引言
随着制造业的蓬勃发展，由此带来的环境污染问题日益显现。其中，重金属会经由矿山、废物排放、污染灌溉等渠道直接流入自然界中，它在自然条件下很难被生物分解，重金属会在植物体内富集，再经食物链、食物网直接流入动物体内，最终影响人类正常生长发育[1]。由于土壤颗粒及其组分可以对污染物产生吸附、分配、离子交换、络合等作用，所以土壤修复的难度和成本均较高。现存的修复技术包括物理、化学和生物方法。虽然这些技术被视为适合从环境中去除重金属，但它们很难大规模应用且价格昂贵，并且还会改变土壤性质。植物联合修复技术对于解决土壤重金属污染问题是一种绿色环保安全的修复方式。把植物修复技术和其他土壤修复技术结合，能够更好地溶解、吸附、转化在土壤中的各种重金属环境污染物，从而显著提高植物的修复能力，极大减少了土壤环境中的重金属含量。所以，运用强化植物修复技术进行恢复重金属污染土地的应用前景很大[2]。本文系统地介绍了强化植物修复技术的基本技术原理，从植物－微生物、植物－电动、植物－化学药剂等方面系统综述了植物联合修复重金属污染土壤的研究现状，并力求为重金属污染土壤的生态恢复提出科学依据和理论支撑[3]。
1植物修复重金属污染土壤
1.1植物修复土壤重金属污染的机理
研究了狗牙根对多环芳烃和镉共污染的土壤中多环芳烃的降解和镉的植物萃取能力，研究证明，狗牙根对重金属镉污染的土壤具有很大的植物修复潜力。有机污染物也可被植株根部所吸收，通过内部代谢过程，污染物被分解成简单的分子，可以并入植物组织中。植物可以通过生成具有特定功能的各种酶来催化有机污染物的降解，如硝基还原酶、过氧化物酶和脱卤酶。不同植物物种的具体降解途径不同，尚未完全了解[4]。植物对重金属的吸收是通过根系进行的，根系具有非常大的比表面积，在那里也形成了耐受和对抗重金属毒性引起的胁迫的机制[5]。
1.2植物修复的影响因素
当重金属浓度超过一定的限值，植物生长会受到抑制，从而直接影响修复效果。对植物修复技术来说，土壤理化性质及外界环境也是影响修复效果的重要因素。重金属进入土壤后，通过吸附、络合等过程会产生不同形态的重金属，重金属形态分布受土壤pH影响，而植物修复过程中植物吸收的重金属大多为可交换态重金属，因此土壤pH是影响修复效果的一个重要因素。对植物生长来说，土壤含水率十分重要，土壤水分含量过低时，植物生长受到抑制，并且根际土壤酶活性受到影响，会使得植物对重金属的富集含量减少，进而影响修复效率。
1.3植物修复技术的优缺点
植物修复技术也存在一定的局限性。首先，与其他修复方式相比，用植物修复重金属污染土壤需要较长的时间。因为植物根长有限，植物只能清除土壤或地表附近的污染物，所以植株的提取能力有限。由于植株的生长受许多因素的影响，如天气条件、水温、盐分、土壤pH、有机质浓度、土壤微生物以及重金属含量，一般不能将污染物全部去除或是去除效果不稳定，在很多情况下重金属去除率不如其他修复方法。等人对矿山开采附近的土地进行了植物修复，重金属Pb、Cr、Cu、Zn的平均浓度都下降了20%以上，但植物修复周期为八个月。
2植物联合修复技术
2.1植物－纳米材料联合修复技术
随着纳米技术的发展，用于环境修复和污染治理的纳米材料越来越受到环境研究者的重视。纳米材料是一种至少一维具有纳米尺寸(1～100nm)的材料。利用纳米材料促进污染土壤的植物修复是一种有效的策略，但仍处于探索和尝试阶段。纳米材料有望广泛应用于系统的植物修复系统。
2.2植物－化学药剂联合修复技术
为了进一步提高植物修复效果，缩短修复时间，添加化学诱导剂可以增加重金属的迁移率。由于部分的化学制剂能够与土壤中的重金属相互融合而促使其被部分植株所吸收，因此生化药品的科学合理使用可以明显地提升重金属污染土壤的修复效果，并促进了重金属物质在植株中的积累。然而，传统的化学药剂对土壤和植物的损害限制了其应用。因此，选择一种高效、绿色、廉价的化学药剂，有助于提升植物修复工艺的效果。一般来说，土壤改良剂能够为植株补充营养成分或促进植株发育，螯合剂能够大幅增加修复效果。硫酸盐也可以使重金属易于在叶片表皮中积累，这可能有助于提高叶片对Cd的耐受性。
2.3植物－微生物联合修复技术
植物修复是一种很有前景的污染土壤修复技术，但它是一个相当缓慢和低效的过程，往往导致不完全的处理。为了克服这些局限性，微生物被用于加强植物修复。由于微生物特别是细菌具有吸附和转化重金属的能力，植物和微生物的联合系统可以将修复过程提高到有效水平。植物－微生物联合修复技术的优点是它们具有成本效益、生态友好、易于管理;其次，它们增加了绿色覆盖，并为生活在生物圈中的许多其他生物提供了庇护场所。缺点是植物与微生物之间的作用机理还不清楚，微生物的修复效果易受环境条件和重金属种类影响。该技术在未来的主要研发方向应该放在筛选和研制更为广谱、有效的微生物菌种上，并且要加强对修复过程的监控，以便对其修复机理更深一步了解。
3展望
植物修复是一种绿色生物技术，在处理污染土壤方面具有许多竞争优势，未来的研究应在植物与其他技术联合修复的基础上创新发展，深入研究联合修复技术的局限性与优势，提高土壤修复的效率。在未来的研究中，应从以下几个方面加强植物联合修复的研究工作:深入研究联合修复技术的协同机制和影响因素。土壤环境复杂多变，加之土壤本身就是一个不均匀的体系，因此未来的研究方向要以完善联合修复技术的机理为主，研究重点一方面应放在植物及其他修复方法对土壤解毒作用的实现途径及影响因素上，另一方面应在分子科学的基础上研究微生物、纳米材料、化学药剂及电场与植物之间的协同作用是如何提高其生物利用度和提供促进植物修复所需的物质与能量的，以便更好地改良修复参数以提高土壤修复效果。筛选更高效的重金属超积累植物。植物生长对环境要求较高，不同的气候条件需要选用不同的植物。
参考文献:
［1］孙养存，尹紫良，葛菁萍．土壤中重金属污染物的来源及治理方式［J］．中国农学通报，2021，38(6):75-79．
［2］钱凡，朱强．我国农村地区土壤污染的成因及法律防治［J］．四川环境，2021，40(3):172-176．
［3］刘胜洪，王桂莹，颜燕如，等．3种草本植物的抗旱性及重金属吸附能力研究［J］．水土保持研究，2015，22(2):284-289．
［4］蒲晨新，余渊，孙大江．土壤重金属污染现状与植物修复研究［J］．四川环境，2014，33(5):140-145．
［5］冯敬云，聂新星，刘波，等．三种植物对土壤镉的富集效果研究［J］．湖北农业科学，2021，61(5):83-86．