搜索
土壤重金属Cr污染及生物修复研究姓名：王佩专业：环境科学学号：2009361河北农业大学环境科学-王佩目录1.研究意义2.研究内容3.研究现状4.展望1.研究意义工业生产的废渣、废气、废水造成的环境污染引起生态环境的破坏和植物及农作物重金属污染，从而对人体造成直接或间接的危害．虽然有些重金属是人体所必需的微量元素，如Cr在人体糖代谢过程中起重要作用，但当它们的浓度或体内积蓄量达到一定阀值时，就会对人体产生毒害．此外，重金属一旦进入人体，不会发生分解，而是积蓄在体内，对人体造成潜在性的危害，例如，引起致畸、致癌和致突变等．因此，研究重金属铬污染土壤修复具有重要的现实意义．2.研究内容1.土壤重金属污染定义指由于人类活动产生的重金属进人土壤，积累到一定程度，超过土壤本身的自净能力，导致土壤性状和质量变化，构成对人体和生态环境的影响和危害．2.重金属污染特点①重金属污染物质不能为生物所分解，大多数也不能通过焚烧的方法从土壤中去除，相反地可以在生物体内富集，有些还会转化为毒性更大的甲基化合物；②重金属污染多为复合性污染；③大多数重金属的可移动性较差或迁移距离短；④重金属对植物造成的伤害具有潜伏性特点；⑤重金属易在土壤及生物体内蓄积．3.重金属铬的价态Cr在环境中通常有四种氧化态:0,+2,+3和+6,最主要是以+3和+6两种价态存在。其中Cr(+6)以阴离子的形态存在,一般不易被土壤所吸附.具有较高的活性,对植物易产生毒害,Cr(+6)被认为具有致癌作用。4.铬污染现状由于采矿、印染、电镀、化工、冶金、皮革的使用等使得含铬的废水废渣排出，致使土壤、水体和生物遭到不同程度的污染，尤为严重地是铬还可以随食物链进人人体，对人体造成危害5.重金属铬处理方法方法化学萃取螯合技术氧化还原拮抗技术生物修复微生物修复6.生物修复技术微生物修复技术动物修复植物修复技术农业生态修复技术3.研究现状3．1微生物修复技术微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲合吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度．Fred等[]研究表明，根菌Glomusin—traradices可以提高向日葵对Cr的耐性，促进向日葵对Cr的吸收．常文越等[]采用从铬(VI)污染土壤中筛选出的土著微生物对某铬污染场地土样研究，结果发现温度(25℃最佳)和有机质含量对六价铬还原影响显著，施用菌剂1个月后，六价铬的还原可达9O以上．3．2动物修复动物修复就是利用土壤中的某些低等动物(如蚯蚓、鼠类等)能吸收重金属的特性，在一定程度上降低了污染土壤中的重金属含量，达到了动物修复重金属污染土壤的目的3．3植物修复技术植物修复就是利用植物根系吸收水分和养分的过程来吸收、转化污染体(如土壤和水)中的污染物，以期达到清除污染、修复或治理的目的．根据植物修复原理可将其分为植物萃取、植物挥发、植物稳定以及植物促进等技术．(1)植物萃取技术植物萃取(phytoextraction)[28]是指种植一些特殊植物，利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害物质并运移至植物地上部，通过收割地上部物质带走土壤中污染物的一种方法．目前已发现有7o0多种超积累重金属植物，积累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的量一般在0．1以上，Mn、Zn可达到1以上．Reeves等_2妇研究发现，产于欧洲中部的铅圆锥遏蓝菜(Th1aspirotundifoliumsubsp)是一种超富集Pb的植物．J．L．Gardea等[30]研究表明，天璇花是一种Cr的超富集植物，其叶富集Cr量为21OOmg·kg(2)植物挥发技术植物挥发(phytovolatilizati0n)[31]是指利用植物根系分泌的一些特殊物质或微生物使土壤中的重金属转化为挥发形态以去除其污染的一种方法．目前这方面研究较多的是金属Hg和非金属元素Se．(3)植物稳定技术植物稳定技术(phytostabilization)指通过植物根系的吸收、沉淀或还原作用，使土壤中重金属活性降低，转变为低毒性形态，从而固定于根系和根际土壤中，减少对环境和人类健康的污染风险．目前研究较多的是Pb和Cr的稳定．Cotter—Howells等研究表明，施磷酸盐可以促使铅在Agrostiscapillaris根际土壤中形成磷氯铅矿．(4)植物促进技术有些植物本身并不能吸收重金属，但其根系分泌物(氨基酸、糖、酶等)可促进根系周围土壤中徽生物的活性和生化反应，有利于土壤中重金属的释放和微生物的吸收．植物组合修复技术3.4植物组合修复技术（1）植物一微生物联合修复技术（2）改良剂一植物修复（3）螯合剂一植物修复Cafer等[。]研究了EDTA和柠檬酸对向日葵修复重金属污染土壤的影响，结果表明，在一定浓度下可提高向日葵对重金属Cr、Cd吸收．孙小峰等研究表明，添加EDDS能在一定程度上提高海州香薷对cu、zn、Pb的吸收量，且对于地下水的潜在淋滤风险较小．（4）基因工程一植物修复利用基因重组技术是将具有金属累积特性的基因导人到生物量大且易收获的植物中，并利用该植物特定的受体细胞与载体一起得到复制和表达，使受体细胞获得新的遗传特性，最后将转基因植物进行田间试验，以确定是否达到目的（5）电压一植物修复在电压作用下，电极附近土壤溶液发生电化学元素反应，改变了土壤中的氧化一还原电位、pH等理化性质，加快土壤固体上重金属的解吸，提高土壤溶液中重金属的含量，从而有利于植物的吸收、积累，加快修复过程．3.5农业生态修复技术（1）农艺修复包括改变耕作制度，调整作物品种，种植不进入食物链的植物，选择能降低土壤重金属污染的化肥，或增施能够固定重金属的有机肥等措施，来降低土壤重金属污染．(2)生态修复态修复是将人类所破坏的生态系统恢复成具有生物多样性和功能平衡的本地生态系统，使之具有某种形式和一定水平的生产力，维持相对稳定的生态平衡．陆引里等[]研究表明，较低浓度的Ni有利于提高土壤微生物活性，高浓度Ni严重污染破坏了土壤微生物区系，使土壤细菌、放线菌及真菌数量下降，放线菌对重金属毒性影响最为敏感，重金属富集植物车前草引起土壤微生物区系的变化较小，表现了良好的修复能力．展望土壤污染的植物修复技术是一项非常有前途的新技术，与其他修复技术相比其费用较低，适于发展中国家采用。但其理论体系、修复机理和修复技术等方面尚有许多不完善之处，需做大量的基础理论研究和应用实践工作，如超量积累和耐性去污植物资源的筛选以及植物分解、富集和稳定污染物的机制，污染物在植物一土壤体系中的作用规律，特定植物的生理特性、栽培特性、生物化学、遗传学、分子生物学和遗传工程；实际应用方面包括选择植物种类，各种植物搭配，工程设计规范和工程治理标准，提高去除效率和减少费用，克服生物修复局限性，扩大生物修复应用范围以及如何有效与其他修复技术综合利用等问题。Addyourcompanyslogan