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高效修复土壤污染的超富集植物:绿洲一号

发布时间:2021-06-24 发布者:admin 所属类别:菌草知识 浏览量:

近几十年来,由于工业发展速度迅猛,越来越多的有机或无机有毒有害物质对土壤日益严重的污染,导致全世界都面临着土壤污染的问题。我国拥有耕地大约1亿平方公里,而受重金属污染的土地有2000万平方公里,其中以西南、中南、长江三角洲及珠江三角洲等地区污染最为突出。

 

 

到目前为止,我国通过物理、化学、生物、农艺修复的技术方法对土壤污染进行了治理,但这些方法各有局限性,如物理修复技术工程量大,耗资大;化学修复技术对于技术操作要求较多,由此产生的副产物容易造成二次污染;而植物修复便是一种成本低、资源可回收、不易产生副作用的修复手段。

 

 

20 世纪 70 年代末,人们已经开始研究利用超富集植物吸收土壤中的重金属物质而成为一种新型的环境修复法。

 

超富集植物是指对重金属的吸收量超过一半植物的 100 倍以上的植物。其基本特点为:①。在重金属污染或弱污染土壤上,都有很强的吸收富集能力;②。吸收重金属元素可大量迁移至地上部分;③。地上部分能耐受和积累高含量的重金属;④。生长速度快,生物质产量高;⑤。无需反复种植,能多次收割;⑥。具有发达的根系组织;⑦。具有抗虫、抗病能力;⑧。最好同时能积累几种金属。

 

 

优良的超富集植物:绿洲一号

 

绿洲一号属多年生禾本科植物,形似芦苇又似细竹,具有粗而多节的根茎、秆直立、高大、粗壮。植株生长速度快,生物质产量高,在我国北方地区,第一年平均亩年产鲜草3~5吨,第二年以后进入丰产期,亩年产鲜草9~15吨左右,甚至更高。种植一次,可连续收割20年。

 

其根系茂密发达,长势迅猛,根系最长可向周边延伸达9.3米。覆盖性强、管理粗放,生长成熟基本不需要施用肥料和除草剂,无病虫害。耐旱、耐涝、耐高温、耐寒、耐盐碱、耐瘠薄,抗逆性强。

 

 

绿洲一号修复污染土壤的机理

 

绿洲一号对常见重金属 Cu、Zn、Cd、 Pb等均具有吸收与累积作用。绿洲一号还可以监测环境中汞的含量,并能快速富集土壤中的镉类金属,清除酚类。

 

 

1、对铜(Cu)的超富集

 

绿洲一号能够将土壤中的铜吸收并转运到其地上的茎干组织中,其地上部分砷含量达到茎干干重的2.3%,从而降低土壤中铜的含量,达到土壤修复的效果。

 

研究发现,无论是在含铜的自然土壤还是人为施铜的土壤中,绿洲一号均能快速、高效地富集铜,并迅速转运到其地上茎叶中;表现出绿洲一号内铜含量随植株生长以及其生长介质中铜浓度的增加而增加的趋势,而且在铜含量很高的土壤中,绿洲一号也能正常生长。

 

绿洲一号生长快、生物量大、适应性强,用于铜的处理不失为一种很好的方法。

 

 

2、对锌(Zn)超富集

 

植物吸收镍有主动吸收和被动吸收两种方式,而绿洲一号为主动吸收的方式富集锌,即植株根系分泌一些有机酸作为锌进入绿洲一号体内的载体,可与重金属锌结合,降低锌对植株的毒性,促进绿洲一号对锌的吸收。其中一部分直接因蒸腾作用而挥发,大部分则会经过转化或降解转化为对植物无害的物质继而储存在植物组织中。

 

研究表明,绿洲一号能改变根际环境,提高重金属的溶解性。绿洲一号根系及根际微生物的作用能通过多种途径结合改变根际环境,活化土壤固持的重金属锌。

 

3、对镉(Cd)的超富集

 

绿洲一号为多年生禾本科植物,是我国目前研究最多,也是效果较好的镉超富集植物。

 

其根系微生物放线菌对富集后的镉的转移有促进作用,而且能促进绿洲一号的根系生物量。其对高镉污染的土壤有很强的耐性,因镉的加入绿洲一号地上部的生物量增加,从而镉被更多更有效地从土壤中吸收转移到地上部,大大加强植物修复效率。土壤中镉含量(特别是水溶性镉)越高,其对镉的富集量就更大,且绿洲一号比其他的超植物富集效果还要好。

 

4、对铅(Pb)的超富集

 

经过国内科研人员采用温室砂培盆栽实验研究表明:绿洲一号根系和土壤中的铅产生了协同或加和的作用下,能将85%以上的铅转移到地上部分,且迁移总量大。

 

由于绿洲一号根系的耐受性指数高,在铅胁迫下还会产生一种土壤酶释放到土壤的根部,使得铅在根部积累、沉淀,从而加强土壤中铅的固定化,减少铅在土壤里的移动性,达到减少铅对土壤的进一步污染。

 

 

绿洲一号是一种成本低、资源可回收、不易产生副作用的优良土壤污染修复植物。利用绿洲一号来修复重金属污染的土壤还是一种即经济又便于现场操作的治理环境重金属污染的方法,适用于大面积、低浓度的污染点,能在各种浓度环境中有效地去除土壤中的重金属,修复过程一般无二次污染,某些金属元素甚至可回收利用,其发展潜力巨大。符合我国可持续发展战略,绿色、高效的污染治理方法。

 

文章内容提及的菌草均为国家菌草中心海南基地繁育的纯正优质且独有的“黄金草”牌菌草,而非市场中的假冒菌草,请种养殖户切勿上当受骗,耽误种植时机。

 

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