植物修复技术在土壤污染治理中的环保应用初探

(整期优先)网络出版时间:2022-04-23
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植物修复技术在土壤污染治理中的环保应用初探

杨帆

南京国环科技股份有限公司 210042

摘要:土壤被污染之后必然会影响周围的生态环境,目前全球各国都已经认识到了土壤污染的危害,并积极采取措施来对土壤污染进行治理。在土壤污染治理中,运用植物修复技术不但投入相对较小,而且不会造成二次污染。基于此,本文对植物修复技术在土壤污染防治理中的应用展开了分析。

关键词:植物修复;植物筛选;重金属;污染土壤


土壤是我们人类赖以生存的基础资源,它为人们提供着丰富的生活以及生产资源。土壤自身具备较为复杂的多阶层生态系统,能够对污染物进行一定程度的净化,但是这种净化作用是存在一定限度的,如果土壤中的污染物总量超出其净化能力,那么土壤就会被污染,土壤的质量及其生产能力就会下降,严重的还会对人类的生存造成威胁。在土壤污染物中,重金属污染是影响土壤质量的关键性问题,在当前植物修复技术不断发展的过程中,使用植物修复技术针对土壤的重金属污染问题进行有效的优化处理,是保证重金属污染问题得到合理控制的重要基础。

一、植物修复技术在土壤污染领域应用存在的不足

目前,植物修复技术应用于土壤重金属污染领域,依据其修复机理可以将其划分成植物稳定、植物提取以及植物挥发等类型。比如印度芥菜就能够将毒性较强的Cr6+还原为度性较弱的Cr3+。但是从植物修复技术应用的整体情况进行分析,还具有一些不足,比如,一部分植物修复技术对于修复效率的调查存在不足,并不能将植物的实际修复状态作为重金属吸收情况的判断依据,造成重金属的生物有效性难以得到成熟完整的价值判断。一部分重金属吸收状态的判断技术对于真菌等资源的应用价值研究不够全面,缺乏对微生物代谢技术特征的关注,导致很大一部分植物资源的应用难以为重金属吸收性作用的识别提供条件,导致植物修复技术的应用效果很难管控。另外,还有一些重金属资源在进行微生物代谢的过程中,对于化合物质的小分子转化功能研究不够完整,并不能结合其对有机酸等物质资源的应用需求实现对代谢技术的正确操作,很难为重金属吸收性价值的变现提供支持。

二、植物修复技术在土壤污染领域的优化应用策略

(一)提升植物对重金属的吸收效率

首先,要强化对植物资源生物性能的判断,结合土壤之中的重金属含量特点,对植物修复技术的价值予以研究,使重金属吸收效率的管理工作能够较为成熟的适应植物资源的污染物吸收管理需要,为重金属吸收效率的进一步优化创造有利条件。在进行具体的重金属资源生物特性研究的过程中,植物资源的应用者必须对重金属吸收管理工作的价值进行深入调查,结合重金属资源的形态以及化学特定,对重金属吸收的实际效率加以考察,以便使植物的吸收重金属能力可以得到较为成熟的判断,为重金属吸收效率的有效控制提供支持。在处理土壤之中重金属含量分析工作的过程中,必须强化对微生物分泌物质的重视,结合微生物的代谢规律,对土壤之中的重金属资源消耗情况加以考察,进一步实现对重金属化解规律的识别控制,为重金属吸收规律的合理管控创造较为成熟的基础条件,为植物更加完整的实现对重金属污染问题的管理控制提供有利保障。

(二)提升活性剂资源的应用合理性

首先,土壤污染问题的控制人员必须强化对微生物生成状态的关注,结合生物资源的表面活性剂特征,对重金属资源的应用特点加以研究,使重金属能够较为成熟的实现对金属离子资源的有效控制,以此保证土壤修复技术可以成熟的对各类重金属化合物质进行有效控制,为重金属解析质量的优化变现创造有利条件。在进行重金属形态分析的过程中,必须始终加强对金属资源游离状态的关注,根据活性剂应用前后土壤资源的金属含量变化特点,对重金属的解析状态进行统计,使活性剂资源应用价值的进一步改良可以拥有较为成熟的技术性保障。另外,活性剂资源在实际的应用过程中,还应该结合不同植物修的复潜力对活性剂资源应用策略进行更加深入的分析与研究,以此实现对活性剂应用特征的优化控制,进一步实现活性剂资源应用特点的识别与控制,以便土壤之中的重金属污染可以凭借活性剂的正确应用得到有效控制。

