王挺杨 吴莹
绍兴市环保科技服务中心 浙江省绍兴市 312000
摘要：工业排放污染物及其他人类活动等不同程度地增加了土壤中重金属的含量，危害人们的生命安全和身体健康。本文简单探讨了土壤重金属污染植物恢复技术，以期为广大环保行业工作者提供参考。
关键词：土壤重金属污染；植物恢复技术
引言：土壤中重金属的来源一般可分为自然来源和人为来源，自然来源以天然的土壤母质为主，人为来源可以根据人类活动类型分为工业源、生活源以及农业源三大块。土壤中微生物不能分解重金属，因此重金属而会在土壤中积累，影响土壤性质，甚至可以转化为毒性更大的烷基化合物，被植物和其他生物吸收、富集，进而通过食物链在人、畜体内蓄积，直接影响植物、动物甚至人类健康。早在2013年，有学者研究发现我国受镉、砷、汞、铜、锌等重金属污染的耕地有1.5亿亩，每年因重金属污染（如“镉米”、 “砷米”等）的粮食达1000多万吨，造成的直接经济损失200余亿元【1】。2014年全国土壤污染调查显示，我国耕地土壤重金属点位超标率为19.4%，其中镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铜（Cu）、铅（Pb）、铬（Cr）、锌（Zn）、镍（Ni）8种重金属元素均有不同程度的超标，以镉（Cd）的污染程度最重，超标率为7.0% 【2】。2018年8月31日修订的《中华人民共和国土壤污染防治法》第五十九条相规定，用地用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的，变更前应当按照规定进行土壤污染状况调查，从法律上对特定土地利用方式变更强制规定场地环境调查。同时，国家也在研究出台建设用地、农用地土壤污染责任人认定办法。2018年生态环境部启动了第二次全国污染源普查暨全国土壤污染状况详查工作，对目前全国土壤污染情况继续进行摸底调查。结合上述形势来看，推测可能会激活新一轮土壤污染修复市场。本文通过探讨土壤重金属污染植物恢复技术，以期为广大环保行业工作者提供参考。
目前，我国治理土壤污染治理主要还是三种方法，即物理法、化学法、生物法。生物恢复技术主要包括植物恢复、微生物恢复及微生物-植物联合恢复三种种类，普遍认为具有操作简单，低成本等优点，可以通过利用土壤中生物活动对污染物进行富集和降解，进而修复土壤污染。相较于其他的处理方法，生物修复技术在治理过程中对周围环境的干扰少、治理成本低，而且对土壤造成的二次污染小的优点，污染土壤处理后即可再利用，不破坏土壤结构和肥力，恢复后的土壤可再利用，但该项技术在实践中较为少见。
1、土壤重金属污染植物恢复技术的概述
植物恢复技术是生物恢复技术中的一种，本质是指利用植物生理过程来去除、减少土壤中的重金属污染物含量，如植物萃取、根际过滤、植物挥发等。其中，植物萃取是通过利用超积累植物吸附重金属，从而从土壤中除去重金属；植物稳定是利用植物根部机械稳定作用或通过根部的积累、鳌合、氧化还原等作用，限制重金属在土壤中的移动或生物有效性；植物挥发是利用植物将土壤中的污染重金属吸收到体内后，先转化成气态形式，再通过蒸腾作用排到大气中。
修复技术植物对土壤中重金属的有效提取往往受到植物对根吸收能力的限制，植物生长受气候、土壤等条件影响，无论使用何种植物，土壤酸碱度、质地、阳离子交换能力、矿物组成和有机质含量等土壤特性等均对金属植物有效性有很大影响，因此也不适用于污染物浓度过高或土壤理化性质严重破坏等不适合恢复植物生长的土壤，使用之前，应对目标地区的土壤特征进行评估。国内植物恢复工程应用成本约为100~400 元/吨，但是恢复过程时间较长，一般为3~8年【3】。
2、重金属污染土壤恢复植物选取
如何选取适宜的植物是土壤重金属污染治理中采取植物恢复技术的关键问题。积累与超积累植物是指吸收积累重金属能力强的植物，国内外对积累与超积累植物的界定依据是植物的富集浓度与转移系数，转移系数一般用植物地上部和根部重金属浓度的比值来表示。超积累植物的标准目前一般采用国外学者提出的参考值，即把植物叶片或地上部干重含锰（Mn）、锌（Zn）达到10000微克/克及镉（Cd）达到 100微克/克，铅（Pn）、铜（Cu）、铬（Cr）、钴（Co）、镍（Ni）等达到1000微克/克及以上，且转移系数大于1的植物称为相应元素的超积累植物【4】，按此标准，世界上迄今为止共发现的超积累植物约有500余种【5】。石润等人在2015年对可用于土壤重金属污染铅、镉、锌、锰、铜、铬、砷及同时具备多种重金属的梳理了52种超积累植物，并列举了抗重金属污染的59种先锋植物，其中草本类34种，灌木类8种，乔木类17种。其中，以澳大利亚粉叶蕨为例，对砷的积累浓度可达到16 413毫克/千克，我过本土的蜈蚣草，对砷的积累浓度可达到2350~5018毫克/千克【6】。
3、结束语
植物恢复技术由于具有成本低、对土壤结构无破坏等优点是重金属污染土壤修复中的研究热点，在实践中，很多学者在植物为主的基础上继续引入微生物以改善土壤、促进植物生长，同时也应注意，为避免二次污染，应对后续工作中焚烧炉、尾气处理设施和重金属提取效果进行定期监测，以便及时采取相应的应对措施，并采取措施防止植物生长过程中因动物觅食污染食物链。
参考文献：
【1】中国科学院学部. 我国土壤重金属污染问题与治理对策. 2013.
【2】环境保护部， 国土资源部. 全国土壤污染状况调查公报[J]. 中国环保产业， 2014， 36（5）：10-11.
【3】生态环境部.《生态环境损害鉴定评估技术指南 土壤与地下水》[S].
【4】Baker A J M, Brooks R R, Pease A J, et al. Studies on copper and cobalt tolerance in three closely related taxawith in the genus Silence L. (Caryophyllaceae) from Zaire[J]. Plant and Soil,1983,73: 377-385.
【5】Wenhao Yang, Taoxiang Zhang, Siliang Li, et al. Metal removal from and microbial property improvement of a multiple heavy metals contaminated soil by phytoextraction with a cadmium hyperaccumulator Sedum alfredii H[J]. Journal of Soils and Sediments, 2014,14:1385-1396.
【6】石 润，吴晓芙，李 芸.应用于重金属污染土壤植物修复中的植物种类[J].中 南 林 业 科 技 大 学 学 报,2015,35(4),139~145.