题目：铅污染土壤的修复技术
虽然铅在土壤中的溶解度低, 且不易移动, 但由于人类对自然的不断开发和破坏, 加上工业
的发展, 造成了日益严重的全球性铅污染。铅对人体的毒害作用具有潜伏性和长期性的特点[1 ] 。
由于铅中毒事件的不断发生, 有关铅污染及铅毒害的研究越来越受到国内外学者的重视[1 ,2 ] 。有
研究表明, 人体血铅水平和土壤铅含量之间存在直接的关系[2 ] 。要最终解决铅污染问题, 一方面
应减少污染的来源; 另一方面则要对已被污染的土壤进行治理和修复。本文就铅对土壤的污染及
其修复技术作一综述, 为修复铅污染土壤的研究和实践提供依据。
1 土壤的铅污染
铅在地壳中的平均丰度为1215μg/ g。土壤铅含量一般在2～200μg/ g , 平均变化幅度为13～
42μg/ g。全国土壤背景值基本统计量的结果表明, 我国土壤铅含量最高可达到1143μg/ g , 最低
为0168μg/ g , 平均可达到26μg/ g [3 ] 。根据来源不同, 环境中的铅可分为“原生”和“外源”
两种。土壤成土过程中保留在土壤母质中的铅称为原生铅, 主要来源于岩石矿物。岩石在风化成
土过程中, 大部分铅仍保留在土壤中。无污染土壤铅含量大都仅略高于母质母岩含量。除母质母
岩风化保留在土壤中的天然原生铅以外, 由于人类活动也可造成污染, 引起土壤中铅含量升高。
通过尘埃沉降及各种污染途径进入土壤的铅称为外源铅。土壤外源铅主要来源于大气传输和沉
降。铅的密度较大, 空气中的含铅颗粒容易沉降下来, 不断积累在土壤里。
表1 70 年代～90 年代铅的全球产量
1990
Pb 产量/ 103t/ 年- 1 343212 344812 343112 336712
表1 列出了70 年代到90 年代铅的全球产量。据统计, 80 年代释放到土壤中的铅达到796 ×
103t/ 年[4 ] 。人类对铅的开采和使用, 打破了铅在生物地球化学循环中的平衡, 造成严重的污染。
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1923 年开始在汽油中加入铅用作抗爆剂以后, 更加速了全球性铅的污染。因此可以说如今世界
上已难找到土壤铅含量不受人类活动影响的一片“净土”。Kabata - Pendias 和Rendias[5 ]报道在靠
近公路的某一块土壤铅含量高达7000μg/ g。潘如圭等[6 ]研究了汽车尾气中铅对公路两侧蔬菜的
污染情况。试验结果表明: 在公路两侧200 m 范围内生长的蔬菜均受到汽车尾气中铅的污染。管
建国[7 ]等研究了在金属冶炼厂周围和公路两侧200 m 范围内蔬菜的受污染情况, 发现所调查的普
通叶菜的铅含量均超过国家食品卫生标准。彭珊珊等[8 ]对我国一些常用茶中Pb 进行了测定, 结
果表明茶叶中的铅超过一般标准, 应引起重视。
土壤中的铅大部分形成PbS , 少部分形成PbCO3 、PbSO4 和PbCrO4 等无机化合物, 或与有机
物螯合。铅的无机化合物大多难以溶解, 而且因受到下列因素影响, 铅在土壤中的迁移能力也很
弱: (1) 土壤有机质对铅的络合作用。土壤有机质的—SH , —NH2 基因能与铅离子形成稳定的
络合物。(2) 土壤粘土矿物对铅的吸附作用。粘土矿物的阳离子交换位点可对铅离子进行交换性
吸附。另外, 铅离子进入水合氧化物的配位壳, 直接通过共价键或配位键结合于固体表面。由于
铅在土壤中迁移能力弱, 而且溶解度低, 因而人为因素造成的铅污染大多停留在土壤表层, 随土
壤深度的增加其含量急剧降低, 20 cm 以下趋于自然水平。
