優(yōu)勢，破壞了土壤的自然動態(tài)平衡，導(dǎo)致土壤自然正常功能失調(diào)、土質(zhì)惡化、影響植物的生長發(fā)育，造成農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量下降，并通過食物鏈危害人類。如某些殺蟲劑對大豆、小麥、大麥等敏感植物產(chǎn)生影響，妨礙其根系發(fā)育，并抑制種子發(fā)芽。除草劑進(jìn)入植物體內(nèi)主要有兩條途徑:①附著于植物表面的除草劑，經(jīng)植物表皮向植物組織內(nèi)部滲透;②殘留于土壤中的除草劑被植物根系吸收。脂溶性的除草劑能溶于植物表面的蠟質(zhì)層，經(jīng)表皮滲入植物組織內(nèi)部。除草劑對植物的生長發(fā)育及生理生化過程均有一定的影響，主要表現(xiàn)在能抑制種子的萌發(fā)和根、莖的伸長;改變種子萌發(fā)的幾種酶的活性，以及種子萌發(fā)時根尖細(xì)胞有絲分裂頻率的變化。土壤為植物物提供良良好的生生長環(huán)境境和養(yǎng)分分需求，但但是一旦旦遭受到到污染，最最直接的的受害者者也是植植物，從從種子的的萌發(fā)到到根系的的形成再再到養(yǎng)分分的吸收收，都會會收到污污染物的的影響，或或刺激活活抑制，最最終導(dǎo)致致植物生生長受阻阻，產(chǎn)量量下降，甚甚至?xí)故辜Z食作作物轉(zhuǎn)變變成有毒毒作物，這這對人類類是一個個極大的的挑戰(zhàn)，所所以對于于土壤污污染的治治理是亟亟待解決決環(huán)境問問題。3植物對污污染土壤壤的修復(fù)復(fù)作用污染土壤修修復(fù)技術(shù)術(shù)的研究究起步于于20世紀(jì)700年代代后期。人人們也一一直致力力于研究究出一種種行之有有效的方方法來解解決這一一問題，從從20000、20004和和20008年連續(xù)續(xù)3屆的土土壤污染染與修復(fù)復(fù)國際會會議主題題與交流流情況來來看[113]，在污染染土壤修修復(fù)技術(shù)術(shù)上，已從物物理修復(fù)復(fù)、化學(xué)學(xué)修復(fù)和和物理化化學(xué)修復(fù)復(fù)發(fā)展到到生物修修復(fù)、植植物修復(fù)復(fù)和基于于監(jiān)測的的自然修修復(fù)，從單一一的修復(fù)復(fù)技術(shù)發(fā)發(fā)展到多多技術(shù)聯(lián)聯(lián)合的修修復(fù)技術(shù)術(shù)、綜合合集成的的工程修修復(fù)技術(shù)術(shù)。其中中作為生生長在其其上的植植物，對對土壤污污染產(chǎn)生生響應(yīng)，利利用植物物修復(fù)土土壤的技技術(shù)已經(jīng)經(jīng)比較成成熟。下下面就植植物修復(fù)復(fù)土壤的的研究做做簡單介介紹。3.1植物物修復(fù)機(jī)機(jī)理3.1.11利用超超富集植植物直接接吸收20世紀(jì)紀(jì)70年代以以后，有關(guān)重重金屬超超積累植植物(hypperaaccuumullatoorpplannts))的研研究逐漸漸受到重重視。該該類型的的修復(fù)就就是利用用植物的的超積累累和積累累性功能能來修復(fù)復(fù)土壤中中的一些些特定的的污染物物。主要要利用的的植物分分為超量量積累植植物和誘誘導(dǎo)超量量積累植植物[114]。所所謂超量量積累植植物是超超能量吸吸收重金金屬并能能將其運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)到地地上部的的植物。這這種植物物有兩個個因素，一一是植物物地上部部分重金金屬達(dá)到到一定的的量并高高于根部部。把這這種植物物種植在在重金屬屬污染土土壤上，植植物吸收收重金屬屬并將其其轉(zhuǎn)移到到地上，將將植物收收獲并焚焚燒后回回收重金金屬，從從而降低低土壤中中重金屬屬含量。有有機(jī)污染染物在植植物的生生長代謝謝活動中中發(fā)生不不同程度度的轉(zhuǎn)化化或降解解，被轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成對對植物無無害的物物質(zhì)，儲儲存在植植物組織織中。