重金属污染土壤的螫合剂诱导植物修复研究进展

植物修复作为一种生态友好型原位绿色修复技术成为重金属污染土壤修复研究的热点。然而,目前最具有推广价值的超积累植物因生物量低、生长缓慢、对重金属的积累具有专一性等缺点,大大限制了植物修复技术在重金属污染尤其是复合重金属污染土壤治理方面的推广应用。利用生长速度快、生物量大的普通植物借助其它技术辅助的联合植物修复便成了有效可行的替代途径和研究焦点。近年来,金属螯合剂诱导的化学一植物联合修复技术备受关注。本文综述了螯合剂诱导植物修复技术的研究进展、修复机理和目前存在的问题,并对该项技术的未来研究方向给予了展望。     

螯合剂在重金属污染土壤植物修复中的应用研究进展

重金属污染土壤的植物提取修复强化途径主要有2种,一是提高植物生物量,二是提高植物体内重金属含量。从螯合剂的作用机理,常用螯合剂种类,不同种类螯合剂对土壤中目标重金属的活化效果,以及螯合剂诱导下植物对目标重金属的吸收和积累效应,螯合剂使用对生态环境造成的负面影响等方面综述了重金属污染土壤螯合诱导强化植物提取修复技术的研究进展,同时对植物修复后的评价以及螯合诱导植物修复技术今后的发展方向进行了探讨。     

营养元素与螯合剂强化植物修复重金属污染土壤研究进展

植物修复技术具有安全、环保、经济、操作简单等独特优势,符合未来重金属污染土壤修复技术的发展趋势,因而应用前景广阔、发展潜力巨大。然而,修复周期长、超富集植物生物量不足、修复效率低、修复范围有限等缺点限制了植物修复的大规模应用。因此,如何增强植物修复效果逐渐成为一个土壤修复热点问题。螯合强化能显著增加土壤中有效态重金属的含量并提高其迁移转化能力。营养元素的施加则有利于维持植物在重金属胁迫下的生长。对螯合剂和营养元素(N、P、K)强化植物修复的作用方式和强化效果进行了总结,深入分析了内在的作用机制以及影响因素,探讨了强化技术目前存在的问题,并对螯合剂与营养元素联合强化的可行性进行了展望。     

螯合剂在污染土壤植物修复中的应用

向土壤中施加螯合剂可有效提高植物修复效率。根据螯合剂的作用原理，文章着重阐述了螯合剂施用后对污染土壤中重金属的活化、植物吸收和体内转移的影响，并对使用螯合剂的环境风险和今后的研究方向作了简要的讨论。     

蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的应用前景

重金属污染土壤的植物修复技术是绿色生物技术,该技术的应用受制于两个主要因素:超积累植物生物量小和土壤中重金属有效性低。本文在收集大量资料基础上,论述了蚯蚓与重金属的相互关系:重金属对蚯蚓的毒理效应和蚯蚓对重金属的忍耐力。根据在重金属污染土壤中,蚯蚓活动能提高植物生物量和土壤中的重金属的生物有效性,论证了在重金属污染土壤植物修复技术中引入蚯蚓的可行性,并指出引入蚯蚓的植物修复技术当前的研究热点及今后的研究方向。     

重金属污染土壤的螯合诱导植物修复技术研究进展

土壤重金属污染来源广泛、危害严重、治理困难,已经成为环境污染中的难点、热点问题。重金属污染土壤的螯合诱导植物修复技术有着绿色环保、经济高效等优点,在污染土壤修复领域具有很大的发展空间。本文综述了螯合诱导修复技术的原理,从螯合剂的选用、超富集植物的筛选、土壤pH值的调节以及田间措施的实施4个方面介绍了螯合诱导修复技术的限制因素,最后对存在问题进行了探讨,并以螯合诱导修复技术理论研究和实践应用2个方面为着力点,详细叙述了此项技术的发展方向和应用前景。     

铅污染土壤的植物修复研究进展

利用植物修复技术对土壤重金属污染进行治理是目前国内外有关学者研究的热点和难点问题。本文系统地阐述了重金属Pb污染土壤的植物修复,从Pb超富集植物、植物吸收累积Pb的机制和影响因素以及螯合剂在Pb污染土壤植物修复中的作用等几方面介绍了国内外的有关研究现状及其发展趋势。     

螯合诱导植物修复技术在重金属污染土壤中的应用

通过向土壤中施加螫合剂促进植物对重金属的吸收是目前一项比较有发展前景的土壤修复技术.本文综合介绍了近年来EDTA等多种螯合剂在植物修复重金属污染土壤中的应用,同时介绍了一种新型易降解的螯合剂EDDS的研究进展,最后对存在的问题进行了讨论,并对未来的研究重点进行了展望.     

