客土法

社会科学术语

客土法治理重金属污染

“客土法”也称作物理修复法，简而言之就是向污染土壤中添加洁净土壤，降低土壤中污染物的浓度或减少污染物与植物根系的接触，是土壤污染治理中的一种工程物理治理方法。其优点是见效快，效果好，这种方法在很多国家得到了应用。日本对60年代神通川地区的受Cd污染农田张开修复，到1997年为止，约43%的受污染土壤得到了彻底恢复正常。因此，针对植物修复技术的局限性，结合客土法在土壤修复中的优势，将两者结合，开创对受重金属污染农田的新修复方式，这既是现实中环境问题的客观要求，也是植物修复技术本身所具有的优势，因为植物修复技术本身是一种基于农学衍生生物技术，是集植物一土壤一微生物三位一体的系统科学。将客土法结合植物修复技术修复重金属污染土壤可以有效的提高修复土壤效率和土壤修复效果。因为从这种土壤修复方式中可以看出，植物修复技术推广和运用所具备的条件：1)选取适宜的植物(超富集植物或者生物量大且重金属含量高的植物)作为修复载体;2)通过工程学手段，为修复植物提供有利的生长发育和吸收重金属的环境。采用这种土壤修复方式在土壤一植物系统内取得平衡，从而达到提高植物修复效率的目的。

植物修复土壤重金属污染的其他机理

植物对重金属的避性

植物避性是指植物将污染物排斥在体外，减轻污染物对植物体自身的胁迫能力，是植物对环境变化适应能力的体现。植物对重金属的吸收是一个复杂的过程，一般认为植物根系通过分泌特殊有机物酸活化土壤中的重金属，或在其根毛表面直接从土壤颗粒上交换吸附重金属离子。而在根表面或根毛皮层上被吸附的重金属离子通过质外体或共质体途径进入根细胞，实质上重金属是通过专一或通用的离子载体或通道蛋白进入根细胞的，该过程为一个消耗能量的主动过程，非必需重金属必须与必需重金属竞争膜转运蛋白，从而以离子形式或以金属蛋白结合形式进入根细胞。

植物根系是植物体在土壤中主要的物质交换场所，所以植物根系是重金属进入植物的第一道屏障。为了避免土壤中的重金属进入植物，植物体通过自身的生理机制调节，阻止根系吸收重金属。一般而言，植物体可以三种方式来阻止重金属进入植物根系。其一，根际化学性状改变，某些植物可以通过主动调节根际pH来减低土壤中重金属的活性，从而达到自我保护的目的;其二，根系分泌物的络合作用，植物根系分泌物主要是氨基酸、蛋白质和糖类等大分子有机质，这些有机质可以与土壤中重金属结合形成稳定的金属鳌合物复合体，减低重金属的植物生物可利用性;其三，植物的“根际效应圈”作用，由于植物根系是植物体内最为活跃的部分之一，在根系周围存在着大量的微生物，从而产生根际效应，在这些微生物中，有些微生物的分泌物可以减低重金属活性，使植物根系在过量的重金属环境中正常生长。

植物对重金属的钝化作用

植物对重金属的钝化作用定义为：植物通过自身的生理调节，使体内重金属无法到达敏感器官，无法结合关键蛋白质，从而保证植物的正常生理代谢。植物的体细胞中的细胞壁、细胞膜和细胞其他成分等都对重金属具有良好的钝化功能。细胞壁是植物细胞的第一道屏障，其主要成分有：糖类、纤维素和果胶等大分子有机化合物。进入植物体内的重金属往往带有正电荷，因此可与植物组织中带负电荷的大分子化合物结合，降低重金属对植物正常的生理代谢干扰。有研究表明植物体中的重金属铅大多数被蓄积在植物细胞壁中。细胞膜与细胞壁作用相似，通过对穿透细胞壁的重金属蛋白质结合，固定重金属离子。细胞的其他成分中以液泡最具代表性，许多研究表明：液泡可能是重金属离子的贮存场所。这主要是植物在重金属的斜坡下，产生了大量的PCS(植物鳌合素)，而在植物细胞液泡中大量储存。

土壤重金属的植物可利用性

土壤重金属的植物可利用性是指：土壤环境中重金属在植物体内的吸收、积累或毒性的程度。具体而言，是指植物在特定环境中，一定时间范围内，可被植物直接或间接吸收的重金属某种形态的总量，既不是指土壤中重金属的总量，也不是指植物最终的积累量。这与化学中的摩尔质量一样，是一个概念性的衡量单位。这与重金属进入土壤后，发生复杂的物理化学变化和生理响应机制有关。并且受到土壤、植物和农业种植措施等多种因素的影响。土壤重金属的植物可利用性与重金属在土壤中的形态有关。土壤是一个复杂的开放体系，每时每刻都与自然界的其他圈层发生着联系和相互作用。重金属进入土壤受到土壤物理、化学和生物学的作用及彼此间的相互作用。而重金属在土壤中的形态划分是土壤重金属植物可利用性的基础前提条件。在土壤中一般分为五个形态：水溶交换态、碳酸盐结合态、有机质结合态、铁锰氧化结合态和残留态。其中，植物可直接或间接利用的土壤重金属形态是水溶交换态、碳酸盐结合态和有机质结合态。重金属在土壤的形态转化受到土壤类型、土壤中其它物质的存在以及土壤水热条件的影响，此外，土壤重金属植物可利用性，也受到植物和微生物的作用及其联合作用的影响。

重金属污染正在逐渐成为人们谈之色变的环境问题，对重金属的研究不但重要，而且迫切，当然最好的方法还是国家出台相关的法律法规并且严厉执行，这样才能最大程度上保护我们的土地，保护我们的家园。

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