植物修復法

植物修復法(Phytoremediation)是利用綠色植物來轉移、容納或轉化污染物使其對環境無害。植物修復的對象是重金屬、有機物或放射性元素污染的土壤及水體。研究表明，通過植物的吸收、揮發、根濾、降解、穩定等作用，可以淨化土壤或水體中的污染物，達到淨化環境的目的，因而植物修復是一種很有潛力、正在發展的清除環境污染的綠色技術。它具有成本低、不破壞土壤和河流生態環境、不引起二次污染等優點。自20世紀90年代以來，植物修復成為環境污染治理研究領域的一個前沿性課題。

基本介紹

• 中文名：植物修復法
• 外文名：Phytoremediation
• 特點：一種生物方法
• 種類：5種

1植物修復法種類

植物修復過程中可以具體分為5種：

phytoextraction植物提取

phytostabilisation植物固定

phytovolatilization植物揮發

phytoinfiltration植物過濾

phyto-enhanced degradation植物加強的降解作用

2植物轉化(Phytotransformation)

原理: 植物轉化也稱植物降解(Phytodegradation)，指通過植物體內的新陳代謝作用將吸收的污染物進行分解，或者通過植物分泌出的化合物（比如酶）的作用對植物外部的污染物進行分解。

植物轉化技術使用於疏水性適中的污染物, 如BTEX, TCE, TNT等軍用排廢. 對於疏水性非常強的污染物, 由於其會緊密結合在根系表面和土壤中, 從而無法發生運移. 對於這類污染物, 更適合採用之後提到的植物固定和植物輔助生物修復技術來治理.

3根濾作用(Rhizofiltration)

原理: 藉助植物羽狀根系所具有的強烈吸持作用, 從污水中吸收, 濃集, 沉澱金屬或有機污染物.

植物根系可以吸附大量的鉛, 鉻等金屬. 另外也可以用於放射性污染物, 疏水性有機污染物(如三硝基甲苯TNT)的治理.

進行根濾作用所需要的媒介以水為主. 因此根濾是水體, 淺水湖和濕地系統進行植物修復的重要方式, 所選用的植物也以水生植物為主.

4植物輔助生物修復

(Plant-Assisted Bioremediation)

原理：通過植物的吸收促進某些重金屬轉移為可揮發態,揮發出土壤和植物表面,達到治理土壤重金屬污染的目的。

有些元素如Se、As和Hg通過甲基化揮發,大大減輕土壤的重金屬污染。如B.Juncea能使土壤中的Se以甲基硒的形式揮發去除。還有的研究表明菸草能使毒性大的二價汞轉化為氣態的零價汞。Rugh等將細菌的汞還原酶基因轉入Arabidopsistfialiana中,發現該植物對HgCl2的抗性和將Hg2+還原為Hg的能力明顯增強。

這一方法只適用於揮發性污染物，植物揮發要求被轉化後的物質毒性要小於轉化前的污染物質,以減輕環境害。

由於這一方法只適用於揮發性污染物，套用範圍很小，並且將污染物轉移到大氣和（或）異地土壤中對人類和生物又一定的風險，因此，它的套用將受到限制。

5植物萃取(Phytoextraction)

原理：種植一些特殊植物,利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害物質並運移至植物地上部,通過收割地上部物質帶走土壤中污染物的一種方法。

植物提取作用是目前研究最多,最有發展前景的方法。該技術利用的是一些對重金屬具有較強忍耐和富集能力的特殊植物。要求所用植物具有生物量大、生長快和抗病蟲害能力強的特點,並具備對多種重金屬較強的富集能力。

此方法的關鍵在於尋找合適的超富集植物和誘導出超級富集體。

6植物固定(Phytostabilization)

原理：利用植物根際的一些特殊物質使土壤中的污染物轉化為相對無害物質的一種方法。

植物在植物穩定中主要有兩種功能:

1.保護污染土壤不受侵蝕,減少土壤滲漏來防止金屬污染物的淋移;

2.通過金屬根部的積累和沉澱或根表吸持來加強土壤中污染物的固定。

套用植物穩定原理修復污染土壤應儘量防止植物吸收有害元素,以防止昆蟲、草食動物及牛、羊等牲畜在這些地方覓食後可能會對食物鏈帶來的污染。

然而植物穩定作用並沒有將環境中的重金屬離子去除,只是暫時將其固定,使其對環境中的生物不產生毒害作用,但並沒有徹底解決環境中的重金屬污染問題。如果環境條件發生變化，重金屬的生物可利用性可能又會發生改變。因此，植物固定不是一個很理想的修複方法。

7植物修復在中國

從1999年開始，在國家“863”計畫、“973”計畫和國家自然科學基金重點項目的支持下，地理科學與資源研究所環境修復中心研究員陳同斌帶領的研究組篩選出一種砷超富集植物，解決了砷污染土地植物修復技術中的一系列關鍵難題，在國際上建立了第一個砷污染土地的植物修復示範工程，並先後在廣西河池和雲南紅河州開始推廣套用。

此外關於水體污染植物修復技術（漂浮植物修復技術）的研究工作也在推行之中。

8評價：優點及缺點

優點

花費低，適應性廣，無二次污染物

缺點

修復周期長

對於深層污染的修復有困難

由於氣候及地質等因素使得植物的生長受到限制

存在污染物通過“植物—動物”的食物鏈進入自然界的可能