1樓：匿名使用者
利用植物修復技術治理重金屬汙染的實質是將某種特定的植物種植在被重金屬汙染的土壤上，植物收穫後進行妥善處理，就可將重金屬移出土壤。目前科學家嘗試應用生物工程技術培育符合植物修復技術要求的轉基因植物。(1)土壤中的重金屬通過食物鏈逐級富集，從而危及人類的健康。
(2)在應用植物修復技術治理重金屬汙染的土壤時，需選擇符合要求的植物，這遵循了生態工程的協調與平衡原理。(3)獲得目的基因後可採用pcr(多聚酶鏈式反應、聚合酶鏈式反應) 技術進行擴增。大部分物種的基因能拼接在一起，是因為它們的分子結構都是雙螺旋結構。
檢測目的基因是否成功匯入植物細胞，可採用的生物技術是dna分子雜交技術。
(4)將含有目的基因的植物細胞培養成植株需要應用_植物組織培養，該技術的理論依據是_植物細胞的全能性，培養過程中，細胞必須經過_脫分化和再分化程才能形成胚狀體或叢芽。
土壤中重金屬超標如何處理
2樓：科學普及交流
（一）常見治理方法
土壤重金屬汙染治理途徑主要有兩種，一是改變重金屬在土壤中的存在狀態，使其由活化態轉為穩定態；二是從土壤中除去重金屬。
常採用的物理及物理化學的方法時熱解吸法、電化學法和提取法。對於揮發性重金屬可用加熱方法從土壤中解吸出來。若重金屬滲透性不高且傳導性差則用電化學法除去。
提取法可利用試劑和土壤中的重金屬作用，形成溶解性的重金屬離子或金屬試劑絡合物，**再利用。
(二)工程物理化學法
工程物理化學法是利用物理、化學等方法治理重金屬汙染土壤的方法。在重金屬汙染的初期，由於汙染較集中，這種方法較為普遍採用，主要方法有：客土法、沖洗絡合法、電動化學法、熱處理法、物理固化法等。
對於汙染重、面積小的土壤運用物理化學法具有治理效果明顯、迅速的優點，但對於汙染面積較大的土壤則需要消耗大量的人力與財力，而且容易導致土壤結構的破壞和土壤肥力的下降，因此對於大面積重金屬汙染地不宜採用這種方法。
熱處理法是將汙染土壤加熱，使土壤中的揮發性汙染物揮發並收集起來進行**或處理；電解法是使土壤中重金屬在電解、電遷移、電滲和電泳等的作用下在陽極或陰極被移走。
（三）生物修復法
生物修復是指利用生物的新陳代謝活動減少土壤中重金屬的濃度或使其形態發生改變，從而使汙染的土壤環境能夠部分或完全恢復到原始狀態的過程。修復措施主要包括植物修復、微生物修復和動物修復等。因其具有效果好、投資省、費用低、易於管理與操作、不產生二次汙染等優點，日益受到人們的重視，成為汙染土壤修復研究及工程運用的熱點。
1、植物修復措施
植物修復措施是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素理論為基礎，一些重金屬汙染區存在著對重金屬具耐性的植物，這些植物通過排斥或在區域性使重金屬富集，使重金屬在植株根部細胞壁沉澱而「束縛」其跨膜吸收，或與某些蛋白質、有機酸結合生成不具生物活性的解毒形式，從而提高了對重金屬傷害的忍耐度。利用植物及其共存微生物體系清除環境中的汙染物是一門新興起的環境應用技術。植物治理措施的關鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物，超積累植物可吸收積累大量的重金屬，但植物修復措施也有侷限性，如超積累植物通常生物量低，生長緩慢，效果不顯著。
2、微生物修復措施
微生物治理是利用土壤中的某些微生物對重金屬具有吸收、沉澱、氧化和還原等作用，從而降低土壤中重金屬的毒性。原核生物（細菌、放線菌）比真核生物（真菌）對重金屬更敏感，利用此原理在土壤中培養富汞細菌，將這些細菌收集後，經蒸發、活性碳吸附等方法治理受汞汙染的土壤。當前運用遺傳、基因工程等生物技術，培育對重金屬具有降毒能力的微生物，並運用於汙染治理，是土壤重金屬汙染研究中較活躍的領域之一。
