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CAS Workshop on Ecosystem Succession Theory and Practice of Ecological Restoration 湿地治理重金属污染环境的机理研究及其在金属矿山生态恢复中的应用 李勤奋
彭少麟 （中国科学院华南植物研究所，广州
510650） 摘要：湿地作为水陆相互作用形成的独特生态系统目前被广泛应用于污染环境的治理与水体的净化研究与实践中，其中重金属污染环境的治理是倍受人们关注的焦点之一，其净化机理成为当前探索的热点。本文将众多的研究结果综述如下。湿地在污染治理中的机理主要在于湿地植物的重金属修复作用，微生物的重金属修复作用以及土壤的滞留作用等几方面。湿地植物是湿地能成功治理重金属污染最关键的因子。主要表现在植物对环境中重金属吸收、挥发与稳定三方面。如有重金属富集作用的植物能够大量吸收土壤及废水中的重金属，并以成百上千于土壤重金属含量的倍数将其储存在植物地上部分或挥发到大气中，从而达到去除土壤中超量重金属的目的。植物对环境中重金属的稳定作用是多个方面的，包括植物体本身对重金属流动的阻挡作用、植物根系的分泌物以及植物枯落物分解产物对重金属的沉淀作用、植物根系枯死留下的根孔增加促进了污染物质的沉淀等。 微生物是另一类在湿地污染治理中起关键作用的生物。其直接的作用是通过微生物本身及其代谢过程使环境中的重金属沉淀或无毒化，而其间接的也是很重要的另一方面作用是其能够催化许多反应过程，加速重金属的无毒化或促进植物对重金属的吸收过程。微生物本身不能将重金属从污染的土壤中分离出来。 湿地土壤对重金属有直接的滞留作用。其滞留效率与土壤的粒径有关。自然湿地土壤多是由冲积沉淀而成，比较粘重，对重金属的滞留作用较强。沙质的基底土壤对重金属的滞留效果要差一些。从不同母质分化来的湿地土壤对重金属的活性也有很大的影响。许多元素之间存在协同作用，有些元素的存在会使重金属元素钝化，活性降低，相反地一些元素也会使重金属活化，促进植物的吸收。 湿地的水位，水质与有机质含量同样也会影响到重金属污染治理的效率。但湿地作为一个系统，各个环节与构成部分都是相互作用的。湿地的去污效率是植物、动物、微生物、土壤与水等构成因子综合作用的结果。尤其湿地高的生物多样性与生产力，在有效去除重金属污染中起着极其重要的作用。但对于湿地的各构成因子之间以及因子内部的个体之间的相互作用机理还不是很清楚。这影响到高效人工湿地生态系统的构建与工矿业地区重金属污染土壤及水体的有效治理。
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