进入土壤中的铅有可能被植物吸收, 或溶解到地表水中, 通过食物链和饮用水进入动物和人
体, 进而影响人类健康。近年来的研究发现, 铅对人类健康的影响具有不可逆性和远期效应[9 ] 。
Page[2 ]等研究表明, 人体血铅与土壤铅含量存在一定关系:
0112 (Pb - B , μg/ 100mg) = ln (Pb - S ,μg/ g) - 4185
这一关系式仅说明了某一地区的特殊情况, 并无广泛适用价值, 但它足以表明土壤铅含量与
人体健康有直接关系。
2 铅污染土壤的修复技术
由于铅对人体具有很强的毒性, 近年来对铅污染土壤的修复引起了人们的普遍关注。铅污染
土壤的修复技术可以分为两大类: 物理化学修复技术和生物修复技术。物理化学修复技术又可分
为隔离包埋技术、固化稳定技术、Pyrometallurgical Separation 、化学稳定技术和电动修复技术等。
生物修复技术又可分为微生物修复技术和植物修复技术等。
211 隔离包埋技术(isolation and containment)
该法采用物理方法将铅污染土壤与其周围环境隔离开来, 减少铅对周围环境的污染或增加铅
的土壤环境容量。具体措施为: 以钢铁、水泥、皂土或灰浆等材料, 在污染土壤四周修建隔离
墙, 并防止污染地区的地下水流到周围地区。其中以水泥最为便宜, 应用也最为普遍。为减少地
表水的下渗, 还可以在污染土壤上覆盖一层合成膜, 或在污染土壤下面铺一层水泥和石块混合
层。
212 固化稳定技术(solidification and stabilization)
固化稳定技术包括两个方面: 采用化学方法降低铅在土壤中的可溶性和可提取性, 同时采用
物理方法将污染土壤包埋在一个坚固基质中。Wheeler 报道[10 ]将水泥、炉渣和石灰混合物加入污
染土壤中, 搅拌均匀凝固之后, 形成一个大石块, 将污染土壤包埋在其中。也有人采用电导产热
原理给土壤加热升温, 当土壤冷却后, 土壤凝固成玻璃样块状结构, 称之为玻璃化。该方法包括
三个具体步骤: (1) 在土壤两端插上电极电流通过土壤形成环路, 土壤温度上升并熔化。(2) 在
自然冷却过程中, 土壤凝固形成玻璃样土块。(3) 在土块上覆盖一层干净土壤。这一技术已经实
际应用于铅污染土壤的修复。
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213 Pyrometallurgical Separation
在一定温度下, 金属就会熔解或升华为气态。Pyrometallurgical separation 技术利用这一原理,
将铅等重金属从污染土壤中“蒸发”出来以达到净化土壤的目的。“蒸发”出来的金属可以再回
收或固定, 同时富含金属的剩余炉渣也可用于进一步提炼[11 ] 。铅污染土壤在高温熔化之前要进
行预处理, 以促进铅的熔解。这一技术主要应用于具有较高回收效率的严重污染土壤(5 %～
20 %) 。
214 化学稳定技术(chemical stabilization)
化学稳定技术就是应用化学反应将污染土壤中的重金属氧化或还原, 从而达到降低土壤中重
金属的活性[11 ] 。对于铅污染土壤, 可用还原剂(二氧化硫、亚硫酸盐或硫酸亚铁) 将铅离子还
原, 以减少土壤中铅的可提取量。这一技术也可作为其他修复技术(如固化稳定技术) 的前处理
步骤。但必须注意的是, 还原剂的施用可能会造成二次污染。初步研究表明, 施用石灰调节土壤