土壤重金屬汙染的微生物修復主要包括2方面：即生物吸附和生物氧化-還原。生物吸附是重金屬被生物體吸附,如藍細菌、硫酸還原菌以及某些藻類能夠產生具有大量陽離子基團的胞外聚合物如多醣、醣蛋白等，並與重金屬形成絡合物；而生物氧化是微生物對重金屬離子進行氧化、還原、甲基化和脫甲基化作用，降低土壤環境中重金屬含量。
3、低等動物修復措施
土壤中的某些低等動物（如蚯蚓類）能吸收土壤中的重金屬，因而能一定程度地降低汙染土壤中重金屬的含量。南韓有科學家運用蚯蚓毒理學試驗對3個廢棄的砷礦及重金屬礦區尾礦進行修復實驗，研究表明蚯蚓對鋅和鎘有良好的富集作用。由此可見，在重金屬汙染的土壤中放養蚯蚓，待其富集重金屬後，採用電激、清水等方法驅出蚯蚓集中處理，對重金屬汙染土壤有一定的治理效果。
（四）農業治理方法
農業治理是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害，在汙染土壤上種植不進入食物鏈的植物。主要有：控制土壤水分是指通過控制土壤水分來調節其氧化還原電位，達到降低重金屬汙染的目的；選擇化肥是指在不影響土壤供肥的情況下，選擇最能降低土壤重金屬汙染的化肥；增施有機肥是指有機肥能夠固定土壤中多種重金屬以降低土壤重金屬汙染的措施；選擇農作物品種是指選擇抗汙染的植物和不要在重金屬汙染的土壤上種植進入食物鏈的植物。
農業治理措施的優點是易操作、費用較低，缺點是周期長、效果不顯著。 目前，土壤重金屬汙染治理的主要措施就是「預防為主，防治結合」。對於沒有被汙染的土壤以預防為主，切斷汙染源，提高土壤環境容量；對於已被汙染的土壤主要是進行改造、治理，以消除汙染。
土壤重金屬汙染物的遷移轉化非常複雜，治理極其艱難，必須引起人類的高度注重，杜絕土壤的重金屬汙染。
重金屬汙染土壤的植物修復技術優缺點？
3樓：
植物修復技術是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素的理論為基礎，利用植物及其共存微生物體系清除環境中汙染物的一項環境汙染治理技術。目前國內外對植物修復技術的基礎理論研究和推廣應用大多限於重金屬元素，因此狹義的植物修復技術也主要指利用植物清除汙染土壤中的重金屬。但是，隨著對重金屬植物修復技術研究的深入，特別是重金屬耐受和超積累植物及其根際微生物共存體系的研究，植物修復技術的涵義和應用得到了延伸。
如美國阿崗國家實驗室利用野生植物建立各種生物反應器，淨化石油天然氣生產過程中產生的汙水及其汙染物，如newman等（1997）用白楊樹來修復三氯乙烯（tce）汙染的地下水。在這些植物修復技術中，根際耐性微生物和化學新增劑的強化作用使修復效果更加理想，大大改進了植物修復技術。
植物修復是生物治汙工程中乙個非常獨特的治理技術，與物理的、化學的和微生物的處理技術相比，有其獨特的優點；但同時植物修復技術本身及發展過程中也存在一些問題，需要進一步研究解決。植物修復技術的優缺點具體見表5-1。
表5-1 植物修復技術的優缺點（glass 2000）
優點 缺點
成本低廉 修復時間較長，處理過程比物理化學處理慢
原位的、主動的修復 不能修復所有汙染物件，只針對淺層地下水、表層土壤和沉積物
淨化與美化環境 生物降解產物的生物毒性還不清楚
增加土壤有機質和肥力 超積累植物吸收重金屬的分子、生化、生理過程有待深入闡明，限制了植物修復的潛力發揮
環境擾動小 食草動物對修復植物的取食行為使汙染物進入食物鏈
大面積處理 修復植物的後期處置問題難以解決
易為公眾所接受 外來修復植物種類可能對當地的土壤、生物多樣性產生不良影響
4樓：匿名使用者
