土壤重金属污染修复课件.ppt

关于土壤重金属污染修复
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前 言
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质的施用，土壤重金属污染日益严重，几乎威胁着每个国家。土，以降低土壤污染。目前研究较多的是Hg和Se。
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植物稳定(phytostabilization)
利用一些植物来促进重金属转变为低毒性形态的过程。在这一过程中，土壤的重金属含量并不减少，只是形态发生变化。
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总结——优点
与传统的修复技术相比, 植物修复是一种容易接受、成本低、技术要求低的修复方法, 它可应用于空气、地表水、地下水、土壤中污染物的修复。
总结——缺点
要求植株具有高的生物量；对污染物的耐受性要高; 受植物根系分布的限制; 受气候、土质等的影响; 清除污染物所需的时间长; 转基因技术的应用可能会造成潜在的环境污染等等。
、
。
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几种吸附土壤重金属的植物
小花南芥：修复Pb、Zn复合污染
蜈蚣草：修复As污染
东南景天：修复Cd、Pb、Zn、Cu复合污染
花葵：修复Cd污染
油菜:修复Cd污染
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小花南芥
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蜈蚣草
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东南景天
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花 葵
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油 菜
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微生物在修复被重金属污染的土壤方面具有独特的作用。其主要作用原理是：微生物可以降低土壤中重金属的毒性；微生物可以吸附积累重金属；微生物可以改变根际微环境，从而提高植物对重金属的吸收，挥发或固定效率。利用真菌与根系形成的菌根吸收和固定重金属(Fe , Mn , Zn , Cu)取得了良好的效果。
微生物修复技术(bioremediation)
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难降解有机污染物和重金属及其相应的降解转化微生物
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微生物对重金属的转化与固定
微生物虽然不能降解重金属，但是可以降低其毒性，并可将其累积在菌体内使之固定。
①汞的去甲基化及还原
例如：蓝绿色假单胞菌、变形杆菌可使汞离子转化成元素汞，经10小时后挥发掉的汞可达75% 。假单胞菌K62能使无机汞和有机汞形成元素汞。
微生物在环境污染治理中的作用
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②重金属累积及固定
在微生物累积重金属方面，已阐明同细胞内金属硫蛋白简称MT有关，MT是一种低分子量的细胞质蛋白，同Hg, Zn、Cd、Cu、Ag等重金属有强烈的亲和性，结果使重金属富集并抑制其毒性。
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农业生态修复
农业生态修复主要包括两个方面：
农艺修复措施
生态修复。
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4 土壤重金属污染修复技术研究展望
采用工程、物理化学方法修复重金属污染土壤，具有一定的局限性，难以大规模处理污染土壤，并且成本高，破坏土壤本身结构，易造成二次污染，对环境扰动大。
农业生态措施又存在周期长，效果不显著的特点。
植物修复在重金属污染治理中具有不可替代的优势，并以其治理过程的原位性、治理成本的低廉性、管理与操作的简易性及环境美学的兼容性而日益受到人们的重视，并成为污染土壤修复研究的热点之一。因此，具有广阔的应用前景。以下几个方面将成为该领域研究的重点。
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超累积植物筛选与培育
超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种适应性突变体，往往生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很强的富集专一。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种重金属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任务。针对某一具体重金属的超积累植物一般要求其地上部分重金属含量大于一个临界值（表1）。
元素
Cd
Ni
Pb
Cu
Zn
Mn
临界值
100
1000
1000
1000
10000
10000
表1 超积累植物重金属含量临界值 mg/kg-1
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转基因植物(Transgenic plants)
目前已发现的超积累植物大多存在根系浅、生物量小、生长缓慢等缺点，使得其修复周期较长。这使植物修复的工程应用受到限制，而经基因改造的植物则可提高其应用性 。