土壤修复材料--植物修复
As的超富集植物
别名蜈蚣蕨、长叶甘草蕨、舒筋草、肾蕨,多年生草本,高 1.3m~2.0m,原产热带及亚热带地区,我国南部诸省都有野生。其 蜈蚣草对砷具有很强的富集作用,其叶片含As 高达5 070 mg/ 性喜温暖较荫蔽的湿润环境,怕烈日,畏寒冷,适宜于生长在富 kg ,在含砷9 mg/ kg 的正常土壤中,蜈蚣草地下部和地上部 含腐殖质排水良好的土壤中。 对砷的生物富集系数分别高达71和80
结语
植物修复不仅是一条绿色的,生态的净化途径,一
种符合公众心理需求的新技术,而且也是一种经济有
效的净化的方案。它既能回收金属所具有潜在的经济
价值,又能使土壤保持结构和微生物的活性,因此是一
种廉价有效颇具吸引力的原位绿色技术。
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土壤修复材料
—植物修复
引言
土壤是最宝贵的自然资源之一,是人类赖以生存 的必要条件,然而,各种人为与自然的因素使人类赖以
生存的土壤遭受不同程度的破坏,致使原有土壤理化性
质退化、丧失耕作价值,并危及食物链安全与人类自身 健康。
土壤污染物的来源
土壤污染物主要来自大气沉降,工业废水和生活污水
排放,农药施用,工业固废和生活垃圾堆放,以及矿产资
大叶井口边草,其地上部分平均含As 量为418 mg/ kg ,最大
含As 量可达694 mg/ kg ,其生物富集系数为1. 3~4. 8。
Pb的超富集植物
土荆芥别名臭草、臭藜藿、杀虫芥、钩虫草,为藜科藜属 土荆芥是一种铅超富集植物,其茎叶Pb 质量分数高达3 888 mg/ kg。 植物土荆芥 ,一年生草本或多年生草本,株高50-100厘米 ,生于荒野、山坡。
源开放和炼制等。
土壤污染物种类
污染物种类
有机污染物
无机污染物 重金属污染物 固体废物 生物污染物
主要污染物
农药(DDT、六六六、狄氏剂和马拉硫磷、对硫磷、 敌敌畏等)、石油、多环芳烃、多氯联苯、酚等
硝酸盐、硫酸盐氯化物、可溶性碳酸盐等 汞、镉、铅、砷、铬、锌等 城市垃圾和矿渣、煤渣、煤矸石和粉煤灰等工业废 渣 生活和医院污水、生物制品、制革与屠宰的工业废 水、人畜的粪便等 核试验、原子能工业中所排出的三废等
植物挥发
植物挥发:是一种通过植物蒸腾作用将挥发性化合物或其代谢 产物释放到大气的过程。
适合植物挥发技术处理的污染有两大类,一类是有机污染物, 包括TCE、TCA、四氯化碳等氯化溶剂;另一类是无机污染物, 如Hg、Se等。由于植物挥发涉及污染物释放到大气的过程,因 此污染物的归趋及其对生态系统和人类健康的影响是必须注意 的问题之一。
放射性污染物
生物放大
危害无穷
环境中某些元素或难分解
的化合物,在同一食物链上
各级生物体内的浓度随营养 的增高会不断增大。
污染物不断经过生物浓
缩,生物放大,就有可能成 为了潜在的“化学定时炸 弹”。
土壤污染对人类的危害
植物修复技术主要类型
植物提取 植物挥发
植物稳定
植物提取
◇植物地上部富集的重金属 应达到一定的量 即利用污染物富集能力较强的植物通过吸收和 ◇植物地上部的重金属含量 应高于根部 运转的过程,将污染物转移并储存在地上部分,最终 ◇植物的生长没有出现明显 的受害症状 通过收获地上部分集中处理来达到减少土壤污染物含
Cu的超富集植物
鸭跖草一年生草本。 茎圆柱形,肉质,长30~60厘米,下部茎匍 匐状,节常生根,节间较长, 花期夏季。 全国大部分地区有分布。 鸭跖草,在地上部分和根部的质量分数分别达1 034 和1 224 mg/ kg
