“植物修复(phytoremediation)”技术。
“phyto=植物”,是一种利用植物消除环境污染物质的技术。
广义来看,其虽然包含了生物修复,但最近人们已开始对Bioremediation=微生物、phytoremediation=植物进行区别使用。
最适合用于植物修复的植物
1. 印度芥菜(Brassica juncea L.)
据分子科学杂志《International Journal of Molecular Sciences》记载,重金属不仅影响工业用地,还会污染耕地。使我们人类的健康大面积暴露在了危险之中。其中,十字花科物种在生成大量生物质的过程中会聚集特定的金属。十分有用,而芥菜则是这类植物中明星般的存在。
它能移除其他物种3倍以上的镉(Cd),减少48%的硒(Se)和28%的铅(Pb),而且在对抗锌(Zn)、汞(Hg)和铜(Cu)上也很有效。但我们不知道的是在80年代,除了这些污染物质外,人们还利用它移除了来自切尔诺贝利的放射性元素Cs137。
2. 柳树Salix species(白柳)
喜水植物能够美化景观,但价值并不局限于它们的外表。其根部生存能力(白柳(Salix alba L.)对重金属和柴油燃料的反应)强大,这使得柳树能否用于植物修复受到了广泛的关注。它可以处理镉(Cd)、镍(Ni)和铅(Pvb)等,在像柴油污染区域这样混入了重金属的环境中存活。
可能有人听说过阿姆斯特丹的Westergasfabriek公园(西部气厂公园)。据Gerald De Silva“从一个被污染的气厂摇身一变成为获得设计奖的Westergasfabriek”这篇报道中的记载,其LAN(景观网络)通过水池和水植物园展示了柳树的休闲功能和修复功能。瑞典有在能源和植物修复中使用了柳树的项目,从中也可以看出,柳树在大规模城市排水系统中也十分有效。
3. 杨树(Populus deltoides)
杨树对土壤和地下水的有利影响也被人们广泛研究。杨树的秘密在于根部系统,能吸收大量的水。
根据环境健康科学研究所的研究,三氯乙烯等氯系溶剂和有致癌性的四氯化碳都是有机污染物质,但杂交杨树(杨树的交杂种)能很好地应对,占到杨树可除去物质的95%。
更重要的是,加拿大生物修复方法数据库PhytoPet(PhytoPet:水生和陆生生态系统的生物修复功能)标记杨树能降解石油烃,如苯、甲苯和邻二甲苯。虽然杨树在公共园林中不太常见,但ERINSERVE所写的“基于世界闻名的Grant Associates的绝妙项目”报道中,对LAN表现出了极大的兴趣,从中可以看到杨树对协调区域环境的例子。
4. 印度草(Sorghastrum nutans)
在研究中看到了美国中西部本土植物怎样使其周围的土壤和地下水受益的情况。许多人能够发现印度草一直沿着路边生长,但忽视了其降解普通农化学品残余物的能力,如莠去津和异丙甲草胺等有名的杀虫剂和除草剂。
印度草是PhytoPet(PhytoPet:水生和陆生生态系统的生物修复功能)划分的9个禾本家庭成员之一,用来修复石油烃。其名单还包括其他草类,如常见的野牛草或西部麦草。
5.向日葵(Helianthus Annuus L.)
“向日葵根围对土壤中PAH生物降解的影响”的实验显示出向日葵可以在不同浓度的PAH土壤中,有效减少PAH的浓度,但是真正让人大吃一惊的是向日葵聚集污染物种类的广度。
向日葵(Helianthus annuus)和欧洲油菜(Brassica napus)可吸收铅、锌等重金属。玉米、苜蓿以及向日葵间种枣椰树可吸收氮(N)、磷酸(P)、钾(K)、镉(Cd)、铜(Cu)或锰(Mn)等重金属。这是一个非常好的消息,因为向日葵能很快地生长发挥作用。
事实上生长1个月的向日葵能在24小时内移除95%以上的铀。(从中可以看出向日葵是最适合环境产业的潜在作物)显示出它们移除放射性金属的能力,如浅表地下水中移除含铯(Cs)和锶(Sr)。当向日葵与其他种类间作种植时,一些区域产生了很好的效果,例如废弃的矿井区。
我们每年都能够发现一些适用于植物修复的新植物。此外,还对一些已知效果的植物实施实验,确定其暴露在污染物质中的影响。虽然没有固定的良方,但可以说这类植物潜力极大,而且十分经济、可行。
6.新种金盏花“Remedial Pearl”(Marigold)
金盏花的种类有很多种,我们从中选出镉吸收量较好的金盏花进行杂交。历经3~4年,经过7代杂交后,终于成功开发出新种金盏花。这种被命名为“Remedial Pearl”的新种金盏花的吸收能力是普通金盏花的1.5~2倍。
有害物质聚集在根、茎和叶中,而花中却几乎没有聚集。可能会因花粉飞散或者蝴蝶、密封吸取花蜜而扩散到其他地方。