土壤中銅污染及其超富集植物的修復作用

1、精選課件土壤中銅污染土壤中銅污染及其超富集植物的修復作用及其超富集植物的修復作用精選課件目目錄錄2341研究背景研究背景|土壤銅污染現(xiàn)狀土壤銅污染現(xiàn)狀|土壤銅污染修復方法土壤銅污染修復方法|超富集植物修復作用超富集植物修復作用|5 |總結(jié)與展望總結(jié)與展望精選課件1研 究 背 景研 究 背 景精選課件 1.1 銅的物理性質(zhì)熔熔 點點 108 1083 3. .4 4沸沸 點點密密 度度 256725678.960g/cm8.960g/cm銅單質(zhì)在常溫下呈現(xiàn)（紫）紅色銅單質(zhì)在常溫下呈現(xiàn)（紫）紅色銅的延展性好，銅的延展性好，1g的銅可以拉成的銅可以拉成3000m長的細絲，或壓成長的細絲，或壓成10多

2、平方米幾乎透明的銅箔導熱性和導電性高多平方米幾乎透明的銅箔導熱性和導電性高銅合金機械性能優(yōu)異，電阻率很低，僅次于銀，但比銀要銅合金機械性能優(yōu)異，電阻率很低，僅次于銀，但比銀要便宜得多便宜得多精選課件 1.2 銅的化學性質(zhì)原子序數(shù)元素符號摩爾質(zhì)量29CU63.5g/mol常見化合價為常見化合價為 +1 CuCl、Cu2O、Cu2S +2 CuCl2、CuSO4、Cu2(OH)2CO3精選課件 1.3 銅的常見用途電器和電子市場：電線、母線、變壓器繞電器和電子市場：電線、母線、變壓器繞組、重型馬達組、重型馬達工業(yè)機器和設(shè)備：工業(yè)閥門和配件、工業(yè)機器和設(shè)備：工業(yè)閥門和配件、儀表、滑動軸承、模具、熱交

3、換器和泵儀表、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等等國防工業(yè)：用以制造子彈、炮彈、槍炮零件國防工業(yè)：用以制造子彈、炮彈、槍炮零件輕工業(yè)：鐘表機芯、造紙機的網(wǎng)布、輕工業(yè)：鐘表機芯、造紙機的網(wǎng)布、輥輪、印刷銅版輥輪、印刷銅版農(nóng)業(yè)生活：波爾多液、泳池消毒劑農(nóng)業(yè)生活：波爾多液、泳池消毒劑精選課件1.4 銅對人體健康的影響 銅對于血液、中樞神經(jīng)和免疫系統(tǒng)，頭發(fā)、皮膚和骨骼組織以及大腦、肝臟、心臟等內(nèi)臟的發(fā)育和功能有重要影響。人體缺乏銅會引起貧血，毛發(fā)異常，骨和動脈異常，甚至腦障礙。但如過剩，會引起肝硬化、腹瀉、嘔吐、運動障礙和知覺神經(jīng)障礙。 銅在人體內(nèi)含量約100150mg，血清銅正常值11.2g/ml，銅是

4、人體中含量位居第二的必需微量元素。含銅的酶有酪氨酸酶、單胺氧化酶、超氧化酶、血銅藍蛋白等。 銅對血紅蛋白的形成起著活化的作用，它促進鐵的吸收和利用，在傳遞電子、彈性蛋白的合成、嘌呤代謝、磷脂及神經(jīng)組織形成方面有重要意義。銅還是機體內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的重要組成部分，許多重要的酶需要微量銅的參與和活化。銅元素在機體運行中具有的作用：銅元素在機體運行中具有的作用：銅是人體必需的微量元素：銅是人體必需的微量元素：精選課件 1.5 銅攝入過量對人體的危害 導致中毒，癥狀包括反胃、惡心、嘔吐、腹瀉。其它嚴重癥狀包含血尿、黃疸、寡尿。銅攝入量超過正常攝取量的1000倍則有致命的風險。 銅攝入過量主要表現(xiàn)為銅攝入過

