镉污染土壤的植物修复探析

镉污染土壤的植物修复探析摘要：利用镉污染土壤修复生物质能源是解决环境问题和能源问题的新途径。其中镉作为植物非必需元素，在生物圈中的移动性较强，对土壤造成的危害很大。本文在我国重金属污染严峻的基础上，对植物修复技术及其应用的镉污染土壤进行了争论，分析了镉污染土壤修复植物的能源利用潜力，阐释了利用植物修复土壤的镉污染问题。关键词：土壤镉污染；污染特征；植物修复1土壤镉污染特征1.1镉在土壤中的行为特征镉作为一种特别的稀有元素，其中没有被污染土壤中的镉则来源于土壤母质。在高酸碱度土壤中，特殊是在含有碳酸钙的土壤中，镉的活性会偏低，不会常常移动，但是往往在含酸的土壤中镉的敏捷性和毒性会进一步加强。而且，土壤氧化还原反应对镉的活性也有至关重要的作用。例如，当土壤被水冲没时，就会恢复到原状，这时其中的铁锰离子将会大幅度削减，降低镉的活性。土壤中镉的变化对其活性和植物有效性有显著的影响，土壤中的镉可分为残态、水溶态、交换态、还原态、碳酸盐结合态等，镉的众多变化状态之中碳酸盐的结合状态与交换态在植物中对镉的汲取效果最为显著。1.2土壤镉污染状况目前，废气的集中，工业废水的排放，还有将含镉的废水用来浇灌农田是导致土壤中含镉的重要缘由。在我国镉污染存在的地区范围广阔，依据我国农业部门的监测结果，处于污染水浇灌地区的土壤的含镉量比较多，污染程度较高，含重金属量的面积达到一半以上，同时造成农产品中的含镉量存在着超标现象。当今，在我国的各大城市之中耕地面积中都有镉的存在，对城市的耕地造成了严峻的侵害。2镉污染土壤的植物修复2.1汲取镉的植物目前植物讨论人员开展了一系列的含镉植物的讨论，通过讨论发觉，在众多的植物当中遏蓝菜是最常见的能够汲取镉的植物。面临着土壤被镉污染的现状，讨论人员开展了解决土壤中含镉的探究。从试验过程中发觉植物在土地里的含金属量、植物生长速度以及生物量对植物修复效果有关。譬如，分析遏蓝菜得到，其外观为莲座状，生长的速度慢，生物量小，因此，大量的学者推断遏蓝菜的修复力量不能用于到的镉污染严峻的土壤之中。相比较而言，印度荠菜作为一种生长速度较快且生物量大的含镉植物，在条件相等的状况之下，印度荠菜的生物量能够达到遏蓝菜的几倍，不仅对镉的汲取量大，而且具有较强的净化土地力量，这些都是遏蓝菜无法匹敌的。我国讨论人员通过温室培育印度荠菜发觉，土壤中镉处理浓度越高，印度荠菜汲取镉的量越大。但是印度荠菜一般生长印度地区，能够在中国的生长面积量较小。通过讨论发觉，十字花科的芸薹类的较多植物都拥有汲取镉的力量。例如，我国农村的油菜，就隶属于这种植物，而且有部分的油菜种类所拥有净化镉土壤的力量强于印度荠菜，譬如“溪口花籽”。解决我国的土壤镉污染问题，管理部门通过实践讨论出植物的特征，为土壤修复供应事实依据。结合讨论成果，将油菜进行合理科学地大面积种植，进而改善我国的土壤镉污染问题。2.2汲取镉植物的修复原理大多数汲取过镉的植物都具有很强的汲取和积累重金属的力量，比如在重金属含量极高的状况下或者含量低的状况下，它所汲取的金属含量也比没有被污染的植物高出很多倍。镉污染植物可以大幅度地汲取金属，并不会在高浓度下中毒，这取决于它们有效汲取、运输和分解根系的力量。2.3植物对镉的汲取大多数植物都可以通过土壤中的有机物来调整适应自己生长的根部环境，可以增加对有机物的充分利用。同时，植物根部释放所分泌的有机物与根部进一步酸化是不同的两个方面。由于植物根部所分泌出来的各种有机物，其中有机酸对汲取重金属有着突出的作用，从而能够进一步酸化土壤的根部，由此可见，植物根部土壤的酸化与植物根部所分泌出来的各种有机物有着不行分割的关系。除此之外，还有大量讨论结果表明，根部酸化并不是影响植物汲取重金属的主要因素，所以大多数植物根部土壤的酸化并不会影响对镉的汲取也就不会是造成镉污染的主要因素。3植物修复的功能3.1将植物进一步处理为气体燃料生物质和各种气化剂通过化学反应可以将其中的可燃部分进一步转化为可燃气体。除此之外，也能对其进行微生物的转化，让其变成可利用的沼气。由生物质制成的气态燃料可以用来照明，也可以代替其他燃料。据讨论表明，把沼气作为燃料的电站设备和技术都简洁，且便于维护和管理。最重要的是比一般的水电站的造价低，这样一来就可以大幅度地削减成本投入，增加利润。3.2将植物进一步处理为液体燃料对植物进行液化可以从中提取原料来制取柴油、甲醇、乙醇等燃料，且这项技术地应用范围及其广泛，国内外都适用。通常状况下，制取乙醇的原始成本极高，所以从中谋取的利润比一般的液体燃料要低得多。这时，对制取乙醇的原料选择就变得非常重要。而通过进一步修复被镉污染的植物可以降低制取乙醇的成本，这样一来就可以利用镉污染植物来大面积制取乙醇来赚取利润，同时也做到了对污染植物的充分利用，正所谓两全其美。除此之外，在一些特殊的植物中含油量很高，也可以作为柴油的生产原料。由此可见，将植物转化为液体燃料可以降低很多制作液体燃料的成原来保证利润的谋取。3.3将植物进一步处理为固体燃料将镉污染植物进行粉碎，例如稻草、秸秆、果壳、木屑等，变成粒状，棒状或者块状的成型燃料。这样固化得到的燃料相较于一般的固体燃料具有体积小，密度高的优点，而且燃烧时的温度较高，火力也更加长久，排放出的污染气体也较低。另外，将这种燃料通过炭化可以变成化工以及冶金等行业的添加剂和还原剂。这样不仅可以解决大面积镉污染植物的问题，也可以为某些行业供应能源，提高了资源的利用率。3.4植物修复的优点植物修复后的能源具有灰分较低、燃烧简单、再生力量强、污染少的优点。利用各种先进的科学技术能够将污染后的植物转化成各种可利用的能源，从而可以削减对有限资源的依靠，做到资源替代。不仅是被镉污染之后的植物，而且镉污染土壤也非常有利用价值。被污染后的土壤在修复之前，要过很长一段时间才能在上面种植其他植物以保证植物食用的平安性。但是在上面种植生长周期较短且生物量很大的植物，可以将其中大量的镉提取出来，这样一来不仅可以修复土壤也可以为其他行业供应制取工业资源的原料。结束语当前我国的环境污染问题越来越严峻，随着重金属污染的范围日益扩大，我国可利用土壤的面积急剧下降，尤其是镉