【土壤】超富集植物对铅污染土壤的作用机理( 二 )


3. 植物富集铅能力的影响因素
美国能源部规定 , 能用于植物修复的植物应具有5个特性 , 其中最关键的就是超富集和高生物量 。 由于已发现的Pb超富集植物种类少 , 植物生长慢 , 生物量小 , 人们迫切需要寻找增强植物提取功效的方法 。 目前研究较我的方法就是施用螯合剂 , 即诱导植物提取技术 。 加入到土壤中的螯合物与Pb结合后阻止了Pb的沉淀和吸附 , 从而提高了Pb的可提取性 。 有研究报道 , 许多植物中的Pb-EDTA可从土壤溶液中一直输送到植物地上部分 。 产生这种现象的机制可能是 , 螯合剂改变了植物的输送系统功能 , 导致Pb的输送变得更容易 。 螯合剂的类型和浓度对植物吸收Pb的效果影响也不同 。 诱导植物提取方法较适合于中、低污染土壤的修复 。
植物对土壤中Pb的吸收还受土壤的pH值、土壤微生物、所施用的肥料和复合污染效应等多种因素的影响 。 一般情况下 , 随着pH降低 , 土壤吸附铅的数量也减少 。 原因可能是随着pH下降 , 氢离子增多 , 土壤溶液中被胶体和粘土吸附的Pb2+与H+发生交换 , Pb2+被解吸下来 , 从而增加了其在土壤溶液中的浓度 。 调节pH值一般可用酸化剂等 , 施用不同的肥料也可改变土壤pH值 。
4. 超富集植物的耐性和积累机制
生长在Pb污染土壤环境中的植物会受到不同程度的危害 , 在植物长期净化过程中相应地产生了许多抵御重金属毒害的机理 , 如细胞区间隔离、细胞壁沉淀、细胞活性氧防御酶协同作用方面起了重要作用 。 近些年来 , 许多动物和植物中的植物螯合肽合成酶基因已被识别 , 引入这些基因的转基因植物能被诱导合成含量更高的植物螯合肽 , 提高植物对Pb的耐性和积累 。 Pc作为生物吸附剂可有效清除采矿业、石油、涂料等工业废水中的Pb2+;将含有多种霉菌的丝状真菌菌丝处理后可除去废水中98%的Pb;最后 , 在研究植物超富集作用的生理和分子机制的基础上 , 应用分子生物学和基因工程技术把生长慢、低生物量的超富集植物育成生长快、生物量大的品种 , 或把超富集植物的特异基因转入到高生物量的植物体中 , 是植物修复技术的关键工作 。 在充分考虑到转基因植物给生态环境带来潜在威胁的前提下 , 通过多学科交叉研究培育生长快、生物量大的Pb超富集植物品种 , 是今后有广阔应用和发展前景的工作 。
5. 展望
植物修复技术属于原位修复技术 , 可以保护水土 , 不破坏生态环境 , 成本低、操作简便 , 是一项很有发展前景的工作 。 土壤污染的植物修复研究已经成为当前国内外的热点问题和前沿领域 。 在深入了解植物生物学特性与植物修复关系的基础上 , 采用土壤污染修复技术的综合应用也是必不可少的 。 通过植物生理学、土壤学、遗传学、环境科学和生物工程等多个学科交叉研究 , 植物修复技术将在铅污染土壤恢复治理方面发挥更大作用 。
参考文献
[1] 钟科. 超富集植物修复土壤重金属污染[N]. 江苏农业科技报 , 2005.
[2] 刘英楠. 我国发现新的镉超积累植物龙葵[N]. 科学时报 , 2005.
[3] 李素珍. 受污染土壤的修复技术[N]. 农资导报 , 2006.
[4] 杜铁光. 300多万亩重污染耕地用途待改变[N]. 人民政协报, 2005.
【【土壤】超富集植物对铅污染土壤的作用机理】

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