(三)合理控制植物修复生物量

土壤污染植物修复过程,是一种以植物为载体的修复过程,无论使用的修复植物是一年生还是多年生,最终都需要把完成修复积累的杂草从污染土壤上移除。移除这些杂草的方式非常多,能够运用人工除草的方式,也可以采用机器收割的方式,最为关键的一点是将杂草从土壤上移除之后的处理。

,如何对修复后的杂草进行有效处理始终是制约植物修复技术广泛推广的重要因素,一般来讲,重金属污染土壤采用杂草进行修复后,移除的杂草可以进行灰化,之后再从灰中回收重金属,但是这种处理方式的成本非常高,因此,通常将植物进行灰化后进行填埋处理。

杂草资源修复重金属污染土壤主要有下面几种方式:(1)在受到污染的土壤上种植一些秸秆类杂草,将秸秆作为薪材进行使用;(2)在土壤上种植能源类型的作物,并利用其进行酒精、油脂等工业原料的提取,作物的秸秆可以进行沼气发酵或者压制成纤维板材;(3)种植木本植物,比如杨树,杨树成材后可以用于造纸。但是,需要注意的是,这些处理方式都存在一定的潜在风险,在对土壤中重金属的处理过程中,可能会导致某一个环节重金属的重新积聚,导致出现二次污染。近些年随着人们环保意识的提升,这种处理方式也愈来愈不被人们所认可。所以,想要更加广泛的利用杂草资源来对重金属污染土壤进行修复,必须要寻找出一种妥善的方式来对修复生物量进行处理。

三、植物中超积累植物以及排异植物筛选方法

(一)超积累植物比较常用的筛选方法以及它的缺点

化学分析法指的是取微量植物样本对其实施化学分析,对样品植物内部的重金属含量进行测定,以判断植物是否是超积累植物。这种筛选植物的方法具有筛选面大、操作简单、速度快扥特征。但是与此同时这种方法采样量比较少,因此其可信度相对不足,并且样本采集过程中采集地点的土壤被重金属污染程度是有差异的,所以很多能够对重金属污染土壤进行修复的植物资源可能会被遗漏。

野外试纸法也能够对超积累植物进行初步筛选,具体做法是将野外新鲜采集到的植物叶片按压在特质的试纸上,之后结合试纸的颜色变化来对植物叶片中含有的重金属含量程度进行判定。这种方法操作非常简洁,判断速度也非常快,然而由于技术层面的原因,目前这种方法仅仅适合用于镍超积累植物的筛选。

温室营养液或土壤盆栽模拟法指的是人为的向营养液中或者盆栽土壤中添加一定浓度的重金属元素,模拟植物在重金属土壤环境中的生长状态,通常是通过不同浓度梯度试验以检验植物对重金属的耐性和积累特性,但大多数试验均用于植物对重金属积累潜力的分析,在超积累植物的筛选试验中这种方法的运用相对较少。

采样分析法是当前寻找和判定超积累植物的最为常见的一种方法。具体做法是在重金属污染较为严重的环境中不但对生长的杂草植物进行采样,同时对其根部土壤进行采样,然后对杂草植物和根部土壤中的重金属含量都进行测定,依据其含量来判定是否是超积累植物。但是这种方式在实际操作中存在着比较大的难度。

(二)排异植物的筛选方法

对植物中排异植物的筛选方法与超积累植物的筛选在流程和原理上具有非常大的相似性,需要结合排异的金属种类不同,来选择合适的筛选方法。当这种植物所表现出来的金属耐性哪种是比较强的,那么就是哪种金属物质的排异植物。比如,大白菜可以作为铅、镉的排异植物。

四、结论

综上所述,目前重金属对土壤造成污染的原因众多,且常规的处理方式不但难度较大,且需要投入大量的人力、物力、财力资源,成本较高,所以植物修复技术在土壤重金属污染修复领域的应用非常必要。植物能够对土壤中的重金属进行降解、吸收以及清除,使土壤逐渐恢复健康,但需要注意的是当前阶段植物修复技术的应用还具有较大局限性,所以行业研究人员还应该加强对植物修复技术的进一步研究,使植物修复技术的修复能力可以持续提升。


参考文献:

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