中國重金屬污染現(xiàn)狀及國內(nèi)外植物修復(fù)技術(shù)發(fā)展分析

土壤中的重金屬污染源來源復(fù)雜，一是來自大氣沉降，大氣中的重金屬主要來源于能源、運輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)產(chǎn)生的氣體和粉塵；二是隨污水進(jìn)入土壤的重金屬，利用污水灌溉是灌溉農(nóng)業(yè)的一項古老的技術(shù)，主要是把污水作為灌溉水源來利用，由于中國工業(yè)迅速發(fā)展，工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排入下水道與生活污水混合排放，從而造成污灌區(qū)土壤重金屬的含量逐年增加；三是隨固體廢棄物進(jìn)入土壤的重金屬，固體廢棄物種類繁多，成分復(fù)雜，不同種類及其危害方式和污染程度不同，其中礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物污染最為嚴(yán)重，這類廢棄物的堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗重金屬極易移動、以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴(kuò)散；四是隨農(nóng)用物資進(jìn)入土壤的重金屬，農(nóng)藥、化肥和地膜是重要的農(nóng)用物資，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起著重大的推動作用，但長期不合理施用也可能導(dǎo)致土壤重金屬污染。在現(xiàn)實中關(guān)注的往往集中于幾種重金屬元素：Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn 及As。土壤重金屬污染現(xiàn)在是影響人體健康和環(huán)境的重要問題之一，因此找到合適的方法治理重金屬污染迫在眉睫。

中國重金屬污染現(xiàn)狀

重金屬污染土壤，致使農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降、土壤中的污染物通過各種食物鏈，經(jīng)過逐級生物富集最終對人體健康產(chǎn)生危害。它不僅可以通過食物鏈對人體健康產(chǎn)生直接危害，還可以通過影響水體和大氣環(huán)境質(zhì)量間接對人類健康造成威脅。更值得注意的是許多低濃度有毒污染物屬環(huán)境激素類物質(zhì)，其影響是緩慢且長期的，可能長達(dá)數(shù)十年乃至數(shù)代人?？梢娭亟饘賹ν寥赖某掷m(xù)污染及土壤中污染物的長期存在，必將對人類生命安全構(gòu)成巨大的、嚴(yán)重的、潛在的威脅。

土壤重金屬污染具有形態(tài)多變、金屬有機(jī)態(tài)毒性大于無機(jī)態(tài)、價態(tài)不同毒性不同、金屬羥基化合物常劇毒、遷移化、形式多、物理化學(xué)行為大多具有可逆性，屬于緩沖性污染、產(chǎn)生毒性效應(yīng)的濃度范圍低、微生物不能降解反而會毒害微生物或者使之有機(jī)化，增強(qiáng)毒性、對人體毒性的積累等特點。

中國土壤重金屬污染中Hg、Cd 污染最為嚴(yán)重，Pb、As、Cr、Se和Cu的污染也比較嚴(yán)重。目前中國重金屬污染的土壤面積已超過10萬km2，污染的耕地約有1．0×105 km2，約占耕地總面積的10％以上，多數(shù)集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，中國超過300 km2土地受Hg的污染，有超過100 km2土地受Se的污染，每年僅生產(chǎn)鎘米就達(dá)5萬t以上，而每年因污染而損失的糧食約1200萬t，合計經(jīng)濟(jì)損失至少200 億元，這不僅對人體健康產(chǎn)生了威脅，也對國家的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生一定的影響。因此為了解決這一越來越嚴(yán)重的問題，需要采取方法從源頭治理，只有將土壤中重金屬的量控制住，才能從根本上解決上述問題。

植物修復(fù)技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀

國內(nèi)現(xiàn)狀

張學(xué)洪等在廣西發(fā)現(xiàn)了鉻超積累植物李氏禾（Cutgrass）；楊肖娥等在浙江發(fā)現(xiàn)了鋅的超積累植物東南景天（Sedum alfredii Hance）；陳同斌和韋朝陽等在湖南發(fā)現(xiàn)了世界上第一種砷的超積累植物蜈蚣草（Pteris vittata L．）和另一種明顯富集砷的植物大葉井口邊草（Pteris cretica）；薛生國等在湖南湘潭發(fā)現(xiàn)錳的超積累植物商陸（Phytolacca acinosa Roxb），劉威等在湖南發(fā)現(xiàn)了鎘的超積累植物寶山堇菜（Viola baoshanensis）。最近一種超累積植物是在2013年由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)蘇州研究院硒與人體健康重點實驗室尹雪斌研究組發(fā)現(xiàn)的一種新型硒的超積累植物壺瓶碎米薺（Cardamine hupingshanensis）。

國外現(xiàn)狀

Baker等首次以田間試驗形式研究了Zn 和Cd 的超累積植物Thlaspi caerulescens；Ebbs等通過實燕麥對重金屬Zn 的吸收效果發(fā)現(xiàn)有很好的效果；Blaylock等發(fā)現(xiàn)芥菜（Brassica juncea）可以吸收和積累Pb、Cd、Zn等多種重金屬，并且菥蓂可以有效吸收Zn、Pd、Cd；Antiochia等實驗發(fā)現(xiàn)香根草對Zn也有著較好的富集作用。此外還發(fā)現(xiàn)庭芥屬（Alyssum bertolonii）可富集Ni；遏藍(lán)菜（Thalspica－reulesences）可以富集Zn 和Cd。幾種超累積植物及其富集重金屬元素如表1所示。

表1 幾種超累積植物及其富集重金屬元素

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