可生物降解螯合剂GLDA和磷素活化剂促进东南景天提取土壤重金属的潜力

植物提取是重金属污染土壤的植物修复技术中去除重金属最具前途的方式之一。为了进一步提高植物对重金属的提取效率,向土壤施加螯合剂增加土壤重金属的可溶性,促进植物对重金属的吸收和积累,该技术被称为螯合诱导植物提取技术。EDTA（乙二胺四乙酸）由于其较强的络合能力,是目前常用和研究较多的螫合剂。但EDTA在环境中不易被生物降解,施入土壤的EDTA有着较长的残留效应,因此施用EDTA存在潜在的环境风险。     

收获方式对污染土壤上伴矿景天锌镉吸收性的影响

植物修复是20世纪80年代末兴起的一种新型环境治理技术,因其具有低成本、环境友好等特点成为修复重金属污染土壤的重要方法之一[1]。该技术的修复效率受修复植物生物量和生长周期限制[2～5],因此,越来越多的研究关注于提高超积累植物修复效率的强化措施,包括育种、生物技术等提高修复植物本身的吸收性能,施加螯合剂和调节土壤pH、氧化还原电位等改变土壤环境间接提高植物吸收效率等[6～9]。农艺措施,如合理的种植制度、灌溉、施肥等可改善作物生长环境,提高产量。该技术也被运用到植物修复中,以改善修复植物生长环境,增大生物量,进而提高修复效率[10,11]。对于多年生、再生能力强的超富集植物,可以借鉴在牧草种     

共培养对土壤重金属污染植物修复的调控作用

A co-culture of two plant materials, Astragalus sinicus L., a leguminous plant with concomitant nodules, and Elsholtzia splendens Naki-a Cu accumulator, along with treatments of a chelating agent (EDTA), root excretions (citric acid), and a control with E. splendens only were used to compare the mobility of heavy metals in chelating agents with a co-culture and to determine the potential for co-culture phytoremediation in heavy metal contaminated soils. The root uptake for Cu, Zn, and Pb in all treatments was significantly greater (P < 0.05) than that of the control treatment. However with translocation in the shoots, only Cu, Zn, and Pb in plants grown with the EDTA treatment and Zn in plants co-cropped with the A. sinicus treatment increased significantly (P < 0.05). In addition, when a co-culture in soils with heavy and moderate contamination was compared, for roots in moderately contaminated soils only Zn concentration was significantly less (P < 0.05) than that of heavily contaminated soils, however, Cu, Zn, and Pb concentrations of shoots were all significantly lower (P < 0.05). Overall, this "co-culture engineering" could be as effective as or even more effective than chelating agents, thereby preventing plant metal toxicity and metal leaching in soils as was usually observed in chelate-enhanced phytoremediation.     

矿山及周边地区多金属污染土壤修复研究进展

本文阐述了矿区多金属污染土壤植物修复的研究现状及其修复实践。结合国内外多金属污染土壤修复技术与机理研究动态,指出当前相关领域研究中存在的主要问题及未来的研究方向;同时考虑矿山及周边地区重金属污染土壤的不同特点,提出今后的重点是开展分别以植物稳定和植物提取为核心的植物-微生物-化学联合修复机理研究及修复体系建设。     

铁氧化物固定土壤重金属的研究进展

铁氧化物及其前体在重金属污染土壤的原位修复方面已得到广泛应用,它既可单独使用亦可与其他钝化剂联用。尽管应用铁氧化物修复重金属污染土壤取得了部分成功,但对长期、大规模应用的效果及其稳定性等,目前尚缺乏统一的认识。在对铁氧化物修复重金属污染土壤研究结果进行归纳总结的基础上,探讨了植物和微生物对铁氧化物稳定砷效果的影响,旨在为污染土壤修复提供理论支撑。     

Phytoextraction of Pb and Cd from a contaminated agricultural soil using different EDTA application regimes: Laboratory versus field scale measures of efficiency

Enhanced phytoextraction of heavy metals using chelating agents and agricultural crops is widely discussed as a remediation technique for agricultural soils contaminated with low mobile heavy metals. In this study, phytoextraction efficiency of Zea mays after single and split applications of EDTA was tested on the laboratory and the field scale. EDTA effectively increased the mobility of target heavy metals (Pb and Cd) in the soil solution. Split applications provided generally lower water-soluble levels of Pb and Cd both in the pot and the field experiment. Therefore, the risk of groundwater contamination may be reduced after split applications. Higher Pb and Cd mobilisation after single applications increased plant stress, phytotoxicity and reduced plant dry above-ground biomass production compared to corresponding split doses. Single doses enhanced plant uptake of Pb and Cd and the phytoremediation efficiency compared to corresponding split doses. Results of plant dry above-ground biomass and heavy metal uptake obtained from the pot experiment could be to some extent verified in the field experiment. Plant uptake of Pb and Cd was lower and biomass production dropped after EDTA additions in the field experiment. Remediation factors in the field experiment were in general significantly lower than in the pot experiment mainly due to the much higher mass of soil per plant under field conditions. This highlights the limitations when going from the lab to the field scale. The low phytoremediation efficiency in the field and the mobilisation of high amounts of Pb and Cd down the soil profile may make the use of EDTA and Z. mays not suitable for the remediation of severely heavy metal contaminated soils in a reasonable time frame and may result in substantial groundwater pollution under used crop management.     

