植物修復案例(活動za)

1、拿什么拯救重金屬污染土壤?土壤中毒”不是聳人聽聞，而是正在發(fā)生的事實在廣西、云南、湖南等一些受到重金屬污染區(qū)的土地上，原本正常生長的農(nóng)作物會被超標的重金屬毒死，人們難覓蔬菜和糧食的蹤影。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,中國的土壤重金屬污染日益嚴重。環(huán)保部此前估算的數(shù)據(jù)顯示，全國每年因重金屬污染的糧食高達萬噸，造成的直接經(jīng)濟損失超過億元。國土資源部也稱，目前全國耕種土地面積的以上已受重金屬污染。中國科學院地理科學與資源研究所陳同斌研究員告訴記者，因礦產(chǎn)資源采掘不當而使廢棄采礦地大量裸露，并通過水流等途徑污染農(nóng)田，造成土壤中的重金屬含量嚴重超標，直接影響到農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，威脅人類健康。他說，土壤污染問題的

2、弱勢”跟其隱蔽性和滯后性有關(guān)。大氣污染、水污染和廢棄物污染等問題一般都比較直觀。比較典型的重金屬污染物有砷、鎘、汞、鉻、鉛、鎳、鋅、銅等，尤其是砷中毒的事件，我國每年都有報道。但土壤的安全，又涉及人們的米袋子、菜籃子，事關(guān)人們的生命健康。因此，污染土壤的修復迫在眉睫。誰來拯救土壤重金屬污染是全球面臨的一個亟待解決的環(huán)境問題，傳統(tǒng)污染土壤的修復方法不能從根本上解決問題。陳同斌研究員說，像淋洗法修復土壤，用化學溶劑對受污染土壤進行清洗，把重金屬洗去，這是比較徹底的解決辦法，但是淋洗法除了耗費巨大和工程量大之外，還存在二次污染的問題。相對來說，借助植物特殊功能修復污染土壤的植物技術(shù)以其安全、廉價的特

3、點正成為全世界研究和開發(fā)的熱點。陳同斌主持的重金屬污染土壤的植物修復技術(shù)”課題小組，在國際上率先開發(fā)出砷污染土壤的植物修復技術(shù)，并建立了第一個植物修復示范工程。他們的研究證實，蕨類植物蜈蚣草對砷具有很強的超富集功能，其葉片含砷量高達千分之八，大大超過植物體內(nèi)的氮磷養(yǎng)分含量。植物修復可以細分成植物富集、植物穩(wěn)定、植物阻隔等很多類型。但是目前植物修復的重點方向主要集中在以去除重金屬為追求的植物萃取技術(shù)。植物修復萃取技術(shù)首先需要篩選和培育特種植物，特別是對重金屬具有超常規(guī)吸收和富集能力的植物一一俗稱超富集植物種植在污染的土壤上，讓植物把土壤中的污染物吸收起來，再將植物中的重金屬元素加以回收利用?！标?/p>

4、同斌說，大部分植物吸收的重金屬都集中在根部，而超富集植物地上部分的吸收量要高于根系的吸收量。能成為超富集植物，一是植物在有毒重金屬污染脅迫下生物量不能減少。二是植物吸收的重金屬含量應該高于土壤中的含量。這樣的超富集植物才具有實用價值，可以推廣應用?！甭约裔屢申愅螅褐袊茖W院地理科學與資源研究所環(huán)境修復中心主任，首席研究員、博士生導師、國家杰出青年基金獲得者，是我國植物修復和智能控制生物堆肥領(lǐng)域的主要開創(chuàng)者和學術(shù)帶頭人。在國際上發(fā)現(xiàn)第一種砷超富集植物蜈蚣草，解決了砷污染土壤植物修復的關(guān)鍵技術(shù)，并建立示范工程。疑問一：蜈蚣草怎么發(fā)現(xiàn)的？陳同斌的重金屬污染土壤植物修復團隊，從年開始在全國范圍內(nèi)進行

5、土壤污染狀況調(diào)查，年在中國本土發(fā)現(xiàn)了世界上第一種砷的超富集植物一一蜈蚣草。他說，在全國考察重金屬污染時，發(fā)現(xiàn)最嚴重的是砷污染。像西南一些地方，有很多礦石含砷量大，對土壤的污染較重。砷是一種有毒的物質(zhì)，其三價的氧化物俗稱砒霜”能讓接觸者患皮膚病或癌癥等。而蜈蚣草卻能從土壤中大量地把砷等有毒金屬吸走。那么，蜈蚣草是怎么發(fā)現(xiàn)的？年以前，國內(nèi)的土壤修復大多以國外已發(fā)現(xiàn)的超富集植物作為研究材料，如遏藍菜。我想，在植物資源那么豐富的中國，為什么不能找到更好的超富集植物呢？”陳同斌說，湖南石門是盛產(chǎn)雄黃礦的地方，雄黃主要成分是砷。有砷等重金屬的地方，那里的植物就有耐重金屬的特質(zhì)，或許能大量吸附重金屬。于是，

