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植物修复是基于植物及其根际圈微生物体系的吸收、固定、挥发、转化、积累、降解等功能机制对受污染土壤进行修复的治理技术,主要适用于由重金属或有机污染物形成的土壤污染,受到了较为广泛的应用。该项技术基于特定植物对于某些土壤污染物的忍耐、超量积累吸收和降解等能力,主要包括植物萃取、根际过滤、植物固化等技术。一方面,植物本身具有对土壤污染物的吸收、积累、降解、转移等能力;另一方面,植物根际圈特殊的生态条件显著提高了土壤微生物的生物量和潜能,进而提高了植物对土壤污染物的降解和转移能力。
当土壤污染物浓度较低时,植物通过自身的适应性调节完成自我保护,对土壤污染物产生耐性,吸收污染物,但是可能会对植物生物量产生一定影响。当土壤污染物浓度较高时,某些植物对某些污染物具有超积累富集能力,可将土壤中的污染物通过根系吸收传导至茎、叶、果实中,吸收能力远远超过一般植物,且不会对植物生物量产生显著影响,如重金属超富集植物等。植物根系在土壤中合成有机物的同时,也会向根系周围的土壤释放糖类、氨基酸、有机酸和维生素等有机物质,提高了根际圈微生物的生物量和活力,促进了植物对土壤污染物的吸收、积累和降解等能力。同时,通过根系吸收进入植物体内的污染物可通过植物根系、茎、叶的分泌过程排出植物,也可通过水分的蒸腾作用挥发至大气中,又可通过老叶脱落的方式分离污染物。
植物修复技术由于成本低、不破坏土壤结构和肥力、避免二次污染等优点,已逐渐成为生态修复的重要技术之一。该项技术的关键是要明确超富集植物,并采取有效措施加强修复植物对土壤污染物的吸收、积累、降解、转移等过程,如对具有不同修复功能的植物进行混搭种植,以提高植物修复效率。