5、量主要表現(xiàn)為Wilson氏征：氏征：銅攝入過量（銅攝入過量（64mg/d）：）： 會引起膽汁排泄銅的功能紊亂。組織中銅的滯留，沉積于肝臟則引起慢性活動性肝炎；沉積于腦部出現(xiàn)小腦性運動失常和帕金森綜合征；沉積于腎則引起腎小管中毒表現(xiàn)，出現(xiàn)蛋白尿、血尿等；沉積在角膜可在后彈力層上出現(xiàn)鐵銹樣環(huán)。 長期接觸銅容器,管道或閾門,酸性食物和飲料能溶解毫克量的銅,這足以引起惡心,嘔吐和腹瀉。精選課件2土壤銅污染現(xiàn)狀土壤銅污染現(xiàn)狀精選課件2.1 土壤中銅的來源原生原生次生次生礦物礦物污水污泥灌溉污水污泥灌溉冶煉工業(yè)制造冶煉工業(yè)制造 銅在巖石圈中的含量僅次于鋅鋅，列第 26 位，含量約為 70mg/kg。地殼中

6、銅的含量為24-55mg/kg。銅能形成多種礦物，常見原生礦物中以硫化物狀態(tài)存在，在風化的過程中這些礦物很容易溶解而釋放出銅離子。大部分土壤中，銅來自于土壤中原生礦物和次生礦物，平均 20-30mg/kg 之間。金屬冶煉，工業(yè)制造，電鍍工業(yè)，電子制造業(yè)等每年會產(chǎn)生大量的銅污染廢料。隨著農(nóng)業(yè)中含銅農(nóng)藥化肥的大量使用，以及農(nóng)田污泥施用、污水灌溉使一些地區(qū)出現(xiàn)土壤銅污染的現(xiàn)象。精選課件2.2 土壤中銅的形態(tài) 土壤中銅的存在形態(tài)一般可以分為：可交換態(tài)可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)碳酸鹽結(jié)合態(tài)、合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機結(jié)合態(tài)有機結(jié)合態(tài)、殘渣態(tài)殘渣態(tài) 這些形態(tài)之間是相互聯(lián)系的，在一定的條件下，它們

7、之間還可以互相轉(zhuǎn)化，土壤的pH、銅的含量、有機質(zhì)含量、氧化物形態(tài)及其含量和植物根系都會影響到銅形態(tài)的變化。通常殘渣態(tài)殘渣態(tài)銅被視作無效態(tài)，生物有效性較低，對動植物機體的影響最小。精選課件2.3 土壤銅污染的危害降低土壤生物活性和土壤肥力降低土壤生物活性和土壤肥力降低農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)降低農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì) 危害人類及動物健康危害人類及動物健康 研究表明，投加銅等重金屬能顯著降低土壤微生物生物量、微生物呼吸強度和脫氫酶活性，尤其以脫氫酶活性指標比較有規(guī)律，該指標代表土壤生物活性總體水平。當投加銅的濃度為允許量的 4.9 倍時土壤微生物量減少 51% 當土壤中銅含量超過一定值時，就會抑制作物生長，

8、并導致減產(chǎn)。究表明隨著重金屬銅等濃度的增加，作物生長量下降。高銅對農(nóng)作物生長勢、微量元素含量、細胞膜透性及光合作用都有不利的影響。 銅可通過食物鏈傳遞以及直接暴露危害人體健康。過量的銅將導致人體粘膜的刺激和腐蝕，并引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)及肝、腎中毒。銅在人體肝臟內(nèi)大量積累，會產(chǎn)生名為“肝痘”的銅代謝疾病。 123精選課件2.4 土壤銅的環(huán)境質(zhì)量標準 一級標準為保護區(qū)域自然生態(tài)、維持自然背景的土壤環(huán)境質(zhì)量的限制值； 二級標準為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、維護人體健康的土壤限制值； 三級標準為保障農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和植物正常生長的土壤臨界值 土壤環(huán)境 質(zhì)量標準（GB15618 -1995）精選課件2.5 我國土壤銅污染現(xiàn)狀全

