土壤是人類賴以生存發展的生產資料，也是人類社會最基本、最重要的自然資源之一。近日，中國科學院寒區旱區環境與工程研究所科研人員發現，運用植物修復技術治理土壤重金屬污染，具有經濟、簡單和高效的優點，適于大規模推廣。

　　土壤是人類賴以生存發展的生產資料，也是人類社會最基本、最重要的自然資源之一。隨著我國工業化的不斷深入，多種含重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤，造成土壤中相應的重金屬富集，從而導致土壤肥力降低，農作物產量和品質下降，并通過食物鏈危及人類健康和生命。

　　近日，中國科學院寒區旱區環境與工程研究所科研人員發現，運用植物修復技術治理土壤重金屬污染，具有經濟、簡單和高效的優點，適于大規模推廣。

　　據我國農業部進行的全國污灌區調查，在約140萬公頃的污水灌區中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴重污染的占8.4%。重金屬主要通過大氣沉降、污水、固體廢棄物、農用物資、農藥等進入土壤。土壤重金屬污染具有污染物在土壤中移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解的特點，因此治理和恢復的難度大。

　　據寒旱所科研人員介紹，植物修復技術是一種以植物忍耐、分解或超量積累某些化學元素的生理功能為基礎，利用植物及其共存微生物體系來吸收、降解、揮發和富集環境中污染物的治理技術。與傳統修復方法相比，該技術成本低、過程簡單，且環境友好。

　　根據其作用過程和機理，植物修復技術可分為植物穩定、植物提取、植物揮發和根系過濾四種類型。植物穩定主要是利用耐重金屬植物或超累積植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬被淋洗到地下水或通過空氣擴散進一步污染環境的可能性；植物提取是利用重金屬超累積植物從土壤中吸取金屬污染物，隨后收割地上部并進行集中處理，連續種植該植物，達到降低或去除土壤重金屬污染的目的；植物揮發是利用植物根系吸收金屬，將其轉化為氣態物質揮發到大氣中，以降低土壤污染；根系過濾主要是利用植物根系過濾沉淀水體中重金屬的過程，主要是利用水浮蓮、浮萍、水葫蘆等水生植物的吸附能力，減輕重金屬對水體的污染程度。此外還有微生物修復技術，微生物可降低土壤中重金屬的毒性，吸附積累重金屬，改變根際微環境，從而提高植物對重金屬的吸收、揮發或固定效率。

　　研究人員表示，采用工程、物理化學和化學方法修復重金屬污染土壤，具有一定的局限性，難以大規模處理污染土壤，并且會導致土壤結構破壞、生物活性下降和土壤肥力退化。農業生態措施又存在周期長、效果不顯著的特點。而生物修復是一項新興的高效修復技術，具有良好的社會、生態綜合效益，并且易被大眾接受，具有廣闊的應用前景。

　　研究人員建議，植物修復技術研究應重點關注以下幾方面：一是超累積植物篩選與培育。超累積植物是在重金屬脅迫條件下的一種適應性突變體，往往生長緩慢，生物量低，氣候環境適應性差，具有很強的富集專一性。因此，篩選、培育吸收能力強，同時能吸收多種重金屬元素，且生物量大的植物是生物修復的一項重要任務。二是分子生物學和基因工程技術的應用。隨著分子生物技術的迅猛發展，將篩選、培育出的超累積植物和微生物基因，導入生物量大、生長速度快、適應性強的植物中已成為現實。因此，利用分子生物技術提高植物修復的實用性方面將取得突破性進展。三是生物修復綜合技術的研究。重金屬污染土壤的修復是一個系統工程，單一的修復技術很難達到預期效果，必須以植物修復為主，輔以化學、微生物及農業生態措施，從而提高植物修復的綜合效率。因此，生物修復綜合技術將是今后重金屬污染土壤修復技術的主要研究方向。