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(yán)重，其中重金屬污染土壤不僅面積大，且殘留時間長。當(dāng)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(dǎo)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(dá)1000多萬t，每年有1200萬t糧食是被重金屬污染的，年經(jīng)濟(jì)損失在200億以上。另外，通過植物的吸附作用，重金屬可以進(jìn)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(dāng)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(dāng)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(jìn)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(jìn)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(yán)重。

2 植物修復(fù)方法

金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)是利用植物修復(fù)和消除由有機(jī)毒物和無機(jī)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(fù)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(fù)。

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(jìn)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(fēng)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(fēng)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(dá)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(fù)技術(shù)在重金屬污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用

超積累植物是植物修復(fù)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(fù)技術(shù)具有巨大的市場潛力。

國內(nèi)關(guān)于植物修復(fù)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(dá)694mg/kg；修復(fù)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(jìn)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(qiáng)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(rèn)為是鎘超積累植物。

4 結(jié)語

植物修復(fù)技術(shù)在土壤修復(fù)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(fù)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(fù)技術(shù)將成為朝陽產(chǎn)業(yè)。