重金属的植物修复.ppt

1、重金属的植物修复,MOON,重金属污染踩在脚下的“定时炸弹”,我国每年因污染而损失的粮食约1200万t,植物修复(Phytoremediation）,定义：利用绿色植物来转移、容纳或转化土壤或水体中的污染物使其对环境无害,在湖南郴州市建立了世界上第一个砷污染土壤的植物修复基地，面积13亩。在含砷80mg/kg的土壤中，通过种植生长迅速的砷超富集植物(蜈蚣草)每年可以从土壤中吸走20kg砷/ha，去除效率约12。,植物修复重金属的途径,植物提取(Phytoextraction) 植物挥发(phytovolatilization) 植物固化(Phytostabilization) 根系过滤(Rh

2、izofiltration)。,植物提取(Phytoextraction),定义：利用重金属富集能力较高的植物的吸收和转运，将土壤中的一种或几种重金属转移并储存在地上部分，随后收获地上部分并集中处理,植物提取(Phytoextraction),超积累植物(Hyperaccumulator)：在地上部能够较普通作物累积10-500倍重金属的植物 目前500多种 Thlaspi caerulescens,植物挥发(phytovolatilization),定义：通过植物的吸收促进某些重金属转移为可挥发态，挥发出土壤和植物表面，达到治理土壤重金属污染的目的。 Se、As和Hg,？,植物固化(Phyt

3、ostabilization),定义：利用植物根际的一些特殊物质使土壤中污染物转化为相对无害物质的一种方法，从而减少其对环境和人类健康的风险。 分解、螯合、氧化还原 Cr6+ Cr3+(Salt D. E.,1995),根系过滤(Rhizofiltration),定义：利用植物庞大的根系和巨大的表面积过滤、吸收、富集水体中重金属元素后，将植物收获处理，达到治理水体重金属污染的目的 蓖麻种苗过滤对铅、镉和铜的去除都有较好的效果,植物修复重金属的机制,吸收和转运 络合 转化为挥发性物质,植物修复重金属的机制,吸收和转运 络合 转化为挥发性物质,吸收和转运,锌铁转运蛋白家族(ZRT,IRT-like

4、 Proteins,ZIP) nramp(natural resistance associated macrophage proteins),络 合,有机酸 植物络合素(phytochelatin, PC) 金属硫蛋白(metallothionein，MT) 结合亲和力依次为：Bi() Hg() Ag() Cu() Cd() Pb() Zn()。,转化为挥发性物质以汞的去除为例,Hg(),厌氧菌,甲基汞(MeHg),植物吸收,植物体内Hg(),merA,基因导入,MerA,Hg(0),植物吸收,merB,基因导入,植物体内MeHg,MerB,Hg()+CH4,影响植物修复的因素,重金属种类及其形态 pH 根系微生物 温度 重金属与其它元素的作用,植物修复重金属污染的优缺点,投资和维护的成本低、操作简单 不会产生二次污染 处理过程可与城市景观结合 可通过收割、灰化植物体提取金属 原位修复 ,修复时间长 占用面积大 易受到土壤水分、