6、課題組開始了在雄黃礦尋找這種植物。在雄黃礦的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，盡管當?shù)赝寥赖纳楹勘绕胀ㄍ寥栏邤?shù)百倍以上，但是仍有少數(shù)能夠存活下來，并且長得還不錯的植物。但是大家還不敢斷定，這些植物就是要尋找的能吸收砷的超富集植物，因為不知道這種植物體內(nèi)的砷含量是多少？即使植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)砷，那又是通過根系從土壤中吸收的，還是空氣飄落而至的？這一切，只能回到北京的實驗室，進一步研究才能確定。通過多次考察和試驗，我們發(fā)現(xiàn)并證實，蜈蚣草等幾種植物體內(nèi)的砷就是通過根系從土壤中進入的，且含量還很高，比遏藍菜具有更好的修復效果?！标愅笮牢康卣f。這就是神奇的蜈蚣草。疑問二：蜈蚣草怎么吃”掉土壤中的砷？在中國科學院地理科學與資源研究

7、所環(huán)境修復中心的六樓實驗室里，記者見到一盆盆來自不同地方的蜈蚣草，讓人驚嘆的是，就是這些不起眼的綠色植物，卻有如此神奇的魔力。它是怎樣將土壤中的砷吸附在自己體內(nèi)？從而修復土壤、凈化環(huán)境。娛蚣草是一種通過抱子繁殖的蕨類植物，幼苗育好后，移植到重金屬污染的土壤中去就可以了。蜈蚣草將土壤中的重金屬，通過根系，吸收到體內(nèi)，并轉(zhuǎn)移到地上部分。由于它對土地中砷的吸收量比普通植物高很多，一塊原本污染得沒法種莊稼的土地，蜈蚣草種上幾年后，土壤被凈化得隨你愛種什么了?！标愅蟾嬖V記者。為了縮短凈化的進度，提高凈化率，原本一年割一茬的蜈蚣草，還可以每年割三茬。同時，為了提高土地的利用率，在修復土壤的同時，可將蜈蚣

8、草和一些經(jīng)濟作物套種。在廣西，蜈蚣草就和制造工業(yè)乙醇的能源甘蔗種在一起。在其他地方，蜈蚣草還能和桑樹、苧麻一起套種，為農(nóng)民帶來一定的經(jīng)濟收入。疑問三：蜈蚣草吃”了砷咋處理？幾年后，那些完成修復土壤任務的超累積植物咋處理？會不會造成二次污染？有沒有可能回收利用？陳同斌告訴記者，真正想提煉和回收利用重金屬時，量又很有限，從經(jīng)濟學角度考慮目前不太合算。所以，那些修復植物每年被割掉的地上部分和幾年后完成修復土壤任務的整株植物，處理的方法都一樣，就是焚燒，再作為危險廢棄物集中填埋。焚燒后，重金屬的比例就不大了，在允許的范圍內(nèi)。填埋后，它釋放的那部分重金屬的含量通過再釋放已經(jīng)在環(huán)境背景值的水平以下，而在背

9、景值水平以下的重金屬，一般不會顯示出它的毒性。就像一般的農(nóng)業(yè)土壤，均存在著重金屬元素，它們之所以不產(chǎn)生危害是因為處于背景值水平。土壤重金屬的污染不容忽視，但也不能夸大，一定要實事求是，因為有些地方的污染土壤是可以修復的?！彼f，盡管超量積累植物在治理重金屬污染土壤方面具有很大的潛力，但在實際中存在一些問題：如自然界中的超量積累植物不僅種屬稀少，而且往往有地域分布的局限性。此外，多數(shù)超累積植物往往存在生物量小、生長緩慢、氣候環(huán)境適應性差等問題。因而，尋找篩選和栽培馴化自然界中存在的超累積植物，使其能適用于實際應用，仍然是當前植物修復研究的一項重要任務。典型案例蜈蚣草“吃”掉土壤中的重金屬砷用植物

10、“吃”掉土壤中的重金屬，這不是假設。在湖南、廣西和云南，陳同斌的研究小組應用了，在本土條件下依靠超富集植物蜈蚣草，對土壤重金屬污染進行修復的技術(shù)，改善了土壤和減少農(nóng)作物中重金屬超標的現(xiàn)象。湖南:建立了世界上第一個砷污染土壤植物修復基地修復前：湖南郴州蘇仙區(qū)鄧家塘鄉(xiāng)因砷污染導致多畝稻田棄耕、人死亡、多人集體住院，誘發(fā)嚴重糾紛和暴力沖突，曾引起國務院高度重視，中央電視臺焦點訪談專門報道。修復后：在田間種植條件下，蜈蚣草葉片含砷量高達，有力證明了蜈蚣草在砷污染土壤的治理方面具有極大的應用潛力。廣西：建立污染土地的植物修復示范工程修復前：廣西環(huán)江縣因洪災造成超過畝農(nóng)田土壤被嚴重污染，部分土壤甚至寸草不生，這已成為廣西當前最突出的環(huán)境問題。修復后：建立污染土地的植物修復示范工程，目前已種植超富集植物進行土壤重金屬污染修復試驗，取得初步成效。云南：開展植物修復與植物采礦技術(shù)研究修復前：在云南有些礦產(chǎn)區(qū)