昨天在一本美国作者写的书上提到关于植物补救的问题,个人觉得很新鲜,写到论坛上与大家分享一下
昨天在一本美国作者写的书上提到关于植物补救的问题,个人觉得很新鲜,写到论坛上与大家分享一下
2楼
简介:
植物补救是一项新兴的技术,它利用某些植物独特的能力来去除或降低土壤或者水中的污染物。研究发现,植物可以用来清洁石油碳氢化合物、含氯溶剂、杀虫剂、金属、放射性核素、爆炸物以及过剩的养分。植物补救是美国环境局(EPA)处理有害废物或污染材料使其变得更安全的创新性处理技术之一。
在考虑应用一项新兴技术时,通常需要先进行三个等级试验研究:1、实验室筛选;2、小规模研究;3、中规模研究。EPA已经充分完成了超级基金创新技术评估计划(SITE)的这三个阶段,这使得这项清除技术的实施得到了许可。
进行一下讨论的目的,是向景观建筑师、工程师以及规划师介绍植物补救领域,因为这些专业人员会在应用这项新兴的环境清洁技术,来维护土地与其开发使用上的平衡以及恢复污染的和棕色地块(污染的工商业废弃地)上担当重要角色。本文首先了使用杨属植物(Populus)来去除三氯乙烯(TCE)的可能性。TCE是在十九实际中期首次合成成功的,而今其被广泛应用作麻醉剂、工业脱脂剂以及干洗剂。作为一种可以的致癌物质,几乎在超级基金国家特别处理名册列举的半数场所中都可以找到三氯乙烯,并且三氯乙烯在许多场所都污染了地下水。
本文还解决了使用大叶荠菜(Brassia juncea)的可能性,这是一种印度荠菜植物,它能够在污染场所清除铅。铅是超级基金列举的场所中最普遍的污染金属,其是一种神经毒素,可以损伤发育中的大脑以及其他一些人体器官。儿童最容易受到铅中毒的影响。
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3楼
使用杨属植物进行三氯乙烯污染的植物补救
杨属植物被许多不同的场所用来清除或者降低几种不同的污染物,但这种植物的使用差不多都围绕着杨属植物能够降解三氯乙烯的能力。杨属植物的种类——其属于杨柳科家族的一员——包括柳树和一些不同的品种、例如白杨、棉白杨(三叶杨)、欧洲山杨等。在北半球,有三十种杨属植物可以利用。
杨属植物成为植物补救的研究对象是出于一下几个原因:
1、 该树种生长迅速,容易种植;
2、历史上、这种植物都生长在滨水地区,其基因类型使其对补救区域具有较强的适应能力。
3、华盛顿大学的森林资源学院和其他一些研究机构已经研究杨属植物近20年了,为研究人员做进一步的研究积累了丰富的基础数据。
4、杨属植物经受了组织培养处理和基因工程的检验。
5、该树种具有很高的蒸腾比率和发达的根部系统,这使它能够有可能截取,吸收以及降解含水土层中的污染物。
植物补救研究还在研究杂交的杨属植物——例如毛果杨与美国黑杨的杂交种(定名为H11-11)、美国黑杨与南欧黑松的杂交树种等。进行杂交的目的是通过种植技术来优化可取的基因特征。例如,H11-11的叶子就是其每个父代叶子的4倍大小,这大大提高了进行蒸腾作用的总体树叶面积,这是一个有益的特征,因为出于修复方面的考虑,需要增强蒸腾过程来挥发有机混合物。试验表明,杂交杨属植物通过四种方式降解TCE:
1、有机水泵(Organic pumps)。杨属植物可以吸收大量受到TCE污染的水,实际上其抽取被TCE污染的地下水的能力为杨属植物在植物补救学界赢得了“太阳能抽水处理系统”的美名。
2、植物挥发作用。据了解,杨属树种能够挥发或蒸发他们吸收到的高达90%的TCE。
3、根部过滤。植物的根部被用来过滤被污染的水。
4、降解。通过根部的微生物可以清洁被污染的土壤。
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4楼
我觉得,有些东西不是说人家做的有多好,但是这种理念还是很值得我们学习的,的确,很多东西我们仍然需要改进!
