根际环境的调节与重金属污染土壤的修复-中国生态修复网.PDF

生态环境 2003, 12(4): 493-497 Ecology and Environment E-mail: editor@ 根际环境的调节与重金属污染土壤的修复 曹裕松，李志安 ，邹 碧 中国科学院华南植物研究所，广东 广州 510650 摘要：根际环境的pH 和Eh 会产生影响土壤中重金属的化学过程。pH 的变化影响到重金属的固定和活化，根际的酸化能够 活化大多数重金属，使其毒性增强；反之，则固定大多数重金属，减轻其毒性。Eh 的变化可改变重金属的价态和存在形态， 使其毒性减弱或增强。根分泌物可从多方面影响金属的毒性和有效性，如改变根际环境的pH 值和Eh 来改变金属的存在形 态和活度；与金属络合或者吸附、包埋金属污染物；通过影响根际微生物特征来改变金属的毒性。根际环境中微生物能改变 金属离子存在形态，其代谢产物能对金属离子产生沉淀、螯合等作用。土壤脲酶对重金属污染最敏感，可以用于监测土壤重 金属污染。调控根际环境，可以有效地调节土壤中重金属污染物的活度、毒性及其转移，对重金属污染土壤起到修复作用。 关键词：根际；污染土壤；重金属污染；植物修复；土壤酶；根分泌物 中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-2175 （2003）04-0493-05 由于重金属元素在土壤中的难移动性，迄今仍 [3] 的部分，它决定了重金属在根际中的化学过程 。 未找到理想的治理重金属污染的方法。传统治理的 根际环境对重金属污染土壤的修复作用主要表现 方法是施用有机肥、石灰等改良剂来降低重金属的 在 pH、Eh、微生物等几个方面，并且各方面并不 活性，或改变耕作制度以避免重金属通过食物链造 是孤立地起作用的，而是相互关联的。 成二次危害；工程上主要的治理方法有客土法、换 本文根据根际环境特殊的物理、化学和生物学 [1] 土法、水洗法、电动力学法、热解吸法等 。目前 性质，评述了植物根际在重金属污染土壤的植物修 一致认为植物修复技术是解决重金属污染问题的 复中的作用，为植物修复重金属污染土壤的研究提 经济有效的途径。植物修复是一门新兴的应用技 供参考依据。 术，它根据植物忍耐和超量积累某种或某些化学元 1 根际pH值对重金属污染物的作用 素的理论，利用植物及与其共存的微生物体系来清 植物由于根系的作用，根际 pH 明显不同于非 [2] 除环境中的污染物 。 根际土体，其变化范围可高于或低于非根际土体 过去对植物修复的研究大多数都是从植物体 [4] 1~2 个单位 。pH 的变化从多方面影响着根际环境， 本身出发，对根际在植物修复中的作用重视不足。 如根际土壤中各种矿质养分的生物学有效性，微生 事实上，植物根际环境（rhizosphere ）在污染土壤 物和根分泌物的数量和种类组成，以及根际酶的活 的植物修复中发挥着极为重要的作用。根系由于生 性，进而在很大程度上影响到根系对重金属的忍耐 长发育和生理代谢活动，形成了一个不同于非根际 和吸收转化性能，以及重金属在土壤中的物理化学 土壤的微生态系统（植物根际），它是土壤、植物、 行为。 微生物相互作用的场所，也是土壤水分、养分、污 土壤中的重金属绝大多数都以难溶态存在，根 染物进入植物体的门户。根际的物理、化学和生物 际 pH 的改变会使土壤中金属的存在形态发生变 学性质与非根际土壤存在极大的差异，这会影响到 化，从而改变其活性和生物有效性。就一般重金属 根际土壤重金