PH7 可降低铅在土壤中的溶解度, 减少植物对铅的吸收[13 ] 。研究表明, 施用羟基磷灰石[14 ] 、水
合氧化锰[15 ] 、磷灰岩[16 ,17 ]也可促进铅的沉淀, 减少土壤中的可溶态和可提取态铅。Vidac 和
Pohland[18 ]已将这一技术运用于地下水的修复。
215 电动修复技术(electrokinetice technology)
在污染土壤两端插上电极, 接通电源后, 土壤中的带电粒子向电性相反的电极移动, 最终积
聚或沉淀在电极上, 以达到清除污染土壤中重金属的目的。在欧洲, 这一技术不仅应用于铅污染
土壤[19 ] , 同时也应用于铜、锌、铬、镍和镉等污染土壤的修复。
216 微生物修复技术(microremediation)
微生物修复主要是借助微生物的生化反应来清除或稳定环境中的有害物质。根据原理不同可
分为生物还原沉淀、生物甲基化和生物吸附三种。生物还原沉淀是应用硫酸还原菌(SRB) 将硫
酸根还原为HS - 再与铅生成不溶性的Pb2S。生物甲基化是利用微生物将土壤中的重金属甲基化,
甲基化的金属更容易蒸发, 可做为Pyrometallurgical Separation 的预处理。生物吸附是利用细菌细
胞和藻类来吸附地下水或其他污染水体中的有害物质。Leusch 等[20 ]报道一种海藻( S . f luitans )
对铅的最大吸附量可达到369 mg/ g。Rahmani 等[21 ]研究了浮萍(Lemna minor) 对污染水体中铅
的清除能力。结果表明浮萍在亚致死水平下也能有效清除水体中的铅。
217 植物提取修复技术(phytoextration)
植物提取修复技术主要是利用超积累植物, 将土壤中各种过量元素或化合物大量转移到植株
体内特别是地上部分, 从而修复污染土壤[22 ] 。超积累植物相当于一个太阳能驱动泵将土壤中的
过量元素不断泵到植株体内[23 ] 。植物修复技术可分为两种, Salt 等[24 ]把利用超积累植物来吸收
土壤重金属的方法称之为持续植物提取(continuous phytoextraction) ; 而把利用螯合剂来促进植物
吸收土壤重金属的方法称之为诱导植物提取(inducced phytoextraction) 。
21711 持续植物提取(continuous phytoextraction)
运用持续植物提取技术来修复铅污染土壤的关键是植物超积累铅的能力。一般认为, 只有铅
积累量达到1000μg/ g (干重) 才能称为铅超积累植物[25 ] 。已见报道的铅超积累植物有Brassica .
nigua [26 ] , Brassica . pekinensis [27 ] , Brassica . juncea [27 ]和T. rotungifolium [28 ] 。其中T. rotungi2
folium 的铅积累量最大, 可达到8200μg/ g (干重) [28 ] 。目前对于植物吸收、运输和积累铅以及耐
铅胁迫的机制研究甚少。Liu 等[29 ]研究发现印度芥菜( Brassica juncea) 可在根部积累大量的铅
但只有极少部分运输到地上部。原因一方面可能是由于根部细胞内存在高浓度磷酸盐或碳酸盐,
在细胞内近中性pH 条件下, 铅主要以磷酸盐或碳酸盐形式沉淀在根细胞壁或细胞内; 另一方面
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铅从根部向中柱迁移的过程还会受到内皮层凯氏带的阻拦。Wozny 等[30 ]认为铅进入中柱后随蒸
