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由植物根系和土壤微生物之间相互作用而形成的独特的、距离根仅几毫米到几厘米的圈带。菌根具有增强植物的逆境抗胁迫能力,对于促进持久性有机污染物(POPs)的降解和转化具有积极的作用。根系分泌物可以增加根系微生物的群落并提高微生物的活性,从而促进有机污染物的降解。作用对象包括:总石油烃、多环芳烃、BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)、农药、含氟溶剂、五氯苯酚、多氯联苯、表面活性剂,如LAS、LAE。
红树植物能在PAHs污染的土壤中生长,并能耐受和修复污染,为了减少PAHs对红树林湿地的危害,对PAHs污染修复的研究显得格外重要,与重金属植物修复的原理不同,PAHs水溶性低,难于被植物吸收,植物根际降解就成为修复其污染最重要的作用。因此,植物根际效应及相关根际环境因子在PAHs降解中的作用就显得十分重要。
红树植物
植物稳定化作用
指通过根系的吸收和富集、根系表面的吸附或植物根因的沉淀作用而产生的稳定化作用;或利用植物或植物根系保护污染物使不因风、侵蚀、淋溶以及土壤分散而迁移的稳定化作用。
植物稳定化作用可通过根际微生物活动、根际化学反应和(或)土壤性质或污染物的化学变化而起作用。根系分泌物或根系活动产生的二氧化碳会改变土壤pH,植物固定作用可以改变金属的溶解度和移动件或影响金属与有机化合物的结合,受植物影响的土壤环境可以将金属从溶解状态变为不溶解状态。植物稳定化作用可以通过吸附、沉淀、络合或金属价态的变化而实现。
在铜胁迫试验中,海洲香薷中的分布特征为:根系>叶片>茎秆。海洲香薷和紫花香薷对土壤铜、锌、铅符合污染都具有很强的耐性,地上部分铜、锌、铅等重金属含量在植物生长期呈现动态变化,但植物地上部重金属积累量保持增加趋势。延长植物生长时间可增加重金属累积量。
海洲香薷
重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究,已经应用于砷、镉、铜、锌、铅等重金属以及多环芳烃复合污染土壤的修复,并发展出包括络合又到强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术,这种技术的应用关键在于筛选具有高产镉、高去污能力的植物,摸清植物对土壤条件和生态环境的适应性。
盐渍化石油污染土壤,生态系统脆弱,修复难度大,利用盐生植物来进行治理是一条有效途径。
据统计,约有1%的陆生植物能够在盐渍化土壤中生长,这为石油污染盐渍化土壤植物修复提供了丰富的资源。根系分泌物可作为营养源促进土壤微生物生长,从而提高石油的降解效率,耐盐植物盐节木能够在石油污染的阿拉伯湾高盐岸边自然生长,根际微生物数量是无植被地区的14倍至38倍。
利用碱蓬、补血草、中亚滨藜和芦苇4种盐生植物对石油污染盐渍化土壤进行修复,植物种植后石油降解速率明显加快,碱蓬、中亚滨藜根际土壤石油烃降解效率达96.5%,对石油组份进行分析,发现种植植物后大分子石油组分消减速度提高更快。引入盐生植物是加快污染土壤修复进程的重要途径,但不同植物对石油污染物的耐性不同,修复效应差别很大,且土壤条件、石油组分等因素都会影响植物修复效果。因此,利用盐生耐勘植物修复石油污染盐溃化土壤,一要筛选耐盐、高效的修复植物,二要研究修复植物利用策略和途径,以充分发挥其修复潜能。
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