9、國土壤污染狀況調(diào)查公報全國土壤污染狀況調(diào)查公報 2005 年 4 月至 2013 年 12 月，首次全國土壤污染狀況調(diào)查。調(diào)查范圍為中華人民共和國境內(nèi)的陸地國土，調(diào)查點位覆蓋全部耕地，部分林地、草地、未利用地和建設(shè)用地，實際調(diào)查面積約 630 萬平方公里。調(diào)查采用統(tǒng)一的方法、標準，基本掌握了全國土壤環(huán)境質(zhì)量的總體狀況。 從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方；長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題較為突出，西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標范圍較大；鎘、汞、砷、鉛 4種無機污染物含量分布呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢。 精選課件2.5 我國土壤銅污染現(xiàn)狀 從圖

10、中可以看出，其中 7 個地方的總銅含量低于國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準的水平（準的水平（50mg/kg），而?？诘你~含量高于該標準。這說明我國各地表層土壤中銅的含量都未達到污染的水平，而海南島可能受到獨特的地質(zhì)和氣候條件的影響，表層土壤中銅的含量較高。 總體來看，南部地區(qū)的銅含量高于北部，西部高于東部。精選課件2.6 土壤重金屬污染的特性隱蔽性隱蔽性不可逆性不可逆性 累積性累積性 123 土壤重金屬污染具有很強的隱蔽性，人們很難直觀的發(fā)現(xiàn)，只有對土壤樣品進行化學分析和對農(nóng)作物殘留物進行檢測，才能了解土壤的污染情況。 相比于大氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)，在土壤系統(tǒng)中，重金屬污染物擴散比較慢

11、，遷徙比較困難，這就導致重金屬污染物很容易積累在土壤中，從而引起土壤重金屬超標。 由于重金屬在土壤中積累到一定程度時，便引起土壤結(jié)構(gòu)和功能的變化，且由于重金屬很難降解。 因此，一旦污染很難恢復原狀。精選課件3土壤銅污染修復方法土壤銅污染修復方法精選課件3.1 土壤銅污染修復法分類物理修復技術(shù)化學修復技術(shù)生物修復技術(shù)換土法、客土法、翻土法、去表土、電解法、熱處理法化學改良劑法、化學淋洗法、化學柵法植物修復法、動物修復法、微生物修復法精選課件3.2 各種修復方法的比較物理修復技術(shù)物理修復技術(shù)：化學修復技術(shù)化學修復技術(shù)：生物修復技術(shù)生物修復技術(shù)：優(yōu)點是優(yōu)點是處理效率高、工藝簡單、效果顯著處理效率高、

12、工藝簡單、效果顯著；缺點是人力物力耗費較高、不能從根本上缺點是人力物力耗費較高、不能從根本上解決污染問題。解決污染問題。優(yōu)點是優(yōu)點是處理周期較短、效率高、效果明顯處理周期較短、效率高、效果明顯；缺點是可能對植物生長和土壤肥力造成不良缺點是可能對植物生長和土壤肥力造成不良影響、產(chǎn)生一定的二次污染問題。影響、產(chǎn)生一定的二次污染問題。優(yōu)點是對優(yōu)點是對土壤性質(zhì)影響小，治理成本低土壤性質(zhì)影響小，治理成本低，可，可以以徹底去除徹底去除土壤中重金屬污染，另外植物修土壤中重金屬污染，另外植物修復還起到復還起到美化環(huán)境美化環(huán)境的作用，能獲得良好的社的作用，能獲得良好的社會效益；缺點是修復周期較長。會效益；缺點是