腾流被动运输到地上部分。运输过程中铅可能会与中柱内的阳离子交换位点结合, 从而被固定在
茎部中柱内。研究表明, 铅可与多种小分子有机物螯合[31～33 ] 。推测铅也有可能与各种小分子有
机酸、植物螯合肽结合, 减少与阳离子交换位点结合的机会, 从而增加进入了叶部的数量。作者
在对浙江西部的某一铅锌矿土壤进行调查时, 发现一种可高浓度积累铅和锌的植物, 据初步调查
结果, 其地上部分锌和铅的最高积累量分别达到了5000μg/ g 和1182μg/ g。对于这种植物超积
累锌和铅的生理生化机制, 正在进一步的研究中。
21712 诱导植物提取(inducced phytoextraction)
对于在土壤中极难移动的铅元素, 施用螯合剂可促进植物对其的吸收。施用螯合剂诱导植物
超富集作用被称为螯合诱导修复技术。Romheld 和Marschner[34 ]认为螯合物与金属结合后, 金属
螯合物可以从内皮层裂口处进入根内, 然后被迅速地转移到茎叶。在用14C - EDTA - Pb 作标记
的试验中, Blaylock 等[35 ]发现, 在含这种标记物的介质中生长的植物地上部能快速积累铅, 表明
铅与螯合物结合有利于植物对铅的吸收。Salt 等[36 ]认为金属与螯合物结合后阻止了金属的沉淀
和吸附, 从而提高了金属的可提取性。螯合诱导修复技术既可选用一般植物也可选用超积累植
物。在土壤铅浓度为2500μg/ g 的污染土壤上种植玉米和豌豆, 加入EDTA 后, 植物地上部铅的
浓度从500μg/ g 提高到10000μg/ g ; 而且EDTA 还能极大的提高铅从根系向地上部的运输能力,
每千克土中加入110 g EDTA , 24 h 后, 玉米木质部中铅的浓度是对照的100 倍, 从根系到地上
部的运输转化量是对照的120 倍[37 ] 。不同螯合剂促进植物对铅吸收的效应与螯合剂促进铅从土
壤解吸的效应相一致: EDTA > HEDTA >DTPA > EGTA > EDDHA。螯合诱导技术对超积累植物吸
收金属的强化效应也很明显。印度芥菜是一种可富集多种金属的植物。Blaylock 等[35 ]研究了柠檬
酸、苹果酸、乙酸、EDTA、EGTA、CDTA 对印度芥菜( Brassica juncea) 吸收Cd 和Pb 的效应,
发现土壤酸化与施加螯合物相结合可显著增加铅的吸收效率。Vassil 等[38 ]报道用铅和EDTA 共同
处理印度芥菜, 其地上部分含量高达55 mmol/ kg (干重) , 相当于培养液铅浓度的75 倍。对印度
芥菜茎部提取液的直接测定证明, 茎部的大部分铅是与EDTA 结合的形式运输的。由于螯合剂的
价格一般较贵, Blaylock 等[35 ]指出螯合剂( EDTA 和乙酸) 将使每吨铅污染土壤修复成本增加
715 美元。此外螯合剂在增加土壤中重金属生物有效性的同时, 也增加了重金属离子的移动性。
因而对于螯合诱导修复技术的环境风险应加以系统评价。
由于已发现的铅超积累植物种类极少, 而且植物生长慢、生物量小, 因而螯合诱导修复技术
比持续提取技术更引人注目。但不论哪种植物修复技术都具有其它物理化学方法所没有的优点:
(1) 成本低。据估计, 如果某种植物的茎部铅积累量达到1 % , 且每年产量40 t/ hm2 , 那么通过
10 年种植将土壤铅含量从114 %下降为014 %所需费用是245000 美元, 而用物理化学修复技术则
需要1600000 美元。(2) 植物利用太阳能, 不破坏生态平衡, 同时还能美化环境, 易为公众所接
受。(3) 将富铅植物残体用于植物炼矿, 可产生经济效益。相比之下, 虽然植物修复技术所需时
