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修复镍砷污染土壤的超富集植物及其应用潜力初探
修复镍砷污染土壤的超富集植物及其应用潜力初探
摘要：镍和砷是土壤中常见的重金属污染物，对环境和人体健康产生不良影响。本文综述了目前已报道的一些超富集植物，以及其在镍和砷污染土壤修复方面的应用潜力。
关键词：超富集植物、镍、砷、污染土壤、修复
一、引言
近年来，全球生态环境面临着日益严峻的压力。土壤污染是其中一个严重的生态环境问题。土壤中的重金属污染物是导致土壤污染的主要原因之一，其中镍和砷是土壤中常见的重金属污染物。当镍和砷含量超过一定程度时，不仅会对土壤生物多样性和生态系统产生影响，还会对人体健康和农作物产量产生不良影响。因此，寻找高效的修复土壤的方法至关重要。
超富集植物是一种能够吸收和富集高浓度重金属的植物，具有独特的适应性和耐受性。在过去的研究中，研究者们已经发现了许多具有超富集能力的植物，并已经证明了其在修复重金属污染土壤方面的潜力。本文将综述已报道的一些超富集植物及其在镍和砷污染土壤修复方面的应用潜力。
二、超富集植物
超富集植物是指在地球上分布广泛，天然生长的一类植物，其能够富集高浓度的重金属，如镉、铬、铅、锌、镍、砷等。这些植物通过选择性吸收和蓄积重金属，从而在其体内实现了高级别的富集。一些超富集植物可以在其生长环境中承受高浓度的金属，而不会出现生长上的损失。
近年来，大量研究表明，超富集植物具有应用于污染土壤修复领域的广泛应用潜力。本文将综述已报道的一些超富集植物及其在镍和砷污染土壤修复方面的应用潜力。
1.镍超富集植物
镍是一种对空气、水和土壤污染的重要源头，可以导致环境破坏和人类健康问题。下面列出的一些镍超富集植物已被证明具有在镍污染土壤中吸收和富集镍。
（1）橄榄科植物
橄榄科植物是研究领域中较为广泛的一类镍超富集植物。在这个科的植物中，金边风铃木（Phyllanthustabulares）和热带烈性子（Phyllanthusurinaria）是两个已知的超富集植物种类。这些植物可以在镍污染极高的土壤中生长，并能够吸收并富集大量的镍。因此，它们可作为镍污染土壤的有力修复植物。
（2）菊科植物
菊科植物是一种重要的草本植物家族，广泛分布在全球。研究表明，菊科植物族群（主要是高粱属中的落花生）具有将镍吸收和在其体内富集的能力。研究还表明，这些植物适合在镍污染极高的土壤中生长。
（3）秋茄科植物
秋茄科植物中，香薷（Lippianodiflora）和金缕梅（Flaveriatrinervia）经证实是两种超富集植物。在镍污染土壤中生长的这些植物体内镍含量高达1000~3000mg/kg。
2.砷超富集植物
砷是一种有毒物质，常出现在土壤中，对生态系统和人体健康造成影响。下面列出的一些砷超富集植物已被证明具有在砷污染土壤中吸收和富集砷。
（1）十字花科植物
研究发现，十字花科植物中，苜蓿（Medicagosativa）和芸苔（Brassicajuncea）可在砷污染土壤中吸收和富集砷。其中，芸苔对砷的富集能力尤为突出。研究还表明，这些植物的吸收率和富集能力随着砷的浓度而增强。
（2）松科植物
松科植物中，马尾松是已知的超富集植物。研究表明，这些植物可以在砷污染极高的土壤中生长，并且可以吸收和富集大量的砷。
（3）禾本科植物
禾本科植物中，芦苇（Phragmitesaustralis）是一种超富集植物。研究表明，芦苇可以在砷污染土壤中生长，并能够吸收和富集大量的砷。
三、超富集植物在修复镍砷污染土壤中的应用潜力
超富集植物可以在大幅降低土壤重金属污染的前提下修复土壤，其在修复镍污染和砷污染土壤方面的应用潜力已被广泛证明。使用超富集植物修复土壤的优点是显而易见的，包括经济效益、生态可持续性和管理方便性等。此外，使用超富集植物修复土壤还可以在很大程度上减少土壤修复中的化学成分转移问题，并且有助于保持土壤的生物活性。
然而，在超富集植物修复土壤时需要注意条件的合理设置。比如，在选择超富集植物时，需要根据所污染的具体金属元素种类和含量来进行不同的选择，才能高效修复。在实际应用中，超富集植物可以通过生物浸出、生物堆肥、技术绿化、或者直接将这些植物种植在污染的土壤中等方式进行修复。同时，此项工作还需进一步研究确定有效技术操作条件和控制方案。在使用超富集植物修复污染土壤时，合理选择适合于所在地区的植物、科学管理和持之以恒的监测和评价是关键。
四、结论
超富集植物在日益严重的土壤污染治理中具有极大的潜力。然而，不同的超富集植物对不同的重金属元素的拟合度不同，相关操作细节在使用过程中也有许多挑战。因此，对于超富集植物的系统性研究和适应性示范的开展也一直是科研工作者和政策制定者所面临的挑战。相信通过不断的探索和实践，超富集植物的修复能力会得到进一步提升，使其应用前景更加广阔。