簡述土壤重金屬汙染植物修復技術的優缺點及今後的研究趨勢

2021-05-13 11:47:54 字數 5286 閱讀 8481

1樓:匿名使用者

植物修復技術作bai為一種新興的du、高效的植物zhi修復途徑已為人們所接dao受,並逐步走向商業化。但

專該技術目前還處屬於試驗和示範階段,而植物修復與傳統的化學、物理方法相結合的綜合技術的研究是土壤重金屬汙染修復的重點研究方向。

2樓:即墨

優點:成本bai低,操作簡du單,安全可靠,修復具有永zhi久dao性。對環境擾動小美化環版境,清潔綠色環權保技術。修復土壤的同時增加有機質,**一定量的重金屬材料。

缺點:受植物生長季節的影響,修復週期長。超富集植物以草本為主,生長量小,重金屬富集量不大。

植物修復有選擇性,對複合汙染效果不好。草本根系難以吸收深層土壤重金屬。植物收割後的處理。

外來植物入侵風險。

重金屬汙染土壤的植物修復技術優缺點?

3樓:

植物修復技術是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素的理論為基礎,利用植物及其共存微生物體系清除環境中汙染物的一項環境汙染治理技術。目前國內外對植物修復技術的基礎理論研究和推廣應用大多限於重金屬元素,因此狹義的植物修復技術也主要指利用植物清除汙染土壤中的重金屬。但是,隨著對重金屬植物修復技術研究的深入,特別是重金屬耐受和超積累植物及其根際微生物共存體系的研究,植物修復技術的涵義和應用得到了延伸。

如美國阿崗國家實驗室利用野生植物建立各種生物反應器,淨化石油天然氣生產過程中產生的汙水及其汙染物,如newman等(1997)用白楊樹來修復三氯乙烯(tce)汙染的地下水。在這些植物修復技術中,根際耐性微生物和化學新增劑的強化作用使修復效果更加理想,大大改進了植物修復技術。

植物修復是生物治汙工程中一個非常獨特的治理技術,與物理的、化學的和微生物的處理技術相比,有其獨特的優點;但同時植物修復技術本身及發展過程中也存在一些問題,需要進一步研究解決。植物修復技術的優缺點具體見表5-1。

表5-1 植物修復技術的優缺點(glass 2000)

優點 缺點

成本低廉 修復時間較長,處理過程比物理化學處理慢

原位的、主動的修復 不能修復所有汙染物件,只針對淺層地下水、表層土壤和沉積物

淨化與美化環境 生物降解產物的生物毒性還不清楚

增加土壤有機質和肥力 超積累植物吸收重金屬的分子、生化、生理過程有待深入闡明,限制了植物修復的潛力發揮

環境擾動小 食草動物對修復植物的取食行為使汙染物進入食物鏈

大面積處理 修復植物的後期處置問題難以解決

易為公眾所接受 外來修復植物種類可能對當地的土壤、生物多樣性產生不良影響

4樓:匿名使用者

一般來說植物修復技術節省投資,適應性廣,耐受性強,不會出現類似化學治理導致的土壤ph變化,或者土壤板結等二次汙染,但是根據不同汙染環境的土壤需要選擇不同的植株型別,有一些特殊的環境甚至需要人為進行養護,而且一般植物只針對部分重金屬進行吸附,一旦體內積累過更多其他種類的重金屬就會嚴重阻礙植株的生長,出現重金屬中毒。清理重金屬汙染土壤的超積累植物通常矮小,葉片枯黃,生物量低,生長緩慢,生長週期長,因而修復效率低,不易於機械化作業。清潔重金屬的植物器官往往會通過腐爛、落葉等途徑使重金屬汙染物重返土壤,因此必須在植物落葉前收割並處理植物器官,避免二次汙染。

而且目前由於植物富集在體內的重金屬離子濃度很低,不易於分離,不利於重新利用。

土壤汙染有何特點?常見重金屬汙染土壤治理方法有哪些?

5樓:匿名使用者

一、土壤重金屬汙染特點

1、重金屬不能被微生物降解,是環境長期、潛在的汙染物;

2、因土壤膠體和顆粒物的吸附作用,長期存在於土壤中,濃度多成垂直遞減分佈;

3、與土壤中的配位體(氯離子、硫酸離子、氫氧離子、腐蝕質等)作用,生成絡合物或螯合物,導致重金屬在土壤中有更大的溶解度和遷移活性;

4、土壤重金屬可以通過食物鏈被生物富集,產生生物放大作用;

5、重金屬的形態不同,其活性與毒性不同,土壤ph、eh、顆粒物以及有機質含量等條件深刻影響它在土壤中的遷移和轉化。

二、土壤重金屬汙染治理

1、土壤重金屬汙染物的檢測分析;