13、修復周期較長。生物修復技術(shù)生物修復技術(shù)是目前研究最為火熱且最有發(fā)展前景的方法 精選課件3.3 生物修復技術(shù)動物修復技術(shù)是指動物修復技術(shù)是指土壤動物群（如蚯土壤動物群（如蚯蚓等）通過直接的蚓等）通過直接的吸收、轉(zhuǎn)化和分解吸收、轉(zhuǎn)化和分解或間接的改善土壤或間接的改善土壤理化性質(zhì)，提高土理化性質(zhì)，提高土壤肥力，促進植物壤肥力，促進植物和微生物的生長等和微生物的生長等作用而修復土壤污作用而修復土壤污染的過程染的過程微生物修復法對重微生物修復法對重金屬污染物修復是金屬污染物修復是指利用土壤中某些指利用土壤中某些微生物（如藻類、微生物（如藻類、細菌、真菌等）對細菌、真菌等）對重金屬污染物進行重金屬污染物進

14、行吸收、沉淀、氧化吸收、沉淀、氧化和還原作用等，從和還原作用等，從而降低土壤中重金而降低土壤中重金屬毒性的過程屬毒性的過程植物修復技術(shù)是指植物修復技術(shù)是指利用植物及其根際利用植物及其根際微生物體系的物理、微生物體系的物理、化學或生物過程來化學或生物過程來吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、降解或固定土壤污降解或固定土壤污染物的一種原位生染物的一種原位生物修復技術(shù)物修復技術(shù)精選課件3.3 生物修復技術(shù) 蚯蚓對污染土壤銅有一定的富集能力 。以富集系數(shù)即蚯蚓體內(nèi)銅濃度與土壤銅濃度的比值作為其富集能力的指標 ,在 Cu2 +200 mg/kg處理培養(yǎng) 21d后 , 蚯蚓腸道的富集系數(shù)為 2.65。 腸

15、道與表皮的富集系數(shù)都隨著培養(yǎng)時間的延長而增大 ,隨著污染濃度的增加而下降 。精選課件3.4 植物修復技術(shù) 直接將特定植物種植在重金屬污染區(qū)域，植物對土壤中污染元素有直接將特定植物種植在重金屬污染區(qū)域，植物對土壤中污染元素有特殊的特殊的吸收和吸附吸收和吸附能力，直接吸收污染元素，將其從土壤中帶走，達到能力，直接吸收污染元素，將其從土壤中帶走，達到污染治理與生態(tài)修復的目的污染治理與生態(tài)修復的目的精選課件3.4 植物修復技術(shù)根據(jù)根據(jù)作用機理作用機理可將植物修復技術(shù)分為：可將植物修復技術(shù)分為：植物提取植物提??；植物揮發(fā)植物揮發(fā)；植物固化植物固化；根際過濾；植物降解；根際過濾；植物降解利用重金屬富集能力

16、較強的植物-超富集植物的根系吸收污染土壤中的重金屬，轉(zhuǎn)移并儲存在地上部分，隨后收獲地上部分并集中處理。 利用植物根系分泌的一些特殊物質(zhì)使土壤中的重金屬轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)態(tài)，或者植物吸收土壤中的重金屬至體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中，從而凈化土壤。植物利用其自身的機械穩(wěn)定和沉淀作用固定土壤中重金屬，降低重金屬毒性并防止其進入水體和食物鏈，從而降低對環(huán)境的污染。植物提取植物提取植物揮發(fā)植物揮發(fā)植物固化植物固化植物提取技術(shù)植物提取技術(shù)是目前研究最為廣泛且最有發(fā)展前景的方法 精選課件4超富集植物修復作用超富集植物修復作用精選課件4.1 超富集植物金屬超富集植物：金屬超富集植物：能夠生長在重金屬含量較高

17、的土壤上，經(jīng)不斷生物進化、或通過遺傳/基因工程培育誘導而成的，地上部能比普通植物富集某種重金屬1000倍以上的植物。特點：特點：植物體內(nèi)重金屬濃度超濃度超過臨界值過臨界值植物吸收的重金屬大多數(shù)分布在地上部分，即較高轉(zhuǎn)運系數(shù)（轉(zhuǎn)運系數(shù)（TF）在重金屬污染土壤上生生長良好長良好一般不發(fā)生毒害現(xiàn)象植物地上部分的銅累積量達到1000mgkg-1才能稱之為銅超富集植物目前國內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)的銅超富集植物并不多，主要集中于銅鋅礦區(qū)銅鋅礦區(qū)和冶冶煉廠廢棄處煉廠廢棄處精選課件4.2 超富集植物篩選方法盆栽模擬法盆栽模擬法將幼苗種植在人為添加銅污染的土壤中，室內(nèi)條件下對整個生長周期觀察記錄，測定植物對銅的吸收特性，篩

