土壤是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是人類賴以生存的主要資源之一。近年來，土壤污染日益嚴重，其中重金屬污染土壤不僅面積大，且殘留時間長。當土壤中重金屬含量積累到一定的程度，會對植物系統(tǒng)產(chǎn)生一定的毒害作用，導致農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)下降、土壤退化，因重金屬污染每年糧食減產(chǎn)達1000多萬t，每年有1200萬t糧食是被重金屬污染的，年經(jīng)濟損失在200億以上。另外，通過植物的吸附作用，重金屬可以進入植物體內(nèi)，通過接觸和食物鏈等途徑，最終危害人們的生命健康。

1 重金屬及土壤重金屬

1.1 重金屬的概念 重金屬是指元素的密度大于6g/cm3，常見的有銅、鋅、銀、鎘、鉛、鉻、汞和錫等。重金屬離子是植物代謝必需的微量元素（如Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ni2+和Co2+等），如果過量則具有相當毒性。受到污染的土壤通常具有累積性、隱蔽性、滯后性和不可逆轉(zhuǎn)性，治理相當困難。

1.2 重金屬污染土壤重金屬污染土壤的主要影響因素如下：1)礦產(chǎn)資源的開采，采礦過程產(chǎn)生的大量廢水、廢氣、廢渣及采礦廢棄場地，都能使重金屬引起土壤污染；2)化肥和農(nóng)業(yè)的大量使用，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，隨意濫用化肥和農(nóng)藥，急劇增加農(nóng)業(yè)土壤中重金屬含量，進而造成重金屬污染農(nóng)業(yè)土壤；3)污水灌溉和污泥的利用，城市污泥的農(nóng)業(yè)利用和含有重金屬的污水的農(nóng)業(yè)灌溉都是引起土壤重金屬污染的來源；4)汽車尾氣的排放，由于汽車工業(yè)的發(fā)展，越來越多的汽車進入家庭，汽車排放的尾氣對公路兩旁的土壤重金屬污染尤為嚴重。

2 植物修復方法

金屬污染土壤的植物修復技術(shù)是利用植物修復和消除由有機毒物和無機廢棄物造成的土壤環(huán)境污染，其是一種利用自然生長植物或遺傳工程培育植物修復金屬污染土壤環(huán)境的技術(shù)總稱，主要通過植物系統(tǒng)及其根際微生物群落來移去、揮發(fā)或穩(wěn)定土壤環(huán)境污染物。

2.1 植物提取法 種植一些特殊的植物，利用其根系吸收受污染土壤中的有毒有害物質(zhì)，并將其轉(zhuǎn)移至植物的地上部分，最后通過收割地上部分物質(zhì)的方式帶走土壤中的污染物。該技術(shù)最適合淺層且污染程度較低的土壤修復。

2.2 植物揮發(fā)法 利用植物根系分泌的一些特殊物質(zhì)，使土壤中的汞、硒轉(zhuǎn)化為揮發(fā)形態(tài)以去除污染的一種方法。植物揮發(fā)只是將污染物從土壤中經(jīng)植物轉(zhuǎn)移到人氣中進行稀釋，這一方法只適用于揮發(fā)性污染物，所以應(yīng)用范圍小，并且將污染物轉(zhuǎn)移到大氣中對人類和生物有一定的風險。

2.3 植物固化法 利用植物根際的一些特殊物質(zhì)使土壤中污染健康的風險就是植物固化法。其只是暫時將其固定，在這個過程中土壤重金屬的含量并不減少，之后包括分解、螯合、氧化還原等多種過程。

2.4 根際過濾法 在重金屬污染的水體中種植特定的植物，通過植物龐大的根系和巨大的表面積，過濾、吸收、富集水體中重金屬元素，之后收獲處理植物，達到治理水體重金屬污染的目的就是根際過濾。如有效吸收清除水體中鎘、銅和硒就利用水科植物浮萍和水葫蘆。

3 植物修復技術(shù)在重金屬污染土壤修復中的應(yīng)用

超積累植物是植物修復中的主要作物，植物體中對重金屬元素的積累量超過普通植物100倍以上，超積累植物約有450種，廣泛分布于植物界的45個科，大多數(shù)屬于十字花科植物，以超積累鎳最多，有些能同時吸收和積累2種或2種以上的重金屬元素，目前植物修復技術(shù)具有巨大的市場潛力。

國內(nèi)關(guān)于植物修復的研究起步較晚，但也取得了一系列的成果。陳同斌等首次在中國找到了砷的超富集植物蜈蚣草；對砷有很好富集作用的是大葉井口邊草，其地上部分含砷量可達694mg/kg；修復土壤鉛污染的富集效果較好的植物是魯白、芥菜，這些植物在溫室砂培盆栽條件下，進行鉛吸收和耐性實驗，發(fā)現(xiàn)其不僅生長快，且地上部分鉛含量超過1000mg/kg，遷移總量和遷移率都很高；超富集銅的植物是鴨跖草；通過野外調(diào)查和溫室栽培發(fā)現(xiàn)，東南景天是很好的鋅超富集植物，在天然條件下的地上部分鋅平均含量為4515mg/kg。

蔬菜也對土壤中的重金屬有一定的富集作用。辣椒、四季豆、萵苣、紅蘿卜均對汞有一定的富集作用（氣汞濃度為57.6±14.7ng/m3)，富集汞的能力最強的是辣椒，最低的是萵苣。姚會敏等發(fā)現(xiàn)，不同類蔬菜及不同品種的同類蔬菜之間，吸收和累積金屬的能力存在顯著差異；在雜草中篩選出龍葵等植物，莖和葉中富集系數(shù)也大于1(鎘含量均超過l00mg/kg)，認為是鎘超積累植物。

4 結(jié)語

植物修復技術(shù)在土壤修復中是綠色環(huán)保技術(shù)，社會生態(tài)綜、合效益良好，主要是治理的費用比原來傳統(tǒng)技術(shù)低很多，并且、該方法的治理成效具有永久性，在重金屬污染土壤治理方面值、得推廣。因此，提出植物修復概念后，很快成為環(huán)境領(lǐng)域的全球性研究熱點，在環(huán)保領(lǐng)域上植物修復技術(shù)將成為朝陽產(chǎn)業(yè)。