2022《安全环境环保技术》之镉污染土壤的植物修复探析.docx

镉污染土壤的植物修复探析摘要：利用镉污染土壤修复生物质能源是解决环境问题和能源问题的新途径。其中镉作为植物非必需元素在生物圈中的移动性较强对土壤造成的危害很大。本文在我国重金属污染严重的基础上对植物修复技术及其应用的镉污染土壤进行了讨论分析了镉污染土壤修复植物的能源利用潜力阐释了利用植物修复土壤的镉污染问题。关键词：土壤镉污染；污染特征；植物修复1土壤镉污染特征1.1镉在土壤中的行为特征镉作为一种特殊的稀有元素其中没有被污染土壤中的镉则来源于土壤母质。在高酸碱度土壤中特别是在含有碳酸钙的土壤中镉的活性会偏低不会经常移动但是往往在含酸的土壤中镉的灵活性和毒性会进一步加强。而且土壤氧化还原反应对镉的活性也有至关重要的作用。例如当土壤被水冲没时就会恢复到原状这时其中的铁锰离子将会大幅度减少降低镉的活性。土壤中镉的变化对其活性和植物有效性有显著的影响土壤中的镉可分为残态、水溶态、交换态、还原态、碳酸盐结合态等镉的众多变化状态之中碳酸盐的结合状态与交换态在植物中对镉的吸收效果最为显著。1.2土壤镉污染状况目前废气的扩散工业废水的排放还有将含镉的废水用来灌溉农田是导致土壤中含镉的重要原因。在我国镉污染存在的地区范围广大依据我国农业部门的监测结果处于污染水灌溉地区的土壤的含镉量比较多污染程度较高含重金属量的面积达到一半以上同时造成农产品中的含镉量存在着超标现象。当今在我国的各大城市之中耕地面积中都有镉的存在对城市的耕地造成了严重的侵害。2镉污染土壤的植物修复2.1吸收镉的植物目前植物研究人员开展了一系列的含镉植物的研究通过研究发现在众多的植物当中遏蓝菜是最常见的能够吸收镉的植物。面临着土壤被镉污染的现状研究人员开展了解决土壤中含镉的探究。从实验过程中发现植物在土地里的含金属量、植物生长速度以及生物量对植物修复效果有关。譬如分析遏蓝菜得到其外观为莲座状生长的速度慢生物量小因此大量的学者判断遏蓝菜的修复能力不能用于到的镉污染严重的土壤之中。相比较而言印度荠菜作为一种生长速度较快且生物量大的含镉植物在条件相等的情况之下印度荠菜的生物量能够达到遏蓝菜的几倍不仅对镉的吸收量大而且具有较强的净化土地能力这些都是遏蓝菜无法匹敌的。我国研究人员通过温室培养印度荠菜发现土壤中镉处理浓度越高印度荠菜吸收镉的量越大。但是印度荠菜一般生长印度地区能够在中国的生长面积量较小。通过研究发现十字花科的芸薹类的较多植物都拥有吸收镉的能力。例如我国农村的油菜就隶属于这种植物而且有部分的油菜种类所拥有净化镉土壤的能力强于印度荠菜譬如“溪口花籽”。解决我国的土壤镉污染问题管理部门通过实践研究出植物的特征为土壤修复提供事实依据。结合研究成果将油菜进行合理科学地大面积种植进而改善我国的土壤镉污染问题。2.2吸收镉植物的修复原理大多数吸收过镉的植物都具有很强的吸收和积累重金属的能力比如在重金属含量极高的情况下或者含量低的情况下它所吸收的金属含量也比没有被污染的植物高出许多倍。镉污染植物可以大幅度地吸收金属并不会在高浓度下中毒这取决于它们有效吸收、运输和分解根系的能力。2.3植物对镉的吸收大多数植物都可以通过土壤中的有机物来调节适应自己生长的根部环境可以增强对有机物的充分利用。同时植物根部释放所分泌的有机物与根部进一步酸化是不同的两个方面。因为植物根部所分泌出来的各种有机物其中有机酸对吸收重金属有着突出的作用从而能够进一步酸化土壤的根部由此可见植物根部土壤的酸化与植物根部所分泌出来的各种有机物有着不可分割的关系。除此之外还有大量研究结果表明根部酸化并不是影响植物吸收重金属的主要因素所以大多数植物根部土壤的酸化并不会影响对镉的吸收也就不会是造成镉污染的主要因素。3植物修复的功能3.1将植物进一步处理为气体燃料生物质和各种气化剂通过化学反应可以将其中的可燃部分进一步转化为可燃气体。除此之外也能对其进行微生物的转化让其变成可利用的沼气。由生物质制成的气态燃料可以用来照明也可以代替其他燃料。据研究表明把沼气作为燃料的电站设备和技术都简单且便于维护和管理。最重要的是比一般的水电站的造价低这样一来就可以大幅度地减少成本投入增加利润。3.2将植物进一步处理为液体燃料对植物进行液化可以从中提取原料来制取柴油、甲醇、乙醇等燃料且这项技术地应用范围及其广泛国内外都适用。通常情况下制取乙醇的原始成本极高所以从中谋取的利润比一般的液体燃料要低得多。这时对制取乙醇的原料选择就变得十分重要。而通过进一步修复被镉污染的植物可以降低制取乙醇的成本这样一来就可以利用镉污染植物来大面积制取乙醇来赚取利润同时也做到了对污染植物的充分利用正所谓两全其美。除此之外在一些特别的植物中含油量很高也可以作为柴油的生产原料。由此可见将植物转化为液体燃料可以降低许多制作液体燃料的成本来保证利润的谋取。3.3将植物进一步处理为固体燃料