第八章污染士壤的植物修复
第八章 污染土壤的植物修复
第一节基本概念和修复机理植物修复(phytoremediation)：利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、降解等作用来清除污染环境中的污染物质
◆植物修复(phytoremediation): 利用植物及 其根际圈微生物体系的吸收、挥发和转化、 降解等作用来清除污染环境中的污染物质。 第一节 基本概念和修复机理
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口植物修复发展历程·无意识地利用植物处理排泄物·20世纪初，有意识地利用植物生态系统处理废弃物和污水无害化·1970s后，发展污水的土地处理系统，成为城市生活废水的处理技术；废弃矿山的复垦，污泥的处理和农业应用，植物耐性机理的研究·1980s，Chaney提出利用超积累植物清除土壤重金属污染，形成植物修复概念
植物修复发展历程 • 无意识地利用植物处理排泄物 • 20世纪初，有意识地利用植物生态系统处 理废弃物和污水无害化 • 1970s后，发展污水的土地处理系统，成 为城市生活废水的处理技术；废弃矿山的 复垦，污泥的处理和农业应用，植物耐性 机理的研究 • 1980s, Chaney 提出利用超积累植物清除 土壤重金属污染，形成植物修复概念
植物提取（phytoextraction）植物挥发（phytovolatilization）植物去除过程植物降解（phytodegradation）(removalprocess)植物根滤（rhizofiltration）植物修复(phytoremediation)根际生物降解（rhizo-biodegradation）植物稳定过程植物稳定（phytostabilisation）(stabilisation process)图6-1植物修复的两大过程
植物对污染物的修复机理有机物的吸收积累和代谢木质化吸收转运污染物CO2,VOC植物代谢代谢物VOC挥发大气植物根际根际CO2,VOC根际吸附降解土壤水中有机污染物+土壤土壤吸附（可解吸）土壤固定（不被解吸）图6-2有机污染土壤植物修复主要原理示意
植物对污染物的修复机理- 有机物的吸收积累和代谢
某些植物能在体内代谢或矿化有机物，使其失活；但多数研究只证明了植物仅能通过酶催化氧化降解有机物降解产物的进一步深度氧化过程研究还很缺乏;为提高植物修复效率，可利用基因工程技术增强植物的降解能力
⚫某些植物能在体内代谢或矿化有机物，使 其失活； ⚫但多数研究只证明了植物仅能通过酶催化 氧化降解有机物； ⚫降解产物的进一步深度氧化过程研究还很 缺乏； ⚫为提高植物修复效率，可利用基因工程技 术增强植物的降解能力．
植物对有机污染物的吸收途径对气态污染物的粘附和吸收对水溶态污染物的吸收
植物对有机污染物的吸收途径 对气态污染物的粘附和吸收 对水溶态污染物的吸收
气态污染物口植物粘附污染物的数量，主要决定于植物表面积的大小和粗糙程度，某些植物还可分泌油脂、黏液，如去杉、油松等，口气孔是叶片吸收污染物的主要部位，但高浓度污染物可对叶片造成损害，如二氧化硫可导致植物气孔张开和关闭的机能瘫痪，臭氧可损害叶片的栅栏组织
植物粘附污染物的数量, 主要决定于植物表 面积的大小和粗糙程度, 某些植物还可分泌 油脂、黏液, 如去杉、油松等; 气孔是叶片吸收污染物的主要部位, 但高浓 度污染物可对叶片造成损害, 如二氧化硫可 导致植物气孔张开和关闭的机能瘫痪, 臭氧 可损害叶片的栅栏组织. 气态污染物
表皮细胞一一排列紧密，无色透明，外壁有角质层主要起保护作用表皮（分上、下表皮）保卫细胞一一成对存在，中间的孔隙叫气孔可以进行气体交换。细胞内有叶绿体栅栏组织一一接近上表皮，细胞呈圆柱形，排列叶片的叶肉较整齐，里面的叶绿体较多叶绿体是制造结构海绵组织一一接近下表皮，细胞形状不规则，排有机物的场所列较疏松，里面的叶绿体较少具有支撑作用（分网状脉和平行脉两种叶脉导管一一输送水分和溶解在水中的无机盐具有输导作用筛管一一输送有机物