2、土壤重金屬的治理方法。

治理方法

農業生態修復

1、主要換土、客土和深耕翻土等

2、植物修復技術

a、植物提取和富集

b、植物揮發

c、植物穩定

中國科學家發現植物修復土壤重金屬汙染新途徑

土壤重金屬汙染是全球主要環境危害之一,並可能通過農作物進入人類食物鏈。合肥工業大學曹樹青教授課題組通過一種新型基因工程技術,首次發現使植物能將有毒物質鎘吸收後「轉存隔離」的新機制,從而降低並解決土壤中的鎘汙染問題。

中國首次土壤普查顯示,中國有近20%的耕地存在鎘、砷、汞、鉛、鎳、銅等重金屬超標,這些重金屬可通過農作物吸收進入食物鏈,嚴重影響食品安全並危及人類健康。據瞭解,造成土壤重金屬汙染的原因複雜,包括工業排放、化肥農藥使用及地礦開採等,通過物理和化學手段治理非常困難,也容易造成二次汙染。

合肥工業大學生物某某工程學院曹樹青教授課題組,採用新型植物修複基因工程技術,在治理土壤重金屬汙染方面取得進展。他們首次發現了植物響應重金屬鎘脅迫訊號轉導的分子調控機制,使植物在受到重金屬鎘汙染的土壤中仍可以茂盛生長,並將鎘吸收後儲存至液泡中。他們再對鎘的植物進行處理,即可有效降低土壤中的重金屬含量。

物理化學修復

a、電動修復

b、電熱修復

c、土壤淋溶

化學修復

重金屬汙染治理方法

世界重視對重金屬汙染治理方法研究,並開展廣泛的研究工作。根據處理方式,處理后土壤位置是否改變,汙染土壤治理技術可分為:原位(insitu)治理和異位(exsitu)治理。

異位治理環境風險較低,見效快且系統處理**性較高,但成本高、對環境擾動大。相對來說,原位治理則更為經濟實用,操作簡單。

根據治理工藝及原理的不同,汙染土壤治理技術可分為:工程治理措施和物理化學修復兩大類。工程治理措施主要包括:

客土、換土、去表土和深耕翻土等措施;物理化學修復主要包括:固化/穩定化、電動修復、絡合淋洗、蒸汽浸提、氧化還原、農業修復、生物修復等。針對土壤重金屬汙染的修復技術主要有:

植物修復,原位化學淋洗,異位化學淋洗,土壤效能改良,固化修復技術,物理分離修復技術,玻璃化修復,熱力學修復,熱解析修復,電動力學修復,換土修復等。

6樓:匿名使用者

土壤汙染的顯著特點是具有持續性,而且往往難以採取大規模的消除措施。如某些農藥在土中自然分解需幾十年。日本神崗礦山在第二次世界大戰時開採鉛鋅礦,排 放含cd廢水,20世紀50年代採取廢水治理措施後,含cd已很少,但事隔幾十年後,該地區骨疼病人反而增多,原因是cd被土壤吸附積累,轉移到稻米中, 人們長期食用這種稻米導致cd在體內蓄積而造成中毒。

土壤的汙染及常用的治理技術,針對重金屬對土壤的汙染及治理,具有很強代表性和實用性的是穩定固化法。是目前較受關注的一種方法。

穩定固化法的治理流程:

經過分析後的砷汙染土壤與重金屬穩化劑混合在一起攪拌5分鐘左右後排出,進行養護及處理後汙染物質狀況分析後分級處理。

作用機理:是模仿金屬礦的形成過程,使重金屬顆粒在天然岩石中間體的吸附、反應吸附、離子交換等作用下被穩固劑所固定,進一步通過矽酸、砷等含水性非晶物質及低結晶礦物的高度結晶化,使重金屬成為礦物中的微量成分。產生的結晶物質可通過再結晶過程及粒子之間生成交錯的晶體,形成強結構的固化網,將固化的重金屬進一步封固在固化網內。

此過程不僅達到了固化的作用,通過晶體交錯、再結晶的不可逆反應過程,更使其達到了穩定化的效果。形成的固化物質在環境條件改變的情況下,也可抑制汙染物質的再次溶出、擴散。

7樓:

比起大氣、水汙染,土壤汙染通常更難以治理,同時治理方法往往需要根據不同的汙染情況而設計,並沒有單一的解決方案。

常見的重金屬土壤治理的方法包括化學法、生物法、熱力學方法等,每種方法又包含不同的技術,每種技術又可以採用不同的施工方案實施。化學法主要通過將重金屬汙染土壤與化學穩定劑混合來實現重金屬的穩定化,而石灰等穩定劑通常不能有長期的治理效果,分子鍵合是目前業界關注的一種以長期穩定性為特點的修復藥劑。生物法一般有植物修復和微生物修復等。