18、選出合適的植物 野外采樣分析法野外采樣分析法通常對某一種或者某幾種重金屬元素具有超富集能力的植物都會大量生長在富含這些元素的土壤表層，如礦區(qū)、成礦作用帶等 與生長在銅金屬礦區(qū)的植物相比，盆栽中的植物與生長在銅金屬礦區(qū)的植物相比，盆栽中的植物被馴化時間短被馴化時間短，有利于從植物，有利于從植物自身機理自身機理等方面找到抗重金屬的等方面找到抗重金屬的內(nèi)在原因內(nèi)在原因，為分子基因工程研究提供理論依據(jù)，為分子基因工程研究提供理論依據(jù)精選課件 迄今發(fā)現(xiàn)超積累植物迄今發(fā)現(xiàn)超積累植物700余種余種,廣泛分布于約個廣泛分布于約個50科科,但絕大多數(shù)屬于鎳但絕大多數(shù)屬于鎳超積累植物有超積累植物有329種種,銅超

19、積累植物銅超積累植物37種種,這些超積累植物絕大部分是在這些超積累植物絕大部分是在氣候溫和的歐洲、美國、新西蘭及澳大利亞的污染地區(qū)發(fā)現(xiàn)的。有的超積氣候溫和的歐洲、美國、新西蘭及澳大利亞的污染地區(qū)發(fā)現(xiàn)的。有的超積累植物可同時積累多種重金屬累植物可同時積累多種重金屬,如在如在37種銅的超積累植物和種種銅的超積累植物和種30鈷的超積累鈷的超積累植物中植物中,有有12種對銅和種對銅和鈷鈷都有超積累能力都有超積累能力,但目前還沒發(fā)現(xiàn)哪一種植物具有廣但目前還沒發(fā)現(xiàn)哪一種植物具有廣譜的重金屬超積累特性。譜的重金屬超積累特性。4.3 銅超富集植物研究現(xiàn)狀精選課件 目前對于植物富集銅有過不少報道,并已發(fā)現(xiàn)絕大多

20、數(shù)的銅積累和超富集植物主要集中在唇形科、石竹科、馬齒覓科、豆科、禾本科、漆樹科和馬鞭草科等。發(fā)現(xiàn)的指示植物有酸模、女婁菜、寬葉香薷、海州香薷、小頭寥等。在我國現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的銅礦指示植物中,一些植物中銅的含量已達到超積累水平,表現(xiàn)出超積累特征,如鴨跖草鴨跖草、海州香薷海州香薷以及蓖麻蓖麻。4.4 幾種銅超富集植物精選課件 細胞壁細胞壁是鴨跖草根中銅結(jié)合的主要位點 。而在葉中 ,銅主要分布在含核糖核蛋白體的細胞溶質(zhì)部分中, 在莖中 ,隨銅濃度提高 ,銅向含含核糖核蛋白體的細胞溶質(zhì)部分核糖核蛋白體的細胞溶質(zhì)部分的分配增加。 海州香薷吸收大量的銅主要分布在根部根部, 根系所吸收的銅主要積累在細胞壁細胞壁

