利用植物修复污染土壤的研究综述

安徽农业科学，JournalofAnhuiAgn．Sci．201I，39(6)：3390—3391，3404责任编辑郑丹丹责任校对李岩利用植物修复污染土壤的研究综述m周．丁(江苏食品职业技术学院生物工程系，江苏淮安223003)摘要综述了植物修复土壤重金属污染和有机污染的机理、研究成果和应用，探讨了目前研究中存在的问题，并展望了今后需要进一步研究的领域。关键词植物修复；土壤：污染中图分类号X53文献标识码A文章编号0517—6611(2011)06—03390—02ReviewonthePhytoremediationofContaminatedSoilZHOUNing(DepartmentofBioengineering，JiangsuF0o(1ScienceCollege，Huai’an，Jiangsu223003)AbstractTheresearchachievementandapplicationofthephytoremediationinheavymetalpollutionandorganicpollutionweresummarizedandtheproblemsincurrentresearchwerediscussed，finally，thefurtherresearchareaswerealsoprospected．KeywordsPhytoremediation；Soil；Pollution土壤是陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，是人类及众多生物赖以生存繁衍的物质基础之一¨J。当进入土壤中的污染物超过土壤的自净能力，或污染物在土壤中的累积量超过了土壤基准值时，就会给生态系统造成一定的危害。近年来，随着工业化进程的加速，有机、无机的有毒有害物质对土壤环境的污染变得越来越严重，世界各国都面临着不同程度的土壤污染问题。对土壤造成污染的有毒有害物质主要有农药、重金属、石油等。据粗略统计，我国现有耕地1亿hm。，其中受重金属污染的土地达到2000万hm，受农药、化学试剂污染的农田达到6000多万hm，污染程度达到了世界之最。植物修复(Phytoremediation)作为生物修复(Bioremedi—ation)中的一种重要类型，与传统的物理、化学修复方法相比，具有低耗费、治理效果明显、不易产生副作用、资源可回收等特点，已成为环境污染研究的热点。国内外投入了大量的财力和人力用于植物修复的研究，有的已进行了大规模野外试验，并达到了商业化水平。美国和加拿大的植物修复公司已开始赢利。估计未来5年内，国际植物修复市场赢利总额将达20亿美元。笔者在总结国内外相关研究成果的基础上，重点论述了植物清除有机污染物和重金属的作用机理及研究进展，并探讨了目前研究中存在的问题与发展前景。1植物修复植物修复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清除环境中的污染物的一门环境污染治理技术。植物修复技术的理论研究始于20世纪50年代，50～7O年代，非耐性植物和耐性植物的机理研究是当时的热点；7O年代末～90年代初，人们逐渐把注意力转向对超积累植物的研究；90年代以后，有人开始注意到超积累植物及其微生物共存体系研究的重要性。随后有关研究迅速增多，国际上也掀起研究植物修复技术的高潮，相继召开了一系列的国际学术交流会。1995年以来，相关研究的论文在《Nature)和((Science)上共发表了5基金项目作者简介收稿日期淮安市科技支撑(社会发展)项目(HASZ20l0002)一周宁(j983一)，女，黑龙江哈尔滨人，讲师，硕士，从事环境微生物研究，E—mail：zhouningsp@yahoo．COI／I．cn。20l0-l2l篇，1999年美国CRC出版社开始出版有关植物修复的国际期刊。．目前国内外对植物修复技术的基础理论研究和推广应用大多限于重金属元素。但随着对重金属植物修复技术的研究，特别是耐重金属和超积累植物及其根际微生物共存体系的研究，根系分泌物在微生物群落的进化选择过程中的作用，以及根际物理化学特性研究的深入，植物修复技术的含义和应用都得到了延伸。关于有机污染土壤的植物修复技术的应用研究逐渐成为当前国际上环境科学研究的热点课题之一。2植物修复污染土壤的机理2．1重金属植物对重金属的修复包括植物自身的吸收、运输以及植物的根际行为两方面的机制。①植物对重金属的吸收和富集，包括植物根系的吸收、植物向地上部分运输及在植物体内贮存。②植物的根际行为。植物根系由于生长发育和生理代谢活动，形成了一个不同于非根际的微生态系统，它是土壤、植物和微生物相互作用的场所，也是水分、养分和污染物进入植物体内的门户。2．2有机污染物有机化合物能否被植物吸收，并在植物体内发生转移，完全取决于有机化合物的亲水性、