当前位置:文档之家› 重金属污染土壤植物修复技术研究与应用现状

重金属污染土壤植物修复技术研究与应用现状

[15]Cunningham SD Ow DW. Promises and prospects of Phytoremediation [J]. Plant physiology, 1996, 110: 715-716.
三、研究方案
a)研究目标、研究内容和拟解决的关键问题
研究目的
1.中国当前土壤重金属污染形势严峻,从农业生产所面临的现实问题,或者从中国国际贸易和社会经济可持续发展的角度,对污染土壤进行修复都是十分必要的,而植物修复技术是一种安全、低成本、可以广泛应用的原位生物修复技术。
利用植物修复重金属的污染土壤是一种很有应用前景的方法,植物吸收重金属受土壤性质和植物自身等多种因素的影响。污染土壤植物修复技术的研究和应用尚处于初级阶段,对植物修复效果的稳定性和经济效益、长期生态效应与生态风险评估等一些关键性问题虽然已经有了一定的研究,今后还需进一步加强。
在国内外,一些公司专门从事开发土壤或水体污染修复的工作,使得植物修复技术逐步走向市场化和商业化;有的公司开发出可商业化应用的用于修复重金属土壤污染的耐性植物品种。由此可见,植物修复技术在国际上有着巨大的市场潜力。
同时,国内也有许多植物修复的成功案例。王伟等在重庆市开县“12·23”特大井喷事故后,利用植物修复技术治理土壤重金属Zn、Cd污染。结果表明,利用植物提取技术修复高含硫气井井喷事故对土壤的污染是有效的;首次发现大黄对土壤中硫元素污染的修复效果特别好,使其含量降低了77%;柳树、杂草等对Zn、Cd的修复效果较好,使其含量降低了70%,而杂草对其他元素也有较好的修复效果。预计植物修复大约需要两年才能使土壤恢复正常水平。
刘春
2011年4月15日






(二)



(院)


(公章)
负责人:年月日






(公章)
负责人:年月日











(公章)
负责人:年月日
国内外现状分析
自20世纪80年代问世以来,植物修复已成为国际学术界研究的热点,并且开始进入产业化初期阶段。1998年植物修复在美国市场中的销售份额为1 650万-2 950万美元,2000年为1亿美元,2005年达到2.14亿-3.7亿美元。
植物修复技术现已在试验室或野外成功地应用于对重金属(Cd、Cr(Ⅵ)、Pb、Co、Cu、Ni、Se、Zn、Mn),放射性物质(Cs、Sr、Ur),有机氯溶剂(TCE、PCE),汽油及副产品(BTEX、PAHs),多氯联苯(PCBs),有机氯和有机磷杀虫剂,表面活性剂以及炸药(TNT、DNT、TVB、RDX、HMX)污染的治理。由于其具有其它修复技术所不具有的投入低、效果好和纯自然,及对土壤功能的维护和对土壤生物恢复的积极作用,因此植物修复技术被美国环境保护署做为污染物原位修复的优先推荐方法之一。
科技创新基金项目申报表
项目名称:重金属污染土壤植物修复技术研究与应用现状
一、项目基本情况
项目名称
重金属污染土壤植物修复技术的研究与应用现状
项目类别
自然科学类
研究期限
5个月
申请经费
300元
项目简介
当前,土壤受重金属污染状况在国内外都很严重,受到了越来越多的关注。植物修复技术是新近发展起来的一项用于处理土壤重金属污染的生态技术,其机理主要是通过某些植物对重金属元素的吸收、积累和转化,达到减轻重金属污染土壤的目的。
植物修复国外较为著名的案例是1991年由Chaney、Homer、Brown和艺术家MelChi在明尼苏达州圣堡罗进行的为期3年的植物修复。先前,这片土地遭受了Cd污染,利用遏蓝菜属、麦瓶草属、长叶莴苣、Cd累积型玉米近交系FR237和Zn、Cd抗性紫羊茅进行植物修复。结果表明,遏蓝菜属植物对土壤Cd、Zn的富集能力较强,且土壤酸化可提高植物对Zn、Cd的吸收能力,施硫可以增加莴苣对Pb的吸收能力。
3.信息研究方法
通过对信息的收集、传递、加工和整理获得知识,认识此技术的本质、揭示其内在机制。
4.描述性研究法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
对实例与应用现状进行描述,说明与解决实际问题。
可行性分析
1.本组成员具有生物学的专业知识,同时对此课题的研究充满了激情。
2.指导老师具有较扎实的专业知识,能为我们解决研究过程中遇到的相关问题。
[12]刘小宁,马剑英,张慧文,等.植物修复技术在土壤重金属污染中应用的研究进展[J].中国沙漠,2009, (05).
[13]韦朝阳,陈同斌.重金属超富集植物及植物修复技术研究进展[J].生态学报,2001, (07).
[14]叶水英.植物修复及其在环境污染治理中的作用[J].安徽农业科学, Journal of Anhui Agri.Sci. 2007, 35 (14): 4252-4253.
2.对螯合剂的强化修复的介绍,可以促进植物修复中新技术的发展。
3.对国内外的应用现状进行分析,重点研究此技术在我国的应用现状,从而早日实现重金属污染土壤植物修复技术的市场化和商业化。
研究内容
1.植物修复技术的原理与机制。
2.几种主要的植物修复技术的类型。
3.植物修复技术的新技术:螯合剂的强化修复。
4.综述当前国内外植物修复技术的研究进展。
2011年8-9月撰写论文,修改,最后成稿。
研究成果
完成一份有关重金属污染土壤植物修复技术的研究与应用现状的论文。
创作过程中的问题