21、;隨著銅處理時間和處理濃度增加 ,海州香薷根系和地上部銅含量均增加, 其中根系銅含量增加更明顯。 運用差速離心技術(shù)分析銅在海州香薷細胞內(nèi)的分布,表明細胞壁細胞壁和葉綠體葉綠體是海州香薷葉中銅結(jié)合分布的主要位點 ,而細胞壁是海州香薷根細胞中銅的主要位點 。 海州香薷中含氧螯合物含氧螯合物 ,特別是根、莖及葉細胞壁中含氧螯合物對銅的結(jié)合鈍化可能起著銅解毒的重要作用 ;而隨著銅脅迫時間延長,除了細胞壁鈍化細胞壁鈍化外,銅與其誘導產(chǎn)生的含硫螯合物結(jié)合含硫螯合物結(jié)合以及 Cu2+還原可能是植物對銅解毒的主要機理 。4.5 海州香薷及鴨跖草富集銅的分布和機理分布分布機理機理精選課件4.6 幾種銅富集植物

22、從目前對于銅超富集植物的研究發(fā)現(xiàn)，有些植物對于銅的富集水平，雖從目前對于銅超富集植物的研究發(fā)現(xiàn)，有些植物對于銅的富集水平，雖然沒有達到超富集植物的要求，但還是體現(xiàn)了較強的銅富集能力，如豆科然沒有達到超富集植物的要求，但還是體現(xiàn)了較強的銅富集能力，如豆科的的紫花苜蓿紫花苜蓿，蓼科的蓼科的小頭蓼小頭蓼和和酸模酸模精選課件4.6 幾種銅富集植物 李紅艷等的報道表明菊科植物李紅艷等的報道表明菊科植物艾蒿艾蒿、濱蒿濱蒿以及以及構(gòu)樹構(gòu)樹對對 Cu 也表現(xiàn)出很也表現(xiàn)出很高的富集能力高的富集能力 ,其中艾蒿地上部分的含其中艾蒿地上部分的含Cu 量變化值為量變化值為91 698 mg/kg ,濱蒿為濱蒿為 42

23、 259 mg/kg，構(gòu)樹，構(gòu)樹為為 94 437 mg/kg 。精選課件4.7 超富集植物對銅的解毒機制 細胞壁作為土壤重金屬進入植物體內(nèi)的第一道屏障，含有大量纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、木質(zhì)素及蛋白質(zhì)，其對銅有很高的親和力。在植物的細胞壁中，金屬沉淀作用金屬沉淀作用可以很好的起到阻止過量的銅進入原生質(zhì)體的效果。 當植物的細胞質(zhì)膜受到高濃度重金屬脅迫時，結(jié)構(gòu)和功能上會發(fā)生相相應(yīng)改變應(yīng)改變。質(zhì)膜在銅脅迫下透性增大，細胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)流出，磷脂組分也會發(fā)生改變。質(zhì)膜能夠減少或阻止 Cu2+流入細胞質(zhì)，并且有選擇性選擇性地將過量的銅排出細胞外，使得植物體內(nèi)的銅含量降低到安全的范圍，從而達到減輕或解除銅毒

24、害的效果。 植物體內(nèi)的金屬硫蛋白金屬硫蛋白等有機物能與銅絡(luò)合絡(luò)合，減少銅與上述重要有機物質(zhì)絡(luò)合的機會，從而達到緩解或解除銅毒害的目的。另外植物體內(nèi)的組氨酸組氨酸以及一些組氨酸殘基也參與了植物體內(nèi)銅的轉(zhuǎn)運。細胞壁的解毒機制細胞壁的解毒機制質(zhì)膜的選擇性吸收質(zhì)膜的選擇性吸收絡(luò)合體的解毒作用絡(luò)合體的解毒作用精選課件4.8 超富集植物修復銅污染土壤的強化措施 有機酸能改變銅的有效性有效性，從而達到強化超積累植物修復的作用，如 EDTA 施入銅污染土壤，可顯著提高土壤水浸提態(tài)銅、交換態(tài)銅的含量，同時使海州香薷銅含量升高，并促進銅向地上部分轉(zhuǎn)移，可作為海州香薷修復銅污染土壤的助劑。 根際微生物對超積累植物的