间较长, 而且植物的生长要受到环境的影响, 但这些缺点都不成为重要问题。可以预言, 植物修
复将成为一种应用广泛、环境良好和经济有效的修复铅污染土壤的方法。
是做浮萍的污水处理吧？
你说的要求高估计是要对实验信息的精确性，比如污水的初始情况，各微生物和有毒物质的含量，这些微生物的生长规律，实验环境的稳定与合适性，浮萍自身的生长规律，它的这个规律是否与此环境相匹配，还有实验设备本身是否经过校准和可信。
我是做可靠性的，以上是我从可靠性试验的一些想法得出来的。所以我只能提供一些关于实验方面的经验。就是每一步都必须有根据或者理由，然后必须不能引入额外的应力，导致实验结果精度不高，然后关于生物实验，必定会有一些基础的方法，可以查查。
其实网上很多论文或者其他都是抄来抄去，基本的都一样，有价值的，主要是自己的原创想法，或者自己的一套系统的实验数据，差异性才能体现价值。
你问得好直接。首先要搞清楚你准备采用哪种方法做转化？是电转化、PEG、农杆菌、REMI，还是别的什么方法。然后再根据不同的方法的影响因子来设计实验。如果你想找人帮你设计的话，那可就等于找人帮你做论文，可能比较困难。具体的实验参数要根据实验中得到的数据再进行调整。我建议你先多看看相关文献，选定几个影响因子先把实验做起来。对了载体的选择也很重要。多读文献，国外的参考价值会更高一点。祝你实验顺利。
沈小杰 请采纳 环境保护是我国的一项基本国策。植物的作用主要为对污染物的治理及其预防和监测。但由于各环境要素存在差异，植物在各环境要素保护中的作用不尽相同。本文从各个环境要素出发，概括了植物在各环境要素保护中的作用，包括在大气环境中的作用，在水环境保护中的作用和在土壤保护中的作用等等。 关键词：环境保护 植物 环境要素 净化作用 监测作用 随着生产力的发展和工农业的现代化，排放到环境的污染物日益增加，大大超过了生态系统自然净化的能力，造成了环境污染。为了减少环境污染，措施很多，其中一条就是利用植物以防止环境污染，因为植物有净化环境的能力，对各种污染物都有吸收、积累、分解和代谢作用，能降低大气中有毒气体的浓度，而且能保持大气层中氧和二氧化碳的平衡，减少空气中放射性物质的浓度，减弱躁声，杀菌除尘，净化环境污染。同时，由于不同植物对不同污染物的敏感性不同，又可用来监测预报环境污染。本文将主要从大气、水、土壤三个环境要素主要阐述植物在环境保护中的作用。 植物在大气环境保护中的作用 1.1净化作用 植物对于大气的净化，主要有三方面的作用，即去除环境中微生物，对粉尘等的物理吸附作用和对化学物质的吸收转化作用。 绿色植物具有抑制或杀死细菌的功能。利用这一功能栽植适当的绿化植物，可使大气中细菌数量下降。一方面绿化地区空气中灰尘减少，细菌失去滋生的场所，从而使细菌数量下降；另一方面植物的分泌物本身具有杀菌作用。目前，已经发现许多植物能分泌出具有杀死细菌、真菌和原生动物能力的挥发物质，例如洋葱的碎糊能杀死葡萄球菌、链球菌及其他细菌；地榆的水浸液能在1分钟内杀死伤寒、副伤寒A和B的病原菌和痢疾杆菌的各菌系；柠檬桉分泌的杀菌素可杀死肺炎球菌、痢疾杆菌、结核病和流感病毒等病菌；柑桔、迷迭香和吊兰，可使空气中的细菌和微生物大为减少。。 植物一般具有吸附灰尘的作用，植物的叶面有皱纹、粗糙或分泌油脂，可吸附或粘着粉尘，从而降低植物中灰尘等颗粒物的含量，净化环境作用。蒙尘的植物，一经雨水冲洗，又能迅速恢复吸附的能力；此外，草坪也有显著的减尘作用。常春藤、无花果、蓬莱蕉和普通芦荟，都可以吸纳灰尘。 植物对环境中的化学物质，能够通过吸收、转化等方式去除一部分的化学物质。