海洲香薷的生长、Cu 积累、叶绿素含量和根系活力的影响,指出虽 然地上部分Cu 积累水平未达到超富集植物的要求,但由于其生物量 大,根系能超富集Cu ,植株Cu 总积累较高,仍可考虑将其用于Cu 污 染土壤的植物修复。
量的目的。适用于重金属污染的土壤。
重金属超富集植物是植物修复的核心和基础。
只有寻找到某种重金属相对应的超富集植物,才能实 施植物修复。
ห้องสมุดไป่ตู้物提取原理
植物提取
重金属元素 土壤中含量 普通植物中含量 超级累植物临界标准
镉Cd
钴Co 铬Cr 锰Mn 钙Ca 镍Ni 铅Pb 锌Zn 10 60 850 20 40 10 50 1 1 100 1000
达到临界标准,才能算是超 1000 80 富集植物。世界上已发现 400多种典型的超富集植物 1000 10 ,其中超过六成是Ni超富集 植物。 2 1000
5 100
1000 10000
mg/kg
Cd的超富集植物
一年生草本植物,属茄科,株高一般为30cm-100cm,最高 可达150cm以上,喜暖湿润的气候。龙葵生长对土壤条件要求 龙葵(Cd 投加浓度为25mg/ kg条件下,龙葵茎和叶中Cd 含量分 不严,以较肥沃而排水良好的砂质壤土较好。龙葵是一种常见 别达到了103. 8和124. 6 mg/ kg ) 的农田杂草,与作物相比,具有抗逆境能力强,生长迅速、繁 殖能力强,在环境条件适宜情况下生物量能够急剧提高等特点。 宝山堇菜在自然条件下地上部Cd 平均含量为1 168mg/ kg , 最 大为2 310 mg/ kg ,而在温室条件下平均可达4 825 mg/ kg。 天蓝遏蓝菜 ,下地上部Cd 平均含量为1 800mg/ kg
Ni的超富集植物
车前草又名车轮菜,为车前科多年生草本。生长在山野、 据资料统计, 目前已发现镍富集植物约320 种, 这些植物在 路旁、花圃、河边等地。 国内分布较少,我国目前对Ni 富集植物的筛选研究也不多。
布氏香芥
车前草对土壤镍的富集率较高(6. 17 %) , 车前草适合于镍
中等污染土壤的修复。
植物固定
植物固定也称为原地惰性化技术。该技术首先利用土壤添加剂 诱导土壤介质中的污染物形成难溶性化合物,使其迁移活化性 能降低,然后通过种植耐重金属的植物在土壤表面形成绿色覆 盖层,以减少污染物在土壤剖面的淋滤,使表层土壤避免因地 表径流的侵蚀作用引起污染物扩散。
超积累植物固化总成本不超过5 万人民币/hm。
Zn 的超富集植物
东南景天,天然条件下东南景天的地上部分Zn 平均含量为4 515 mg/ kg,营养液培养试验表明,其地上部分含量最高值可 达19 674 mg/ kg。
多年生草本;茎基部横卧,着地生根
Mn的超富集植物
多年生草本,高70~100厘米,全株无毛,根粗壮,肉质, 商陆对锰具有明显的富积特性, 叶片内锰含量最高达19 299 圆锥形,外皮淡黄色。商陆主产河南,湖北,安徽等省; 垂序商陆主产于山东,浙江,江西等省。 mg/ kg , 这一发现填补了我国锰超富集植物的空白。
植物挥发
洋麻是短日照喜温作物。要求生育适温25℃,无霜期150天以 烟草是茄科一年生草本植物 上,生育期降水500毫米左右。适于土层深厚的沙壤土。幼 烟草能使毒性大的二价汞转化为气态汞。印度芥菜有较高的 苗期怕涝,成株后抗涝力强,是涝洼地区的稳产作物。 吸收和积累硒的能力,在种植该植物的第1 年即可使土壤中 的全硒含量减少48 %; 洋麻可以使土壤中47%的三价硒转化 为甲基硒挥发去除。