香薷属植物在重金属修复中的应用进展

香薷属植物应用于重金属修复经历了矿区植物资源调查和比较、室内模拟研究、田间规模修复以及修复后处置研究,已经初步形成一个植物修复技术的完整体系。在现有技术条件下,把生态修复模式、品种驯化及诱导剂"配方"应用到香薷属植物修复土壤重金属污染对提高修复效率具有重要意义。     

Problems and prospects concerning the phytoremediation of heavy metal polluted soils: A review

The current state, problems, and prospects of phymoremediation of heavy metal polluted soils are analyzed. The main attention is paid to the phytoextraction and phytostabilization as the most widespread and alternative methods of soil phytoremediation. The efficiency of phymoremediation is related to the natural capability of plants for the accumulation and translocation of metals, their tolerance to a high content of metals, the plant biomass, and the amendments applied. The advantages and disadvantages of phytoremediation as compared to other methods of remediation of polluted soils in situ are considered. Examples of successful phytoextraction and phytomining for cleaning up of contaminated soils in Rasteburg (South Africa) and the phytostabilization of technogenic barrens nearby the copper-nickel plants in Sudbury (Ontario, Canada) and in the Kola Subarctic (Russia) are presented.     

生物质炭修复重金属及有机物污染土壤的研究进展

生物质炭是生物质原料在完全或部分缺氧条件下高温热解后的固体产物,它具有丰富的孔隙结构和较高的碳含量。该物质具有巨大的表面积和较强的阳离子交换能力等特殊性质,对受污染土壤中的重金属和有机物都具有很强的吸附能力,有效地降低这些污染物的生物有效性和在环境中的迁移,对改善土壤环境具有重大意义。近年来我国土壤污染严重,利用生物质炭修复受污染土壤的技术得到了广泛的关注。本文简述了生物质炭修复土壤污染的基本原理,探讨了与其他修复方法相比存在的优势,阐述了国内外近年来利用生物质炭修复污染土壤的研究进展,最后展望了今后需要进一步研究的领域。     

湖南冷水江锑矿区苎麻对重金属的吸收和富集特性

通过野外调查采样,分析了湖南冷水江锑矿区土壤的重金属含量,以及矿区9个采样点的苎麻对Sb、Cd、As和Pb4种重金属的吸收与富集能力及其富集特征。结果表明,矿区土壤受Sb污染严重,9个采样点Sb含量超过全国土壤背景值40～11503倍;伴生有Cd、As、Pb污染,Cd平均含量（13.08mg·kg-1）和As平均含量（82.64mg·kg-1）明显高于土壤环境质量标准的三级警戒值,Pb平均含量（71.27mg·kg-1）明显高于全国土壤背景值。苎麻叶和花混合样中的Sb最高达到1103mg·kg-1;苎麻体内的Cd含量均高于一般植物2～10倍,Cd富集系数最高为2.1,转运系数最高为3;As富集系数最高为1.04,转运系数最高为12.42;苎麻地上部对重金属迁移能力较强,当季对Sb、Cd、As迁移量分别达796.55、11.20和31.34mg·m-2。本研究说明苎麻对复合重金属具有一定的耐性,为复合污染植物修复提供了一种新的种质资源。     

固化/稳定化修复后土壤重金属稳定性及再活化研究进展

固化/稳定化技术是一种经济、有效、快捷的重金属污染主流修复技术,随着我国以风险管控为主导策略的土壤污染防治工作的推进,该技术正发挥着极其重要的作用。固化/稳定化技术处置后土壤中的重金属并未移除,存在再活化的风险。本文对固化/稳定化技术特点、修复效果评估方法、评价标准等进行了系统总结,概述了修复后重金属赋存形态、生物有效性、微观形态等特征,着重阐述了冻融、水环境和酸雨淋溶3类环境胁迫下重金属的再活化行为和影响因素。在此基础上,讨论了当前固化/稳定化修复后土壤和场地环境监管体系构建的现状、不足和发展需求,提出需注重修复后重金属环境行为、再活化定量化等研究方向。     

重金属污染农田土壤化学钝化修复的稳定性研究进展

化学钝化修复是一种应用广泛的重金属污染农田土壤修复方法,但钝化修复只是暂时降低了土壤中重金属的移动性和生物有效性,随着时间的推移被固定的重金属有可能重新释放到土壤中,因此钝化修复重金属污染土壤的稳定性是重金属污染土壤原位钝化修复成功的关键。本文探讨了钝化修复剂的种类、修复机制、修复稳定性的影响因素以及修复稳定性的研究方法,深入分析了钝化修复稳定性的研究现状和存在问题,并提出今后应加强钝化修复稳定性机制和修复稳定性预测模型的研究,建立和完善科学的钝化修复稳定性的研究方法。