(一)
植物修复技术是当前治理土污的热点,对其现状进行阐述,对其在治理重金属污染土壤的应用进行系统的归纳总结,探寻此领域未来的发展趋势,是一个新颖且实用的选题。
5.重点论述我国植物修复技术改善重金属污染土壤的应用现状与实例。
拟解决的关键问题
植物修复技术的原理、类型与可行性分析。
b)拟采取的研究方法及可行性分析
拟采取的研究方法
1.文献研究法
通过研究各类文献总结出植物修复技术的理论基础
2.列举对比法
通过列举与对比不同类型的植物修复技术,针对不同类型与污染程度土壤选择最佳修复类型。
!!所有参考文献请参照参考文献2进行修改,要将页码列出。
[7]胡蝶,陈文清.土壤重金属污染现状及植物修复研究进展[J].安徽农业科学2011,,39 (5) :2706-2707,2710.
[8]王伟,王新文,吴王锁.高含硫气井井喷事故污染土壤的植物修复研究———以重庆市开县“12·23”特大井喷事故为例[J].农业环境科学学报, 2010, 29 (S1):111-115.
超积累植物的发现促进了植物修复技术的发展,Nicks和Chambers的研究表明,在蛇纹岩形成的富Ni的土壤上种植Ni的超积累植物Streptanthus Polygaloides,辅施N、P、K后植物生物量长5倍,通过焚烧回收重金属,这种思想引入到环境领域即形成重金属污染土壤的植物修复概念。中国土壤污染除Cd、Hg污染外,Pb、As、Cr和Cu的污染也比较严重。超积累植物的概念引入我国后,我国学者对重金属超富集植物的分布进行了一些调查,例如陈同斌和韦朝阳在中国南方发现包括苎麻、酸模、牡蒿在内的一批As的超积累植物。
2.植物修复不会破坏土壤的生态环境,可以增加土壤的有机质含量,激发微生物的活动,更有助于固定土壤,控制重金属污染土壤容易形成的风蚀和水蚀现象。
3.与传统的处理土壤污染方法相比,植物修复技术具有经济、简单和高效等优点。
4.论述了国内外现状和应用实例,可以更好的了解本项技术在应用中的问题及对未来的展望。
参考文献
[1]李坤陶.植物修复技术在污染治理中的应用现状与展望[J].郑州大学学报(理学版),2006, (03).
[2]于晓章.环境污染治理领域中的植物修复技术[J].生态科学, 2004, 23 (3): 256-260.
[3]王兆胡,王鸣刚,骆焕涛.植物修复技术在重金属污染土壤治理中的应用[J].甘肃科技,2010, (05).
1.主要介绍植物修复技术的原理、机制及研究进展。
2.几种常用植物修复类型。
3.植物修复技术的新技术:螯合剂的强化修复。
4.论述了当前国内外植物修复技术的研究进展。
5.重点论述了我国植物修复技术改善重金属污染土壤的应用现状与实例。
二、立论依据(项目的意义、现状分析、参考文献等)
项目的意义
1.我国土壤重金属污染形势严峻,需要发展能广泛应用、安全、低成本的原位生物修复技术和物化稳定技术。
[4]丁佳红,刘登义储玲,等.重金属污染土壤植物修复的研究进展和应用前景[J].生物学杂志,2004, (04).
[5]刘茵.超积累植物在重金属污染土壤修复中的应用前景[J].湖北农业科学,2010, 49, (6).
[6]王向健,郑玉峰,赫冬青.重金属污染土壤修复技术现状与展望[J].环境保护科学,2004, 30 (4).
[9]王兆胡,王鸣刚,骆焕涛.植物修复技术在重金属污染土壤治理中的应用[J].甘肃科技2010,05 .
[10]骆永明.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].化学进展, Vol.21 No.2/3 Mar., 2009.
[11]殷培培.植物修复重金属污染土壤的影响因素及应用前景分析[J].安徽农学通报, 2009, 15 (13).
c)本项目的特色与创新之处
对植物修复技术原理与机制的叙述,可以促进植物修复技术的研究,从而找到更普遍适用的植物修复方法,进而促进此项技术的发展。
d)预期的研究进展和成果
预期的研究进展
2011年5月对各种相关文献进行研究,筛选出与植物修复技术有关的知识。
2011年6-7月对已找出的材料进行理论分析,加工整理。
20世纪90年代以后,许多学者注意到了植物和微生物共存体系对重金属超积累的重要性,同时对土壤环境因子进行调控,以达到提高植物对重金属可吸收性的目的。随着全球污染的加剧,污染胁迫使得敏感种类或个体消失,有关植物抗污染分化的研究成为热点,植物抗重金属的进化研究将为应用分子生物技术选择生物修复高效的植物品种提供极为重要的材料。
相关主题