植物是怎么净化土壤的?
自古以来,我们就称自己是大地的孩子,但随着科技的发展,我们制造出了越来越多的垃圾,无论是有意的倾倒,还是无意的丢弃,这些垃圾在接触到土壤后,都或多或少的污染了土壤。
根据我国国土资源部最新发布的蓝皮书显示,中国耕地受到中、重度污染的面积约有5000万亩,特别是大城市周边、交通主干线及江河沿岸的耕地,重金属和有机污染物严重超标。当前,每年受重金属污染的粮食高达1200万吨,相当于4000万人一年的口粮。净化土壤成为了可持续发展的重要一环。以前,人们为了净化土壤都是根据有毒物质的性质,采用过滤、加解毒剂等方法净化土壤,但是,这些措施一方面不经济,一方面可能引入新的污染物。于是在20世纪,一种新的净化方式开始受到人们的重视并引起了广泛的研究讨论,那就是用植物来净化土壤。
植物净化土壤利用的是其对污染物的忍耐、分解或超量积累的生理功能,相比于其他的净化方法,植物净化具有成本低、处理设施简单、适合大规模应用、利于土壤生态系统的保持、对环境扰动小和具有美学价值等优点。特别是对于难以清理的重金属离子,植物净化的效率高。但如果你以为植物净化就是在受污染的土地上随便种点什么,那你就把这种技术想的太简单了。首先,执行植物净化工作的植物种类不是固定的,要根据污染物而定,比如遏蓝菜、李氏禾可以吸收金属铬,蜈蚣草可以吸收砷。并且虽然这些植物可能相貌不起眼,但它们吸收重金属的本领可是远大于其他植物,生态学上把这些“植物吸收的重金属大部分集中在地上部;体内某一元素浓度大于一定的临界值(是普通植物在同一生长条件下的100倍);在重金属污染土壤上能正常生长,不会出现重金属毒害现象”的植物成为超富集植物。除了吸收,一些植物还可以通过根系分解、沉淀、螯合、氧化还原等多种过程把重金属从有毒的状态变为无毒,从而达到净化土壤的目的。比如有研究就发现,小麦就可以通过分泌有机酸来复合或螯合溶解土壤中的镉。
当然,因为植物自身的条件和生长环境不同,有时候,单兵作战的植物可能效果并不令人满意,这时,人们就会给它们配备一些帮手,比如微生物或者一些低毒化学试剂。对于植物而言,微生物可是它们在漫长进化中的好伙伴,这些微生物一方面可以通过自身的分泌物来活化重金属离子,使之更容易被植物所吸收,另一方面,这些微生物可以影响根的生理活动,从而影响植物对重金属的吸收作用。而对于一些就是不想跟微生物、植物发生关系的重金属来说,通过化学方法对它们进行预改造是很有必要的。这些低毒或无毒的化学药剂可以改变金属离子的性质,打破金属离子在土壤颗粒上的吸附与解离平衡,使之更容易被植物吸收。比如螯合剂三乙酸腈可以通过促进铁、锰、铜等金属离子迁移,提高羽扇豆对其吸附能力。
在提倡绿色生活的今天,我们相信这支植物大军一定可以帮助我们收复失地,让我们真正成为大地的孩子。
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