农田污染土壤的生态修复原理与实践-北极星环境修复网

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所谓生态修复(ecological remediation)，就是根据生态学原理, 利用特异生物对污染物的代谢过程, 并借助物理修复与化学修复的某些措施加以强化或条件优化, 使污染环境得以修复的综合性环境污染治理技术。其遵循的生态学原理包括循环再生：利用环境-植物-微生物复合系统，对污染物进行净化，加大物质的循环和再生速度;和谐共存：植物-微生物-其它生物相互协调互为促进;整体优化：对基本过程进行整体优化，既治理污染，又使得资源得到有效利用;区域分异：针对不同条件选择使用不同修复方法。

那么，要讲农田污染土壤的生态修复，首先要了解农田土壤污染的特点：面积巨大，成分复杂，污染物多分布在表层(耕层)，污染程度较轻等。根据2014年4月17日的统计数据显示，全国土壤总的超标率为 16.1%，其中镉占7%(轻微5.2%，轻度0.8%，中度0.5%，重度0.5%)。而对其修复的需求是不能带来二次污染，不能减轻土壤肥力，不能加重病虫草害，较短时间内得以完成。关于时间这点的选择，有这样的矛盾心理，如有的人提出：宁可短时间内修复后作物亩产由1000斤降到200斤，而难以忍受因为保证产量而花费更长时间去修复。因此，对于修复时间来说，生态修复面临着巨大的挑战。

纵观目前世界范围内各个国家所产生的修复方法，显然物理、化学的方法，如淋洗、换土对污染这些巨大的农田污染土壤修复来是很难应用的。虽然说利用超富集植物的提取修复这个方法比较理想，但是，就象上面提到的人们的矛盾心理一样，将污染土壤单独拿出来长时间用以植物修复也是难以接受的。采用钝化修复目前是非常火的一种方法，包括场地和农田，但毕竟并没彻底地解决土壤污染问题。从应用的角度来看，利用超富集植物和低积累作物构建的边修复边生产的方法应该说是比较切合实际的。毫无疑问，超富集植物是这种方法的核心。关于超富集植物，有的人说目前发现的超富集植物有400多种，还有人说有700多种。但是我们仔细看中外文献研究比较多的也就那么几种，比如天蓝遏蓝菜、东南景天、蜈蚣草等。

接下来给大家分享下我们团队的一些研究：

研究从超富集植物筛选开始，通常超富集植物的筛选都是在污染区采集污染土壤以及植物的方法进行的。通过广泛调查研究，以农田杂草作为筛选对象是很大的突破口，因为农田杂草的抗逆境能力非常强，有广泛的适应性和顽强的生命力，且有比作物更好的吸收能力，这种特性可能有利于对重金属的耐性和富集性。从生物学的性状来讲，是介于野生植物和作物之间的类型，兼具野生植物和作物的特性，有利于栽培和应用，很切合植物修复的特点，因此把它作为一个筛选的目标。

首先通过盆栽筛选实验，确定几个具有超富集特征的植物;然后通过浓度梯度实验、小区实验以及污染区采样等各方面的方法来筛选植物。经过反反复复的验证，最后发现龙葵是镉的超富集植物，另外两种是球果蔊菜和三叶鬼针草。总的来看，这三种植物与报道的遏蓝菜、东南景天相比，含量没有它们高，但是生物量非常巨大，如果长得好的话，生物量是它们的几倍甚至几十倍。关于低积累作物方面的研究，我们团队是完成了低积累大白菜和低积累大葱的筛选，我本人是进行了低积累水稻的筛选。这些不起眼的研究实际上意义也是非常大的。

龙葵

球果蔊菜

原标题：农田污染土壤的生态修复原理与实践

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