植物可以吸收环境中的二氧化碳、二氧化硫、甲醛等物质，并将这些物质转化为自身物质，降低环境中的化学物质浓度。如酚进入植物体后，大部分参加糖代谢，和糖结合成酚糖苷，对植物无毒，贮存于细胞内；另一小部分呈游离酚，则会被多酚氧化酶和过氧化物酶氧化分解，变成CO2、水和其他无毒化合物，解除其毒性。氰化物在植物体内能分解转变为营养物质。地衣、垂柳、臭椿、山楂、板栗、夹竹桃、丁香等吸收SO2能力较强，积累较多硫化物；垂柳、拐枣、油茶具有较大的吸收氟化物的能力。芦荟、吊兰和虎尾兰等可吸收甲醛。紫苑属、黄耆、含烟草和鸡冠花，这类植物能吸收大量的铀等放射性核素。常青藤、月季、蔷薇、芦荟和万年青，可有效清除室内的三氯乙烯、硫比氢、苯、苯酚、氟化氢和乙醚等。天门冬可清除重金属微粒。龟背竹、虎尾兰和一叶兰，可吸收室内80%以上的有害气体。月季，能较多地吸收硫化氢、苯、苯酚、氯化氢、乙醚等有害气体。 1.2调节作用 植物能够进行光合作用。光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。光合作用除了能转化太阳能，制造有机物之外，还能调节大气中氧和二氧化碳的含量，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计，全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10000 t／s(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而，这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上，不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。 1.3监测作用 植物对大气污染还有监测和指示作用。植物监测是利用植物对某些大气污染物的反映，监测空气中有害气体的种类和含量或大气污染程度，以了解大气环境质量状况。在植物受到有害物质的侵害时，一般有害气体都是从叶片上的气孔钻入的，因此叶片上往往出现肉眼看得见的各种伤斑。不同气体引起的伤斑也会有所不同。因而可以通过调查叶片受害症状，测量植物生长量、解析年轮等症状判断空气中的环境质量。如果伤斑是二氧化硫引起的，则多出现在叶脉间，呈点状或块状，严重时出现鲱骨效应；而由氟引起的伤斑大多集中在叶子的尖端和叶片边缘，呈环状或带状。比如，苔藓枯死；雪松呈暗竭色伤斑，棉花叶片发白；各种植物出现“烟斑病”。这是SO2污染的迹象。菖蒲等植物出现浅褐色或红色的明显条斑，是氮氧化物中毒的显示。假如丁香、垂柳萎靡不振，出现“白斑病”，说明空气中有臭氧污染。要是秋海棠、向日葵突然发出花叶，则是氯化物污染引起的。其他的指示植物还有：紫花苜蓿、胡萝卜、菠菜可以监测SO2污染；菖兰、郁金香可以监测氟污染；苹果、玉米可以监测氯污染等等。 2.植物在水环境保护中的作用 利用水生植物净化污水是一种成本低廉，节约能源、效益较高的简便易行方法，目前，国内外有关部门正广泛应用生物处理措施净化污水。 曾有人做过这样一个实验：在一个实验水池中栽培了芦苇后，从水中排除的悬浮物减少了30%，氯化物减少90%，有机氮减少60%，磷酸盐减少20%，氨减少66%，总硬度减少了33%。水池中的水经芦苇的净化，明显清洁多了。 植物对水域的净化，主要有以下途径：首先是植物能分解和转化某些有毒物质。在低浓度的情况下，植物能吸收某些有毒物质，并在体内将有毒物质分解和转化为无毒成分。