植物修復通過超積累植物吸收土壤中的重金屬,比較安全但是修復週期長;微生物修復通過土壤中微生物降解重金屬,但是影響修復效果的因素較多,目前應用較少。熱力學方法可以通過高溫來使重金屬玻璃化,但是成本很高。

土壤重金屬汙染特點是什麼植物在重金屬汙染修復中的作用有哪些

8樓:匿名使用者

在環境學中,重金屬是指對生物有顯著毒性的元素,不僅包含研究較多的cr(chromium,鉻)、cd(cadmium,鎘)、pb(lead,鉛)、cu(copper銅)、zn(zinc,鋅)、hg(mercury,汞)、ni(nickle,鎳)等金屬元素,還包括類金屬或非金屬的as(砷)、se(硒)等。

土壤中本身有少量的重金屬,這並沒有危害,適量的重金屬有利於動植物的酶促代謝過程。而由於工業汙染、採礦等,大量重金屬進入土壤後,不能被生物降解,相反卻能在食物鏈的生物放大作用下,成千百倍地富集,最後進入人體。重金屬在人體內能和蛋白質及酶等發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中累積,造成慢性中毒。

土壤重金屬汙染的特點有:長期性(短期難降解),積累性(越來越多,隨食物鏈濃縮)、普遍性(我國很多耕地都存在重金屬汙染問題)等等。

植物在重金屬修復中的作用有:

1. 植物提取,利用超級累植物從受汙染土壤中吸收一種或多種重金屬,轉移到地面後收割、進行後續處理;

2. 植物穩定,利用耐重金屬植物的根系分泌物,將重金屬固定在土壤中,或者轉化為非毒害狀態;

3. 植物揮發,利用植物吸收揮發性的重金屬然後揮發而減少土壤重金屬含量,適用於se、as、hg等。

土壤重金屬汙染生物修復的主要方法及其基本原理?

9樓:匿名使用者

生物修復bai

1選擇金屬耐性物,du既能夠耐受金屬毒性,也能zhi夠適dao應乾旱和極端貧瘠的基質條件,特專別適用於屬穩定和改良礦業廢棄地。在一定管理條件和水肥條件下,耐性植物能在廢棄地上很好地生長,隨著耐性植物對基質的逐漸改善,其他野生植物也逐漸侵入,最終可形成一個穩定的生態系統。金屬富積植物能夠在含不同重金屬的基質上正常生長,在植物體內往往積累大量的重金屬(1 000ⅱlg/kg以上,乾重),因此,可以通過反覆的種植和刈割的方法,即可除去土壤中的大部分重金屬,它特別適用於解除輕度重金屬汙染的礦業廢棄地土壤。

2引入固氮生物。利用生物固氮作用在重金屬含量較低的廢棄地進行土壤改植被重建顯出很大的作用和潛力。。對於具較高重金屬毒性的廢棄地,必須用相應的工程措施(如摻入一定比例的汙水汙泥等)

以解除其毒性,保證植物結瘤固氮。菌根能夠有效地利用基質中的磷,而且不受尾礦中富含金屬的毒害,所以將其接種於相應的共生樹種,可以較好地適應廢棄地的生境,這對尾礦上植物定居起著重要作用,達到一定的改良目的。

重金屬汙染土壤的植物修復技術優缺點

植物修復技術是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素的理論為基礎,利用植物及其共存微生物體系清除環境中汙染物的一項環境汙染治理技術。目前國內外對植物修復技術的基礎理論研究和推廣應用大多限於重金屬元素,因此狹義的植物修復技術也主要指利用植物清除汙染土壤中的重金屬。但是,隨著對重金屬植物修復技術研究的深...

土壤包氣帶汙染現狀檢測怎麼取樣,土壤重金屬汙染怎麼檢測?

包氣帶的測試一般分為兩種。一是滲水試驗 滲水試驗是一種在野外現場測定包氣版帶土層垂向權滲透係數的簡易方法,在研究大氣降水 灌溉水 渠水等對地下水的補給時,常需要進行此種試驗。試驗時在試驗層中開挖一個截面積約 0.3 0.5m2 的方形或圓形試坑,不斷將水注入坑中,並使坑底的水層厚度保持一定 一般為 ...

影響土壤中重金屬遷移轉化的因素有哪些

1土壤型別 2土地利用方式 3土壤的氧化 還原條件 4土壤的酸鹼度 5土壤膠體吸附作用 6土壤中重金屬的絡合 螯合作用。影響土壤中重金屬遷移轉化的因素有哪些 1土壤型別 2土地利用方式 3土壤的氧化 還原條件 4土壤的酸鹼度 5土壤膠體吸附作用 6土壤中重金屬的絡合 螯合作用。影響土壤中重金屬遷移轉...