植物修复技术PPT课件.ppt

2021/3/24 2021/3/24 授课：XXX 指利用植物根部过滤、沉淀土壤、富集污染物。 适用于根际过滤技术的植物必须有较大的根系生物量，最好是须根植物 目前用于根系过滤的植物有向日葵、印度芥菜、宽叶、香蒲及烟草等。根系过滤主要用于重金属污染的土壤，也可以是放射性核素如U、Cs或Sr污染的水体。 水科植物浮萍和水葫芦可有效吸收清除水体中的Cd，Cu和As等重金属。 根系过滤技术 2021/3/24 授课：XXX 重金属植物修复技术 植物积累重金属污染物的环境因素作用机理 从环境条件的角度看，污染物的可修复性并不是污染物本身固有的，而是环境状态表现的结果改变了环境状态，本来难以修复的污染物可能变得易修复了。 影响植物修复的因素 PH 值 Eh（氧化还原电位） 共存物质 污染物的交互作用 生物因子 2021/3/24 授课：XXX 重金属植物修复技术 植物积累重金属污染物的环境因素作用机理 PH 值 土壤酸度对重金属化合物的溶解与沉淀平衡的影响较为复杂。 土壤中绝大多数重金属是以难溶态存在的，其可溶性受 PH 值控制，即土壤重金属随着 PH 值增加而发生沉淀，进而影响到植物的吸收与利用。 首先，大多数重金属元素（Cd、Zn、Cu 等）随土壤溶液 PH 值降低，其在土壤液相中的浓度就会增加，从而有利于植物吸收重金属。 例如：超积累植物 Caerulescens 吸收 Zn、 Cd 量的大小是随土壤 PH 值下降而增加。 其次，重金属元素的离子活度随土壤溶液 PH 值的降低而增加。例如，当土壤溶液PH 值由 6.6 降低到 3.9 时，溶液中的有机 Cu 几乎由 99%降低至 30%，极大地增加了 Cu2+离子的活度。 此外，对类金属性 As 等，因其在土壤中以阴离子形式存在，提高 PH 值将使土壤颗粒表面的负电荷增多，从而减弱 As 在土壤颗粒上的吸附作用，增大土壤溶液中的 As含量，植物对 As 的吸收增加。 2021/3/24 授课：XXX 重金属植物修复技术 植物积累重金属污染物的环境因素作用机理 Eh（氧化还原电位） 重金属在不同的氧化还原状态下，有不同的形态且可互相转化。 例如，在还原条件下，有机结合态 Cd 最稳定，但在氧化条件下，有机结合态镉则被转化为生物可利用的水溶态、可交换态或溶解络合态而释放到水体中，并随 Eh 增大，其释放量增多。 2021/3/24 授课：XXX 植物积累重金属污染物的环境因素作用机理 重金属植物修复技术 共存物质 1.络合——螯合剂 植物对金属离子的吸收与离子在溶液中的活度有关，螯合剂可增加金属离子的溶解度但降低离子的活度。 络合剂首先与土壤溶液中的可溶性金属离子结合，以防止金属沉淀或吸附在土壤上。随着自由离子的减少，被吸附态或结合态的金属离子开始溶解，以补偿平衡的移动。 例如，EDTA 和 DTPA 在增加植物吸收 Pb 方面有效，而 EGTA 则对Cd 最有效。 2021/3/24 授课：XXX 植物积累重金属污染物的环境因素作用机理 重金属植物修复技术 2表面活性剂 表面活性剂对土壤中微量重金属阳离子具有增溶作用和增流作用，而且表面活性剂的链越长，其效应越高。 表面活性剂对土壤重金属具有解吸作用，而且当有重金属存在的情况下，表面活性剂本身在土壤上的被吸附较弱。 例如，用 LAS、CTAB、Tween—80 等三类表面活性剂与镉的复合污染对小麦生理状态的影响，发现三种表面活性剂都能促进小麦对镉的吸收，其作用顺序为 CTAB＞LAS＞Tween—80；使用阴离子型 SDS、阳离子型 CTAB、非离子型 TX100 等三种表面活性剂以及 EDTA 和 DPC（二苯基硫卡巴腙）等两种螯合剂修复 Cd、Pb、Zn 污染土壤，发现 SDS、TX100 能显著促进重金属的解吸，而 CTAB 则相反。 2021/3/24 授课：XXX 植物积累重金属污染物的环境因素作用机理 重金属植物修复技术 污染物的交互作用 在现实环境中，往往有多种化学物质同时存在，它们对环境产生的生物学作用与任何单独化学物质作用于环境所产生的生物学作用完全不同。通常情况下，单种污染物对环境的孤立影响比较少见；在大多数情况下，往往是多种污染物对环境产生复合污染。 污染物的联合作用方式有下面四种类型： （1）协同作同：是指两种或两种以上化学物质同时或数分钟内先后与机体接触，多种化学物质联合作用的毒性，大于各单个物质毒性的总和。 （2）相加作用：指多种化学物质的混合物，其污染物的联合作用所产生的毒性为各单个物质产生毒性的总和。 （3）独立作用：指多种化学物质各自对机体产生毒性作用机理各不相同、互不影响， 独立作