利用超富集植物修复重金属污染及环境.docVIP

南开论文年会 学生科技论文 论文题目：超富集植物修复受重金属污染环境的技术探讨 姓 名： 陈爱萍 系 别： 市政与环境工程系 学 校： 天津城市建设学院 指导教师： 吴丽萍 申报日期： 03.9.19 超富集植物修复受重金属污染环境技术探讨 摘要：植物修复是一种利用植物来净化、钝化或固定环境污染物从而去除或减少环境污染的一种环境治理技术。在受污染的环境中植物对重金属具有特殊耐性和富集能力的“超富集植物”可以迅速将大量的污染物吸收和富集到植物体中并运输到植物上部，通过收获植物、焚烧后回收重金属，从而降低土壤或水体中重金属的含量实现治理的目的。 关键字：超富集植物修复 转基因植物 二次污染 工矿业、冶炼业及电镀业等工业产生的重金属废料排放到水体或积聚在土壤中造成了水体和土壤的污染，同时重金属还在环境中迁移、转化和富集，通过食物链的“生物放大”作用，对人体健康造成极大的威胁。重金属元素在环境中的自然净化过程十分漫长，一般需要上千年时间，一旦进入环境就很难去除，目前世界上有超过一亿的人口暴露在重金属元素逐渐上升的有毒环境中，其中至少有数百万遭受症状不明显的金属中毒，像日本出现的水俣病和骨痛病就是分别由汞、镉中毒而引起的。下列是一些典型的重金属元素在大气、水和土壤中的释放量。 几种典型重元素的全球释放量 元 素 环境释放量（kt/a） 元 素 环境释放量（kt/a） 大 气 水 土 壤 大 气 水 土 壤 As 18.8 41 82 Ni 56 113 325 Cd 7.6 9.4 22 Pb 332 138 796 Cr 30 142 896 Sb 3.5 18 26 Cu 35 112 954 Se 3.8 41 41 Hg 3.8 4.6 8.3 Sn 6.4 ------ ----- In 0.02 ------ ------ Tl 5.1 ------ ----- Mn 38 262 1670 V 86 12 12 Mo 3．3 11 88 Zn 132 226 1372 由于重元素的难降解性，对其去除我们必须采用特殊的方法，传统上处理重金属元素污染的方法是挖掘一个场地将这些受污染的土壤搬运后掩埋，然而这种方式不但费时、耗资，更造成环境再度污染。从八十年代起，科学家提出了用一些特殊的植物吸收重金属元素的方法来逐渐去除被人为排放到环境中的重金属元素，这些特殊的植物即超富集植物。超富集植物修复受重金属污染的环境的机理就是将重金属元素从土壤中吸收积聚在植物体内，通过收割植物带走重金属，从而逐步清洁环境。以下列举了一些常见的可作修复重金属元素污染的超富集植物。 蕨类植物蜈蚣草 这种植物具有很强的超富集能力，其叶片含碘量可达千分之八，能够抵受含碘量为3%的受污染环境。它的富集能力随着生长发育不断增强，超富集特性还可以遗传给下一代。在我国南方的湖南、广西等地大面积存在，其生长旺盛，个体高大。 紫茬苜蓿 对铅有很强的富集能力，其根、茎、叶的富集能力依次为根〉茎〉叶，紫茬苜蓿的生物量很高，可大面积种植。 芥菜 不仅可吸收铅，也可吸收并积累铬、镉、镍、锌和铜等重金属元素，春天时在野外大面积生长，是一种野生植物。 凤眼莲 素称水葫芦，是一种浮生植物，每公顷凤眼莲1天可从污水中吸收银1。25千克，吸收金、铅、镍、镉、汞等有毒金属2。175千克。 除了以上这些植物，一些其它的水生和沼生植物如水浮莲、水风信子、菱角、芦苇和蒲草等都能从污水中吸收金、银、汞等多种总金属元素。自然界中存在的超富集植物有限，科学家利用转基因工程创造出了一些人工超富集植物，日本的转基因植物花椰菜能够在土壤镉浓度高达百万分之四十五的极恶劣环境里生长，并能有效吸收土壤中的镉等重金属。 拥有了超富集植物我们就可以利用植物修复重金属元素污染的环境，理论上利用超富集植物修复污染环境的技术可以将各种重金属元素从土壤或水体中提取出，但由于气候、地理、环境等诸多因素，超富集植物修复技术在实施过程中会受到制约，大致表现在以下几个方面： 一、超富集植物通常只能富集某些个别元素 在多元素污染的土壤环境中，这类超富集植物无法将环境中所有污染物去除，从而使得环境修复的过程无法继续下去。还有一些重金属元素他们在共同存在时会产生拮抗作用，使得原本可大量吸收其中一种或几种有毒元素的超富集植物的吸收量减少甚至无法吸收。许多重金属元素都是有毒物质，超富集植物虽然也能吸收一种或几种有毒元素，但对于同时存在于土壤和水体中的其他有毒元素它不仅不能吸收有时还会因那些有毒物质的影响造成自身细胞坏死，从而使得该植物无法发挥其应有的修复作