一般來說植物修復技術節省投資，適應性廣，耐受性強，不會出現類似化學治理導致的土壤ph變化，或者土壤板結等二次汙染，但是根據不同汙染環境的土壤需要選擇不同的植株型別，有一些特殊的環境甚至需要人為進行養護，而且一般植物只針對部分重金屬進行吸附，一旦體內積累過更多其他種類的重金屬就會嚴重阻礙植株的生長，出現重金屬中毒。清理重金屬汙染土壤的超積累植物通常矮小，葉片枯黃，生物量低，生長緩慢，生長周期長，因而修復效率低，不易於機械化作業。清潔重金屬的植物器官往往會通過腐爛、落葉等途徑使重金屬汙染物重返土壤，因此必須在植物落葉前收割並處理植物器官，避免二次汙染。
而且目前由於植物富集在體內的重金屬離子濃度很低，不易於分離，不利於重新利用。
如何對受到重金屬汙染的土壤進行修復
5樓：雙槍老椰子
1. 工程措施
包括客土法、換土法、深耕翻土法、固化、穩定化方法、電動力修復法等，工程措施具有穩定、見效快的優點，但存在工程量大、投資費用高、二次汙染隱患等缺點，不適宜大面積汙染土壤的治理。
2. 化學治理措施
包括淋溶法、施用改良劑等方法，能夠在短期內降低土壤中重金屬的毒性和生物有效性，因人為向土壤中施加化學藥劑，易造成二次汙染，且該方法是一種原位修復方法，重金屬cd仍存留在土壤中，容易再度活化危害植物，其潛在威脅並未消除。
3. 農業生態修復措施
通過調節諸如土壤水分、土壤ph值、土壤陽離子代換量(cec)、caco3和土壤氧化還原狀況及氣溫、濕度等因素，降低cd生物有效性，以減弱重金屬對植物的毒害作用。cd形態發生了改變，但仍存在土壤中，容易再度活化，對生物產生危害。
4. 微生物修復
微生物抗重金屬機制包括生物吸附、胞外沉澱、生物轉化、生物累積和外排作用。微生物一方面可以降低土壤中重金屬的毒性，並可以吸附積累重金屬；另一方面可以改變根系微環境，從而提高植物對重金屬的吸收、揮發或固定效率。目前，大部分微生物修復技術還侷限在科研和實驗室水平，例項研究還不多，無法大面積推廣。
5. 動物修復
利用土壤中的某些低等動物如蚯蚓進行重金屬cd汙染修復的研究仍侷限在實驗室階段，且因受低等動物生長環境等因素制約，其修復效率一般，並不是一種理想的修復技術。
6. 植物修復
將某種特定的植物種植在重金屬汙染的土壤上，對土壤中的汙染元素具有特殊的吸收富集能力，將植物收穫並進行妥善處理(如灰化**)後將重金屬移出土體，達到汙染治理與生態修復的目的。
6.1 植物提取法是利用一些植物對某種重金屬的吸收和在地上部的蓄積，並通過收穫地上部達到減少土壤重金屬含量的目的。是比較有前景的修復方法。
6.2 植物揮發是指植物吸收土壤中的重金屬，將體內重金屬轉化為可揮發的狀態，並通過植物的葉片等部位揮發出去，從而降低土壤中重金屬含量。揮發出的重金屬會造成大氣的重金屬汙染。
6.3 植物穩定是通過吸收、分解、氧化、固定等過程，降低重金屬的流動性和生物可利用性，防止重金屬的滲漏和轉移，減少重金屬對植物的危害。重金屬cd仍存留在土壤中
二、超積累植物
1. 特徵
1）超積累植物地上部分的重金屬含量是同等生境條件下其它普通植物含量的 100 倍以上。鎘為100mg／kg。
2）地上部的重金屬含量高於根部該種重金屬含量，即運轉率大於1。
3）地上部重金屬含量高於土壤含量，即富集係數大於1。
2. 侷限性
1）超積累植物一般植株矮小，生物量低，生長緩慢，季節性較強，不易機械化作業，修復效率不高。
2）多為野生型植物，對生物氣候條件的要求也比較嚴格，區域性分布較強，引種受到嚴重限制。
3）專一性強，一種植物往往只作用於一種或兩種特定的重金屬元素，對土壤中其他含量較高的重金屬則表現出中毒症狀，從而限制了在多種重金屬汙染土壤治理。
4）植物器官往往會通過腐爛、落葉等途徑使重金屬重返土壤。
5）防止植物的籽實可能被誤食導致食物鏈汙染。
3. 鎘積累植物
公認的鎘超積累植物只有遏藍菜屬的少數幾種植物。但遏藍菜屬植物生長緩慢、植株矮小、 地上部生物量小，在實際應用中受到限制。
鎘富集植物：蕨類、向日葵、油菜、月季等花卉作物、雜草。
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