25、強化，不僅可以增加植物生物量增加植物生物量，還大幅度提高植物對銅的吸收，而且不造成二次污染。土壤中的真菌能夠增加根際產(chǎn)生的 CO2，釋放有機酸，分解有機物，從而增加根際土壤中金屬的移動性，促進植物的吸收。 利用基因技術(shù)，將異源基因在生物量大且容易收獲的植物體進行有效的表達，從而強化植物強化植物的修復作用，以解決海州香薷、鴨跖草株型矮小、生長速度慢等限制因素。基因工程技術(shù)強化基因工程技術(shù)強化微生物強化微生物強化有機酸強化有機酸強化精選課件5總結(jié)與展望總結(jié)與展望精選課件5.1 總結(jié) 現(xiàn)代修復技術(shù)發(fā)展方向應(yīng)該是從生態(tài)學角度出發(fā)，修復土壤污染的同時，維護正常的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，實現(xiàn)綠色意義的污染土壤

26、修復，實現(xiàn)人和環(huán)境的和諧統(tǒng)一。 同時，污染土壤的修復治理是一個錯綜復雜的過程，影響因素較多，而單一的修復技術(shù)雖有較好的修復效果，但都有各自適用的范圍，單獨實施時必然會受到制約，影響修復效果。 因此，在實踐過程中，需要將物理、化學和生物的多種方法融合起來構(gòu)成一個技術(shù)體系，做到融會貫通、游刃有余，優(yōu)劣互補，以高效、低耗的方式解決常規(guī)技術(shù)難以奏效的難題。 土壤重金屬污染與農(nóng)產(chǎn)品安全息息相關(guān)，并通過土氣、土水界面與大氣環(huán)境和水環(huán)境相關(guān)聯(lián)。開展土壤重金屬污染的修復技術(shù)研究，對于促進農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，保障廣大人民群眾的生命健康具有重大意義。1234精選課件 多種處理方法應(yīng)用于土壤銅污染的治理中，植物修復技術(shù)

27、有明顯的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，是一種理想的、 具有廣闊的發(fā)展前景的方法，今后重點研究方向主要有:5.2 前景展望 借鑒國外土壤重金屬污染修復先進技術(shù)，篩選并發(fā)展能廣泛廣泛應(yīng)用應(yīng)用、安全安全、低成本低成本的原位農(nóng)田生物修復技術(shù)和物化穩(wěn)定技術(shù)，加強污染修復技術(shù)集成。如開發(fā)新型選擇性高選擇性高、殘留量低殘留量低、副作副作用小用小的生物可降解螯合劑或低分子量有機酸，代替目前廣泛使用的難降解螯合劑。 探索螯合誘導與其他生物工程結(jié)合的聯(lián)合修復技術(shù)，如與接種接種叢枝菌根叢枝菌根、植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)、分子生物學分子生物學以及物理化學調(diào)物理化學調(diào)控控等聯(lián)合，提高植物修復效率；開發(fā)與螯合劑協(xié)同作

28、用的土壤改良劑，根據(jù)植物生長特性優(yōu)化螯合誘導植物修復的環(huán)境條件，探索作物最佳施肥技術(shù)和病蟲害生物防治技術(shù)。精選課件5.2 前景展望 運用分子生物學分子生物學和基因工程技術(shù)基因工程技術(shù)，強化超富集植物材料的篩選，因地制宜地誘導、培育本地兼具高生物量和高富集能力的植物，降低外來富集植物帶來的物種入侵風險，克服天然超積累植物生長慢生長慢、生物量低生物量低和適應(yīng)環(huán)境能力差適應(yīng)環(huán)境能力差等缺點。 銅超富集植物體內(nèi)銅的去向植物體內(nèi)銅的去向和最終處置最終處置?，F(xiàn)階段銅富集植物體內(nèi)重金屬銅的回收利用主要采用的是堆肥法、 焚燒法、 灰化法等方法，尋找出更好的處置方法，可以達到合理利用資源合理利用資源、 減減少負

