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2019-11-13
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有机污染物的植物修复是利用植物在生长过程中,吸收、降解、钝化有机污染物的一种原位处理污染土壤的方法。植物直接吸收土壤中的有机污染物,并将有机污染物转化成没有毒性的代谢中间体储存于植物组织中,是植物去除土壤内中等亲水性有机污染物的一个重要机制。研究表明,环境中大多数BTX化合物(苯、甲苯、二甲苯)、含氯溶剂和短链的脂肪族化合物可通过这一途径去除。一方面,植物在生长发育的过程中,根系分泌的有机物和酶类进入土壤,使根际的微生物活性增强,加速了有机污染物的矿化。另一方面,根际环境中微生物作用可促进植物的生长,从而加速对降解产物的吸收。这一共存体系的共同作用,将在很大程度上加速污染土壤的生物修复速度。
(1)植物对有机污染物的直接吸收
有机污染物被植物吸收后,可通过木质化作用使其在新的组织中贮藏,也可使污染物矿化或代谢为H2O和CO2,还可通过植物挥发或转化成无毒性作用的中间代谢产物。
(2)植物释放的各种分泌物或酶类,促进了有机污染物的生物降解
植物根系可向土壤环境释放大量分泌物(糖类、醇类和酸类),其数量约占植物年光合作用的10%~20%。同时植物根系的腐解作用也向土壤中补充有机碳,这些作用均可加速根区中有机污染物的降解速度。植物释放到环境中的酶类,如脱卤酶、过氧化物酶、漆酶及脱氢酶等。这些酶可以降解TNT、三氯乙烯、PAHs和PCB等细菌难以降解的有机污染物。
(3)强化有机污染物在根际微域中的矿化作用
由于植物根系活动的参与,根际微生态系统的物理、化学与生物学性质明显不同于非根际土壤环境。根际中微生物数量明显高于非根际土壤,根际可以加速许多农药、三氯乙烯和石油烃的降解。植物根区的菌根具有独特的酶系统和代谢途径,可以降解不能被细菌单独降解的有机污染物。此外,植物还可以向根区输送O2,使根区的好氧作用得以顺利进行。
