植物对污染物的修复作用.ppt

5 2植物对污染物的修复作用 龙舌兰 在10平方米左右的房间内 可消灭70 的苯 50 的甲醛和24 的三氯乙烯 芦荟 在24小时照明的条件下 可以消灭1立方米空气中所含的90 的甲醛 种植莲藕 水稻既可以去除氮 磷 又有很好的经济价值 修复原理 主要是通过植物自身的光合 呼吸 蒸腾和分泌等代谢活动与环境中的污染物质和微生态环境发生交互反应 从而通过吸收 分解 挥发 固定等过程使污染物达到净化和脱毒的修复效果 5 2 1植物吸收 排泄与积累 1 植物吸收植物为了维持正常的生命活动 必须不断地从周围环境中吸收水分和营养物质 植物具有广泛吸收性 除对少数几种元素表现出选择性吸收外 对不同的元素来说只是吸收能力大小不同而已 2 植物排泄向外排泄体内多余的物质和代谢物质 排泄物或挥发的形式 植物排泄途径 经过根吸收后 再经叶片或茎等地上器官排出去 如汞 硒等 叶片吸收后 根排泄 去旧生新 3 植物积累进入植物体内的污染物质虽可经生物转化过程成为代谢产物经排泄途径排出体外 但大部分污染物质与蛋白质或多肽等物质具有较高的亲和性而长期存留在植物的组织或器官中 在一定的时期内不断积累增多而形成富集现象 还可在某些植物体内形成超富集 用富集系数来表征植物对某种元素或化合物的积累能力 富集系数 BCF 植物体内某种元素含量 土壤中该种元素含量用位移系数来表征某种重金属元素或化合物从植物根部到植物地上部的转移能力 即位移系数 TF 植物地上部某种元素含量 植物根部该种元素含量富集系数越大 表示植物积累该种元素的能力越强 位移系数越大 说明植物由根部向地上部运输该元素能力越强 利于植物提取修复 当植物吸收和排泄的过程呈动态平衡时 植物虽然仍以某种微弱的速度在吸收污染物质 但在体内的积累量已不再增加 而是达到了一个极限值 叫临界含量 此时的富集系数称为平衡富集系数 4 植物吸收 排泄和积累间的关系 根据植物根对污染物质吸收的难易程度 可将土壤中污染物分为 可吸收态 土壤溶液中的污染物如游离离子及螯合离子难吸收态 残渣态等难为植物吸收的交换态 介于两者之间 包括被黏土和腐殖质吸附的污染物 5 2 2植物根的生理作用 首先 植物根具有深纤维根效应 根的形态可以影响污染物的生物可利用性和降解程度 其次 根可以通过吸收和吸附作用在根部积累大量的污染物质 加强了对污染物质的固定 其中根系对污染物质的吸收在污染土壤修复中起重要作用 再次 根还有生物合成的作用 可以合成多种有机物 同时向周围突然中分泌有机物来降低根际圈内污染物质的可移动性和生物有效性 减少污染物对植物的毒害 另外 植物具有多种物理和生化防范功能阻止有毒物质的浸入 并排斥根表的多种非营养物质进入植物体 5 2 3植物根际圈生态环境对污染修复的作用 1 植物根际圈指由植物根系和土壤微生物之间相互作用而形成的独特圈带 2 植物 微生物 污染物在根际圈的相互作用 在无毒物非压力条件下 以根系分泌大量有机物质 脱落物维系了微生物群落 在毒物即压力条件下 植物响应是增加根际圈分泌物 增加微生物群落对毒物的转化率 微生物响应时增加微生物数量 植物通过诱导根际圈微生物的代谢能力获得保护 微生物受益于