29、面環(huán)境效應(yīng)少負面環(huán)境效應(yīng)的目的。精選課件習題 部分精選課件一、名詞解釋一、名詞解釋習題部分1、金屬超富集植物、金屬超富集植物 能夠生長在重金屬含量較高的土壤上，經(jīng)不斷生物進能夠生長在重金屬含量較高的土壤上，經(jīng)不斷生物進化、或通過遺傳化、或通過遺傳/基因工程培育誘導而成的，地上部能基因工程培育誘導而成的，地上部能比普通植物富集某種重金屬比普通植物富集某種重金屬1000倍以上的植物。倍以上的植物。2、植物修復技術(shù)植物修復技術(shù) 植物修復技術(shù)是指利用植物及其根際微生物體系的物植物修復技術(shù)是指利用植物及其根際微生物體系的物理、化學或生物過程來吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)化、降解或固定理、化學或生物過程來吸收、揮發(fā)、轉(zhuǎn)

30、化、降解或固定土壤污染物的一種原位生物修復技術(shù)。土壤污染物的一種原位生物修復技術(shù)。精選課件3、植物揮發(fā)、植物揮發(fā)習題部分 利用植物根系分泌的一些特殊物質(zhì)使土壤中的重金利用植物根系分泌的一些特殊物質(zhì)使土壤中的重金屬轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)態(tài)，或者植物吸收土壤中的重金屬至體屬轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)態(tài)，或者植物吸收土壤中的重金屬至體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中，從而凈化土壤。內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中，從而凈化土壤。4、盆栽模擬法、盆栽模擬法 將幼苗種植在人為添加鉛污染的土壤中，室內(nèi)條件將幼苗種植在人為添加鉛污染的土壤中，室內(nèi)條件下對整個生長周期觀察記錄，測定植物對鉛的吸收特下對整個生長周期觀察記錄，測定植

31、物對鉛的吸收特性，篩選出合適的植物性，篩選出合適的植物. 精選課件習題部分二、填空題二、填空題 1、 銅在巖石圈中的含量僅次于 ，列第 位，含量約為 。2、土壤重金屬污染的特性主要表現(xiàn)為 ， ， 。 隱蔽性隱蔽性不可逆性不可逆性積累性積累性鋅鋅70mg/kg 263、超富集植物修復銅污染土壤的強化措施主要有 ， ， 。有機酸強化有機酸強化微生物強化微生物強化基因工程技術(shù)強化基因工程技術(shù)強化4、植物地上部分的銅累積量達到 才能稱之為銅超富集植物。1000mg/kg精選課件習題部分三、選擇題三、選擇題1、以下哪一項不是銅的主要用途（、以下哪一項不是銅的主要用途（ ）A. 鐘表機芯B. 制鉛筆C.

32、子彈殼D. 變壓器繞組B2、以下哪一項不是、以下哪一項不是土壤中銅的存在形態(tài)土壤中銅的存在形態(tài)（ ）A. 可交換態(tài)B. 碳酸鹽結(jié)合態(tài)C. 殘渣態(tài)D. 無機結(jié)合態(tài)D精選課件3、以下哪一項不屬于銅超富集植物（、以下哪一項不屬于銅超富集植物（ ）A. 構(gòu)樹B. 鴨跖草C. 蓖麻D. 海州香薷A4、銅富集植物、銅富集植物酸模屬于酸模屬于（ ）科植物）科植物A. 豆科B. 苜?？艭. 張繼科D. 蓼科D習題部分精選課件習題部分1、請簡述金屬超富集植物的特點請簡述金屬超富集植物的特點四、簡答題四、簡答題植物體內(nèi)重金屬濃度超過臨界值植物體內(nèi)重金屬濃度超過臨界值植物吸收的重金屬大部分分布在地上部分，即較高地植物吸收的重金屬大部分分布在地上部分，即較高地上部上部 / 根濃度比率根濃度比率在重金屬污染土壤上生長良好一般不會發(fā)生毒害現(xiàn)象在重金屬污染土壤上生長良好一般不會發(fā)生毒害現(xiàn)象2、請簡述請簡述動物修復技術(shù)動物修復技術(shù) 動物修復技術(shù)是指土壤動物群（如蚯蚓等）通過直接動