還還有一部部分被完完全降解解、礦化化成二氧氧化碳和和水以實(shí)實(shí)現(xiàn)治理理目標(biāo)。對對于這一一類修復(fù)復(fù)而言，其成功功與否主主要取決決于污染染物的生生物有效效性，即通過過植物根根系系統(tǒng)統(tǒng)吸收和和代謝的的能力。有研究表明雜交楊樹可有效吸收三氯乙烯，并且可以把它降解成三氯乙醇、氯代酮，最后降解成二氧化碳[15]。誘導(dǎo)超量積積累植物物是指正正常狀態(tài)態(tài)下不會會對自然然界中的的有毒重重金屬離離子(如鉛、鎘鎘、砷等等)具有有富集作作用，而而在土壤中中加入某某種物質(zhì)質(zhì)后能夠夠富集污污染物的的一類植植物。實(shí)實(shí)驗(yàn)表明明在土壤壤中施用用金屬離離子螯合合劑如EEDTAA可以以增加植植物對鉛鉛的吸收收[16]。這發(fā)發(fā)現(xiàn)為以以后成功功地對鉛鉛和其它它有毒金金屬離子子(用合適適的螯合合劑)的植物物修復(fù)技技術(shù)研究究鋪平了了道路。通通過植物物修復(fù)技技術(shù)從土土壤中去去除的金金屬離子子量是所所收獲植植物的總總生物量量(BIIOMAASS))與該該金屬離離子在植植物中的的富集濃濃度的乘乘積，所以所所選植物物應(yīng)具有有很高的的生物量量，而且要要選擇合合適的螯螯合劑來來提高植植物對重重金屬離離子的螯螯合效率率，以提高高其在植植物體內(nèi)內(nèi)的富集集濃度。例例如對鉛鉛施用EEDTAA、對鎘鎘施用EEGTAA、檸檬檬酸對鈾鈾的吸收收可能也也比較有有效。對對于螯合合劑輔助助植物富富集土壤壤污染物物的研究究在國外外已經(jīng)比比較成熟熟，但是是我國研研究卻很很少，而而且不同同類型輔輔助劑的的效果是是否受到到土壤類類型的影影響還不不清楚。3.1.22利用植植物根部部釋放的的酶催化化降解有有機(jī)污染染物植物根系可可向土壤壤環(huán)境釋釋放大量量分泌物物(糖類類、醇類類和酸類類)，其數(shù)量量約占植植物年光光合作用用的100%～20%%。同同時植物物根系的的腐解作作用也向向土壤中中補(bǔ)充有有機(jī)碳，這些作作用均可可加速根根區(qū)中有有機(jī)污染染物的降降解速度度。植物物釋放到到環(huán)境中中的酶類類，如脫鹵鹵酶、過過氧化物物酶、漆漆酶及脫脫氫酶等等。這些些酶可以以降解TTNT、三三氯乙烯烯、PAAHs和PCBB等細(xì)細(xì)菌難以以降解的的有機(jī)污污染物[[17]]。有研研究表明明腈水解解酶可以以降解44-氯苯苯腈，去去硝化酶酶和漆酶酶可以分分解彈藥藥廢物（三三硝基甲甲苯），去去鹵代酶酶可以把把氯代溶溶劑（如如三氯乙乙烯）降降解成氯氯離子、二二氧化碳碳和水。那那么篩選選這些根根系能夠夠大量釋釋放有效效酶類的的植物十十分重要要。3.1.33根際微微域微生生物群落落的降解解作用植物脫落物物給根區(qū)區(qū)微生物物和真菌菌提供養(yǎng)養(yǎng)料，促促進(jìn)它們們的生長長代謝，這這些微生生物可以以降解土土壤中的的有機(jī)污污染物。實(shí)實(shí)際上植植物根系系釋放的的酶和根根際微域域微生物物群落的的降解作作用被認(rèn)認(rèn)為是植植物修復(fù)復(fù)土壤有有機(jī)物污污染的主主要途徑徑。在脫脫落物中中，含有有糖、醇醇、蛋白白質(zhì)和有有機(jī)酸等等。不同同的植物物釋放出出的脫落落物在組組成和數(shù)數(shù)量上都都差異很很大。脫脫落物中中的某些些酚類物物質(zhì)可以以支持某某些細(xì)菌菌的生存存，但不不是所有有植物都都能釋放放這樣的的酚。到到目前為為止，植植物根系系與微生生物群落落的相互互作用、根根際微域域?qū)χ参镂镄迯?fù)的的促進(jìn)作作用機(jī)理理還不是是很清楚楚。3.1.44根際礦礦化作用用植物根系分分泌有機(jī)機(jī)酸類物物質(zhì)能夠夠促進(jìn)土土壤中難難容性污污染物的的分解，同同時在根根土界面面上共生生一些菌菌根真菌菌和其它它共生微微生物，可可以礦化化有機(jī)污污染物為為二氧化化碳和水水，從而而起到修修復(fù)土壤壤的作用用?？