污染环境的植物修复原理知识讲解.pptxVIP

污染环境的植物修复原理知识讲解;目录 5.1 概述 5.2 植物对污染物的修复作用 5.3 影响植物修复的环境因子 5.4 有机污染物的植物修复 5.5 重金属的植物修复 5.6 放射性核素及富营养化物的植物修复;5.1概述;广义的植物修复包括利用植物修复重金属污染的土壤、利用植物净化空气和水体、利用植物清除放射性核素和利用植物及其根际微生物共存体系净化土壤中的有机污染物。 目前植物修复主要指利用植物及其根际圈微生物体系清洁污染土壤，其中利用重金属超积累植物的提取作用去除污染土壤中的重金属又是植物修复的核心技术。 因此，狭义的植物修复技术主要指利用植物清除污染土壤中的重金属。 ;植物修复应用范围： a. 利用植物修复重金属污染的土壤 b. 利用植物净化空气和水体 c. 利用植物清除放射性核素 d. 利用植物及其根际微生物共存体系净化土壤中的有机污染物 ;图5-1 植物修复与生物修复的关系及主要修复方式;植物修复的类型 植物净化空气 植物提取修复 植物挥发修复 植物降解修复 根际圈生物降解修复 植物固定/稳定化修复;（1）植物净化空气;植物修复在空气污染中的应用 氮氧化物NxOy是污染空气的一类主要化合物，NO2同O3在光照的条件下容易形成光化学烟雾，N2O是一种能引起温室效应的气体，它可以辐射传热, 破坏同温层的O3。某些植物将氮氧化物转化为氨基酸或以其为氮源加以利用, 利用这些植物去除空气中的氮氧化物无疑是环保节能的好方法 。;10;（2）植物促进(Phytoaccumulation);12;（3）植物挥发(Phytovolatilization);（4）植物降解（Phytodegradation）;（5）根际圈生物降解(Rhizodegradation);（6）植物固定(Phytostabilization）;5.1.2 植物修复的优势及存在的问题;局限性： 需要光、T、水分等适宜的环境条件，及病、虫草害的影响； 对于污染程度过重、或污染物分布为植物根系所达不到，甚至不适于植物生长的污染土壤或水体的修复并不适用； 对于复合污染土壤或水体，采用一种修复植物或几种修复植物相结合的修复方式往往也难以达到修复要求； 修复周期较长，难以满足快速修复污染环境的需求。;19;5.2.1 植物吸收、排泄与积累;（2）植物排泄 向外排泄体内多余的物质和代谢物质（排泄物或挥发的形式） 植物排泄途径： ①经过根吸收后，再经叶片或茎等地上器官排出去(如汞、硒等）。 ②叶片吸收后，根排泄。 ③ 去旧生新;（3）植物积累 进入植物体内的污染物质虽可经生物转化过程成为代谢产物经排泄途径排出体外，但大部分污染物质与蛋白质或多肽等物质具有较高的亲和性而长期存留在植物的组织或器官中，在一定的时期内不断积累增多而形成富集现象，还可在某些植物体内形成超富集。;用富集系数来表征植物对某种元素或化合物的积累能力， 富集系数（BCF）=植物体内某种元素含量/土壤中该种元素含量 用位移系数来表征某种重金属元素或化合物从植物根部到植物地上部的转移能力，即 位移系数（TF）=植物地上部某种元素含量/植物根部该种元素含量 富集系数越大，表示植物积累该种元素的能力越强。 位移系数越大，说明植物由根部向地上部运输该元素能力越强，利于植物提取修复。 当植物吸收和排泄的过程呈动态平衡时，植物虽然仍以某种微弱的速度在吸收污染物质，但在体内的积累量已不再增加，而是达到了一个极限值，叫临界含量，此时的富集系数称为平衡富集系数。;（4）植物吸收、排泄和积累间的关系 动态平衡(图5-3) ;25;;影响土壤重金属活性的主要因素，影响溶解和沉淀平衡，pH高重金属易沉淀，不易生物吸收。 以Cd、Zn为例，随pH升高，Cd、Zn趋于稳定; 在低pH时，沉积物中生物可吸收态的水溶液和可交换态Cd、Zn的浓度有明显增加。 可能不是单一的递增或递减。;（2）氧化还原电位Eh 重金属在不同的氧化还原状态下，有不同的形态且可互相转化。 Cd：在还原条件下，有机结合态Cd最稳定，但在氧化条件下，有机结合态镉则被转化为生物可利用的水溶态、可交换态或溶解络合态而释放到水体中，并随Eh增大，其释放量增多。 淹水抽穗;(3)共存物质 可改变重金属的存在状态： 络合-螯合剂：与可溶态金属结合，防止金属沉淀或吸附在土壤上，增加重金属的移动性和植物利用性。同时，被吸附态和结合态的金属离子溶解 如，土壤中植物吸收Pb的能力很低→→土壤中加入络合剂（EDTA）→→增加植物根对Pb的吸收能力 富里酸对结合态汞有较强的吸附能力，易于促进矿物汞