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土壤(Soils),2003,35(3):187~192

①
土壤中有机污染物的植物修复研究进展

刘世亮骆永明丁克强曹志洪
（中国科学院南京土壤研究所南京210008）

摘要植物修复是土壤有机污染物修复的有效途径之一，主要包括植物吸收、根际土壤酶促进降解和微
生物对其的一系列降解。本文简述了植物修复的含义，系统综述了植物修复有机污染物的机理，并阐述了利用植
物对农药、氯代化合物、多环芳烃和其它有机污染物进行修复的研究成果与应用，展望了今后进一步研究的重点。
关键词污染土壤；有机污染物；植物修复；根际微生物
中图分类号X131.3

随着工业化的发展，有机、无机的有毒有害物境工程技术[1]。
质对土壤环境的污染越来越严重。人类对这一危害由于人们担心工厂生产的微生物应用到环境中
自身生存的灾难当然不会等闲视之，投入了大量的会再次引起另一种形式的污染，一种人们普遍能够
人力、财力想方设法来减轻和消除污染。80年代美接受的、更安全可靠的方法植物修复技术成为研
国开始了应用生态学原理和技术修复污染土壤，即究重点。植物修复技术不仅能修复被石油污染的土
生物修复(Bioremediation)特别是植物修复壤，而且对更多的有毒、有害有机物质污染的土壤
(phytoremediation)方面的研究。近年来的研究结果修复有效。
表明，这是既安全又经济的方法。植物修复技术不植物修复技术即利用植物修复和消除由有机毒
仅能修复被石油污染的土壤，而且对更多种污染物物和无机废物造成的土壤环境污染[2]。很久以来，
的土壤修复有效，植物降解高分子有毒化合物的基人们便知道植物的生活周期对其周围发生的化学
础是根际环境及根际微生物。对根际区微生物降解的、物理的生物的过程都会产生深远的影响。在枝
和转化有机化合物的研究，更多的集中于植物对难条和根的生长、水和矿物质的吸收、植株的衰老及
降解有机污染物包括多环芳烃、杀虫剂和除草剂的其完全腐解等过程中，植物都能深刻地改变周围的
降解。事实证明，生物修复污染土壤是一项实用性土壤环境。运用农业技术使污染的土壤适于种植，
和有效性很强的技术。并改善对植物生长不利的化学和物理方面的限制条
件。然后，植物会直接或间接地吸收、分离或降解
1植物修复技术
污染物。研究人员对所种植物、灌溉条件、施肥制
微生物学家很早就发现，自然界中单细胞的有度及耕作制度进行组合，使这种修复效果达到最优
机体可以吸收地下渗出的石油；一些微生物可以利化。通过有目的地多年种植优选的植物，以从污染
用植物分泌物如松脂等。20世纪60年代，微生物地带除去污染物，或者改变土体中污染物的物理和
学家开始探索提纯和工厂化生产自然界中存在的这化学特性，使之不再威胁人类健康和生存环境，恢
些菌种的方法，试图用来清理因油轮失事而被石油复和重建自然生态环境和植被景观。
污染的海滩。20世纪80年代初，一系列的可以用有机污染物的植物修复是利用植物在生长过程
碳氢化合物为食物和促进碳氢化合物分子氧化的菌中，吸收、降解、钝化有机污染物的一种原位处理
种品系被分离出来，并且能在控制条件下工厂化生污染土壤的方法。植物修复的方式有4种，①植物
产，成功地利用了这些微生物来清理石油污染的海提取：植物直接吸收有机污染物并在体内蓄积，植
滩。事实证明，这是一项实用性和有效性很强的环物收获后才进行处理。收获后可以进行热处理、微

①国家自然科学基金重点项目（40031010和49831070），国家重点基础研究发展规划项目（G1999011807）和中国科学院南京土壤研究所土壤与环
境联合开放研究实验室项目资助。
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微生物处理和化学处理[3]；②植物降解：植物本身木质部液流、茎叶组织中以及叶的表面。在根际，
及其相关微生物和各种酶系将有机污染物降解为小某些杀虫剂成分如三氯乙烯和石油醚等能在根际快

分子的CO2和H2O，或转化为无毒性的中间产物；速降解，但在土体中降解过程的整体速率相对较慢。
③植物稳定：植物在与土壤的共同作用下，将有机许多化合物实际上是以一种很少能被生物利用
物固定并降低其生物活性，以减少其对生物与环境的形式被束缚在植物组织中，普通的化学提取方法
的危害；④植物挥发：植物挥发是与植物吸收相连无法将它们提取出来。在有机质很少的砂质土壤中，
的，它是利用植物的吸取、积累、挥发而减少土壤利用根吸收和收获进行植物修复证明是可行的，如
有机污染物。利用胡萝卜吸收二氯二苯基-三氯乙烷，然后收获胡
萝卜，晒干，完全燃烧以破坏污染物。在这个过程
2有机污染物的植物降解机理
中，亲脂性污染物离开土壤基质进入脂含量高的胡
传统的有机污染物的生物修复是用微生物来完萝卜根中[13]。另一个运用植物从土壤中直接提取有
成的，有人认为研究植物去除有机物比较困难，