傮w而言，植植物修復(fù)復(fù)機(jī)制主主要是利利用植物物超積累累或積累累性功能能的植物物吸取修修復(fù)、利利用植物物根系控控制污染染擴(kuò)散和和恢復(fù)生生態(tài)功能能的植物物穩(wěn)定修修復(fù)、利利用植物物代謝功功能的植植物降解解修復(fù)、利利用植物物轉(zhuǎn)化功功能的植植物揮發(fā)發(fā)修復(fù)、利利用植物物根系吸吸附的植植物過濾濾修復(fù)等等。3.2植植物修復(fù)復(fù)方法的的優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)比較植物對污染染土壤進(jìn)進(jìn)行修復(fù)復(fù)具有操操作簡單單、費(fèi)用用低，較較容易被被公眾接接受；由由于是原原位修復(fù)復(fù)，對環(huán)環(huán)境的改改變少；；可以進(jìn)進(jìn)行大面面積處理理；與微微生物相相比，植植物對有有機(jī)污染染物的耐耐受能力力更強(qiáng)；；植物根根系可以以通過植植物蒸騰騰作用從從土壤中中吸收水水分，促促進(jìn)了污污染物隨隨水分向向根區(qū)遷遷移，在在根區(qū)被被吸附、吸吸收被降降解，同同時抑制制了土壤壤水分向向下和其其它方向向擴(kuò)散，有有利于限限制有機(jī)機(jī)污染物物的遷移移。由于于植物修修復(fù)具有有投資和和維護(hù)成成本低、操操作簡便便、具有有雙重經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益等特點(diǎn)點(diǎn)，因而而越來越越受到各各國政府府、科技技界和企企業(yè)界的的高度重重視和青青睞。并并廣泛應(yīng)應(yīng)用于土土壤、水水體、污污泥的修修復(fù)處理理。然而，植物物修復(fù)的的周期比比其它治治理方法法相對要要長一些些，目前前發(fā)現(xiàn)的的超富集集植物一一般生物物量小，所所以修復(fù)復(fù)的時間間相對要要長，需需進(jìn)一歩歩開發(fā)尋尋找新的的生物量量大的植植物；另另一方面面可以利利用基因因工程手手段，將將植物進(jìn)進(jìn)行改造造，從而而產(chǎn)生理理想的適適合需求求的轉(zhuǎn)基基因超富富集植物物。有研研究表明明擬南芥芥菜經(jīng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因后后對銅的吸收收能力提提高了77倍；還還可以把把生長慢慢、低生生物量的的超富集集植物育育成生長長快、生生物量大大的品種種。所有有這些都都不是在在短時間間內(nèi)能完完成的。與與植物生生長一樣樣，受氣氣候的影影響比較較大；污污染物在在植物體體內(nèi)的代代謝轉(zhuǎn)化化機(jī)理還還不是很很清楚，污污染物有有可能在在植物中中富集，有有些代謝謝中間產(chǎn)產(chǎn)物甚至至可能比比原污染染物毒性性更大，形形成二次次污染；；某些污污染物的的溶解性性提高了了因而可可能造成成污染擴(kuò)擴(kuò)散。3.3未未來植物物修復(fù)的的研究重重點(diǎn)未來植物修修復(fù)的研研究重點(diǎn)點(diǎn)有以下下幾個方方面：((1)針對不不同種類類、濃度度的污染染物，篩篩選對污污染物耐耐受性強(qiáng)強(qiáng)，生物物量大的的植物；；（2）污污染物在在植物體體內(nèi)的代代謝轉(zhuǎn)化化機(jī)理的的研究；；（3）污污染物在在土壤中中的吸附附-解析機(jī)機(jī)理和遷遷移規(guī)律律的研究究；（44）基因因工程在在高效修修復(fù)植株株的篩選選中的作作用；（55）耕作作方式、根根的生長長狀態(tài)、農(nóng)農(nóng)業(yè)品投投入等因因素對植植物修復(fù)復(fù)的影響響。4討論與與展望目前，我國國的土壤壤污染相相當(dāng)嚴(yán)重重，存在在的問題題還很多多，施肥肥的盲目目性和大大規(guī)模性性導(dǎo)致土土壤污染染更加嚴(yán)嚴(yán)重，同同時重金金屬污染染已經(jīng)引引起了一一些病情情的發(fā)生生，如沈沈陽市典典型的鎘鎘污染區(qū)區(qū)-張士士灌區(qū)，雖雖未發(fā)現(xiàn)現(xiàn)典型“骨痛病病”患例，但但污灌區(qū)區(qū)人尿中中鎘含量量增高，癌癌癥平均均死亡率率顯著增增加。