因为这些文字都是我从一字一句打出来的,所以很费时间,下面继续啊
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5楼
华盛顿大学和华盛顿州立大学的研究人员与Occidental Chemical公司和EPA进行合作,利用杂交杨属植物对植物补救进行了研究,他们进行了无污染H11-11肿瘤细胞试验,整株植物试验(whole plant experiments),植物平衡研究(mass balance studies)以及有控制的田间试验(controlled field trials)等等,这些试验得出的结论是:“TCE在从植物根部被运输到植物界冠上部的过程中被氧化了,这些试验结果与进行植物细胞培植产生的产物,都大力支持了植物在TCE代谢中起到的作用。其不仅仅是广为人知的通过土壤微生物对TCE进行降解。根据这项研究,TCE代谢的产物是三氯乙醇(trichloroethanol),三氯乙酸(trichloroacetic acid)和二氧化碳。在老鼠和田鼠的生物鉴定中发现了这些代谢产物,这表明TCE在杂交杨属植物中的氧化代谢作用近似与哺乳动物(肝脏)体内的过程。
1996年,EPA选择一块场地来进行试验。他们选择了660株棉白杨来抑制、补救浅层地下水的TCE烟羽。(这个词不太明白,但是书上的翻译就是这样,不是错别字)通过试验表明,有些幼年的棉白杨仅仅在一个种植季后就能蒸发TCE,而在成年大树周围污染物水平最低。
尽管需要更多的研究和观察,利用杂交杨属植物来对TCE污染场所进行植物补救还是具有很明确的可实施性。Gondon与其同事(在1997年)已经得出这样的结论:具有活跃代谢作用的杨属植物能够阻止TCE水污染群的扩张,并有效的降低该混合物的水平。所以很重要的一点就是要有足够的空间来种植这些树,并允许它们在开放的地区或林地边缘生长。但是植物补救在时间上需要几个生长季,并且可能也不是对所有地区都适用。一些污染场地可能在相对很短的时间内进行补救;或者一些场地位于很冷的地区,由于该地区生长季要短得多而不适于这种方法。此外,杂交杨属植物的根系也可能达不到沉积在蓄水层下游的受TCE污染的高密度废水相流体池(DNAPL)的累计物。在这种情况下,就需要设计利用植物补救与其他方法结合来进行处理。
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6楼
我来更正顺便顶一下
2楼 “情节”改为--清洁
呵呵
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7楼
杨属植物用于植物补救的许多其他方面。爱荷华州的一个项目使用白杨树缓冲带来防止水体营养径流和非点源污染。由于杨属树种是落叶性树种,所以当秋天树叶脱落之后营养缓冲就会变得效率很低。该领域的权威表示:杨属植物可以用于补救工业垃圾场地、农业废水、污水地区以及矿区。为了利用氮的亲和力和杂交杨属植物的高耗水能力,生物工程学家正在设计杨树植物种植的生物量来从灌溉废水中吸收硝酸钾;从生活废弃物中吸收尿素和重金属;以及从填埋物中吸收人类污水和沥出物。研究人员也正对这些植物应用基因工程技术,来用于植物中的转移耐性机制。根据Donahue及其同事的研究,带有aroA基因变异的杨属植物显示了较其他污染控制植物更强的耐杀虫剂能力。总之,很显然,转基因的杨属植物将是植物补救领域中的关键角色,其不仅能应用与TCE污染场地,而且也可应用于养分缓冲带、废弃的矿区以及工业废弃场所;并且还可以用于从生活垃圾、生活污水、以及填埋物中清除尿素和重金属。随着基因工程技术的发展,杨属植物可能会在可持续性发展概念的倡导下得到广泛的应用。我们的世界是一个封闭的系统;一些曾经被认为是无限的东西毕竟还是有其界限,而我们正在向它接近。通过应用从植物补救研究中收集的知识,我们将有可能在土地的开发和承载能力之间找到平衡。