污污染土壤壤的治理理和修復(fù)復(fù)已經(jīng)迫迫在眉睫睫。植物物修復(fù)技技術(shù)在土土壤修復(fù)復(fù)中應(yīng)用用已經(jīng)很很廣泛了了，不僅僅應(yīng)用于于農(nóng)田土土壤中污污染物的的去除，而且同同時應(yīng)用用于人工工濕地建建設(shè)、填填埋場表表層覆蓋蓋與生態(tài)態(tài)恢復(fù)、生生物棲身身地重建建等。近近年來，植物穩(wěn)穩(wěn)定修復(fù)復(fù)技術(shù)被被認(rèn)為是是一種更更易接受受、大范范圍應(yīng)用用、并利利于礦區(qū)區(qū)邊際土土壤生態(tài)態(tài)恢復(fù)的的植物技技術(shù)，也被視視為一種種植物固固碳技術(shù)術(shù)和生物物質(zhì)能源源生產(chǎn)技技術(shù);為尋找找多污染染物復(fù)合合或混合合污染土土壤的凈凈化方案案，分子生生物學(xué)和和基因工工程技術(shù)術(shù)應(yīng)用于于發(fā)展植植物雜交交修復(fù)技技術(shù)[118];;利用植植物的根根圈阻隔隔作用和和作物低低積累作作用[119]，發(fā)發(fā)展能降降低農(nóng)田田土壤污污染的食食物鏈風(fēng)風(fēng)險的植植物修復(fù)復(fù)技術(shù)正正在研究究。而在在過去的的研究中中，對于于不同類類型誘導(dǎo)導(dǎo)超量積積累植物物輔助劑劑的效果果是否受受到土壤壤類型的的影響還還不清楚楚？利用用轉(zhuǎn)基因因工程手手段篩選選篩選生長長速度快快、生物物量積累累搞的超超富集植植株已經(jīng)經(jīng)取得了了較好的的成果，但但是這些些植株參參與到土土壤生態(tài)態(tài)系統(tǒng)后后可能造造成的影影響尚不不清楚。到目前前為止，植植物根系系與微生生物群落落的相互互作用、根根際微域域?qū)χ参镂镄迯?fù)的的促進(jìn)作作用機(jī)理理還不是是很清楚楚。尤其其是在幾幾點(diǎn)植物物修復(fù)的的研究重重點(diǎn)上我我國的研研究尚且且比較落落后，需需要加大大研究力力度，取取得更好好成果。通過綜述，我我們也看看到了土土壤環(huán)境境的變化化與植物物對這種種變化的的反應(yīng)，利利用這些些反應(yīng)使使用植物物反作用用于土壤壤，取得得較好的的生態(tài)修修復(fù)效果果。參考文獻(xiàn)[1]史海海娃，寧寧衛(wèi)國，趙趙志輝，等等.我國國農(nóng)業(yè)土土壤污染染現(xiàn)狀及及其成因因[J]].上海海農(nóng)業(yè)學(xué)學(xué)報，220088，24((2)::1222-1266.[2]FF.A..M.DeHaaan，王宏康康，楊林林書，土土壤污染染[J]].環(huán)環(huán)境科學(xué)學(xué)，19994，07（1）：277-31..[3]周炎炎，錢肖余余，羅安程程，等.土壤壤和植物物中鎘的的污染及及防治[[J].環(huán)境污污染與防防治，19996，188(66)::199-21..[4]許嘉嘉琳，楊居榮榮.陸地地生態(tài)系系統(tǒng)中的的重金屬屬[M].北京:中國環(huán)環(huán)境科學(xué)學(xué)出版社社，19995..1228––1441.[5]蔣志志學(xué)，鄧士謹(jǐn)謹(jǐn).環(huán)境境生物學(xué)學(xué)[M].中國環(huán)環(huán)境科學(xué)學(xué)出版社社，19989::1116--1550.[6]韓素素，清遲翔翔.土壤壤污染的的類型及及影響和和危害[[J]].安安全與環(huán)環(huán)境，20007..03((5)::37--39[7]陳同同斌，劉更另另.砷對對水稻生生長發(fā)育育的影響響及其原原因[J]].中中國農(nóng)業(yè)業(yè)科學(xué)，19993，266(66)::500-58..[8]朱云云集，王晨陽陽，馬元喜喜，等.砷脅脅迫對小小麥根系系生長及及活性氧氧代謝