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8楼
用荠菜对重金属污染进行植物补救
最难处理的现代污染问题之一,就是对重金属污染的土壤的补救。由于采矿、制造生产和城市活动,土壤会被金属污染。土壤中的重金属会破坏生态系统、引发人类健康问题、损害植物以及造成动物死亡。由于金属不能被降解,典型情况下,被重金属污染的土壤是通过开挖和填埋来进行补救的。但是开挖的成本很高,在运输过程中也会有危险,并且还要破坏场地。填埋的方法只是把污染物换了个地方,异地酸浸法是另一种昂贵的选择,也有地方用这种方法处理金属污染,其原理是使用了物理分离技术和电化学处理污染物。不幸的是,这些处理方式的结果是,土壤介质完全失去生物活性。原地补救方法对土壤的损伤会小一些,并且一般来说成本也会降低一些。
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9楼
作为成功的植物补救品种,一种植物必须具备几个重要特征。该植物在单位面积内必须具有很多的生物量,能够吸收高浓度的金属,必须科进行农业生产管理(包括连续种植以及收获富含金属的植物组织)以及必须偏重积累这些人们关注的有害金属。
当前,研究人员正在研究利用大叶荠菜——一种印度荠菜植物,通过植物补救技术来修复重金属污染的场所。这种植物可以超量积累包括铅(超级基金列表中最常见的金属污染成分)在内的多种重金属。荠菜的这一特性使其引起了人们的极大兴趣,并将其作为工具来对铅污染表层土壤进行植物补救。荠菜的一个栽培变种显示了对根部铅的很强的植物补救能力,并且很重要的是,其将铅运送到枝条上——“在根部、干重1克的植物体含有铅108.3毫克,而且在枝条部,干重1克的植物体含铅34.5毫克。一项荠菜的早期研究表明,在经过几年灌溉不足耕种条件下的种植之后,地面表面1米的土壤中的硒减少了50%。在溶液培养研究中,荠菜表现出一种能够积累大量镉的生物积累能力,其生物积累系数(干植物组织中的浓度/溶液中的浓度)在枝条部分达到了1100,而在根部更是高达6700,试验是将其放在镉浓度(非植物性浓度)下进行培养的。这种根部的积累对于植物补救来说是很重要的,因为金属必须被传输到植物上可以收割的部分来进行清除。
荠菜被认为是高产出量的作物品种,其结合了枝条部分对铅的高积累率,和积累、耐其他有害金属(包括镉、六价铬)、镍、锌和铜)的能力。这是进行植物补救选择过程中一个很重要的特性,因为喜多污染场所都是被多种金属综合污染的。进行补救所选择的植物必须不仅能够积累某种我们关注的特定的金属,还必须积累——或者至少能耐——修复区土壤中的其他金属的高浓度。用荠菜对锌进行植物补救的研究表明,选择一种植物进行植物补救的时候正确的土壤分析的重要性。当在土壤中加入能够促进锌溶解的乙二铵四醋酸——一种化学冲洗液后,荠菜根部对锌的积累大大增加了。Phtotech公司的研究人员对荠菜的潜在使用价值表现出了极大的兴趣。该公司使用新泽西特伦顿的Gould National Battery (一家电池生产公司)的场地来验证这种技术。试验场地的污染可能从20世纪30年代电池生产商刚占用此地的时候就已经开始了,这里知道20世纪80年代早期还在生产铅酸电池。干该地区有7.5英亩的废弃棕色地块,其位置在特伦敦一座小学街对面,这块污染重地已经成了当地社区担心健康问题的一块心病。几年来,当地居民一直抱怨从棕色地块上散发出来的臭气。改场地主要涉及到的污染物是表层土壤和建筑物内部的铅。
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10楼
谢谢六楼的提醒,我已经更正了
文章还没有完,有时间再继续
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11楼
你就直接当面谢我多好啊,呵呵,帮你顶顶。
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