例如，植物从水中吸收丁酚，丁酚进入植物体后，就能与其他物质形成复杂的化合物，而失去毒性。其中最常见的为酚糖苷，它可以贮藏在液泡内变成对植物无毒的结合态物质，在以后的生长发育过程中，可以被分解和利用，参加细胞正常的代谢过程。其他苯、氰等也都有相似的情况；其次是植物的富集作用。水生植物能吸收和富集水中的有毒物质，其富集能力依植物种类不同而异，但一般可高于水中有毒物质浓度的几十倍、几百倍甚至几千倍以上。 经试验证明，多种高等水生植物对氮、磷和各种金属以及酚、氰、农药等有机物都有吸收、积累、分解和转化的能力。其中，水葫芦、水花生、水葱、浮萍、紫萍、水浮莲等都能有效地吸收、积累、分解废水中的营养盐类和多种有机污染物在最适宜的生长条件下，一公顷水葫芦能将800人排放的氮、磷元素当天吸收掉。通过试验进一步证明，在自然界中的多种水生植物，对水中的重金属元素也有去除作用。如水葫芦、水花生能从污水中除去镉、铅、汞、铊、银、钴、锶等重金属元素。除此之外，浮萍在夏秋也能大量吸收、积累电厂洗煤废水中的重金属元素。另外，水生植物还能净化废水中的多种有机污染物。 水生植物在净化污水方面各显神通：水葱、田蓟、水生薄荷等植物可以有效杀死水中的细菌；凤眼莲、浮萍、菹草、金鱼藻等植物有较高的吸收水中重金属的能力。 我国水生植物资源十分丰富，对进一步研究、开发利用新的种类净化污水，还有很大潜力。 3.植物在土壤环境保护中的作用 土壤污染可以由大气污染和水质污染而引起。工厂排出的含有重金属的废气、烟尘和其他有害气体、工业废水、废渣，以及农业上施用化学农药、某些毒性除莠剂及污水灌溉等都会污染土壤。其他放射性物质也会对土壤污染。土壤污染后，能引起土壤酸化或碱化，以及影响有些作物的正常生长发育，因此，利用某些植物对土壤中污染物质的吸收，就能达到消除和净化的目的，降低土壤污染。 植物除能吸收有害物质外，还具有防风固沙，涵养水源的作用。对于一些已经遭受污染或本身环境不好的土壤，植物也能够对此进行调节和改善，保护土地资源。这类具有改良土壤能力的植物，称为“绿肥”。人们常常请它们当开路先锋，到十分艰苦的旱、涝、盐、碱、酸、瘠的盐碱荒地或红壤荒地去“落户”。它们不仅能在这些地区扎根生长，而且还积极地替庄稼创造美好的生活环境。此外，绿肥植物多有强大的根系，能够充分吸收利用深层的水分和养分。因此，在它们死亡腐烂后，土壤表层就留下了丰富的养分。据计算，每亩如果收1500公斤苕子，土壤里就相当于增加了57公斤氮肥、12公斤磷肥、13 公斤钾肥！像紫云英、苜蓿等一些豆科绿肥，自身就是一个小小的化肥厂——它们利用根瘤中的固氮菌，将空气的氮气合成为氮肥，每亩可产氮肥50公斤左右。这些植物大大的改善了土壤环境，有利于土壤资源的保护和永续利用。 4.结论： 植物以其特有的生理特性，在环境保护中起着非常重要的作用。不仅能够净化大气、水、土壤等环境，还能指示监测环境污染，改善环境条件，在保护和预防环境中起着非常重要的作用。此外，植物在环境保护中的作用远不只此。植物能够降低噪声，减弱噪声污染。绿色的环境还能创造舒适环境，改善心情。另外，环境保护重在人人参与，发挥群众的作用。而植树造林，可以让大家见到环境保护的成果，改善环境，增强大家的环保信心与动力，更好地保护环境。由此可见，植物在环境保护中的作用是非常巨大的，用植物改善环境的发展前景也是相当巨大的。
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水葫芦等水生植物对污水净化影响的研究
1 问题的提出和设想
在我国华南各地水域里及长江流域，常常可以看到盖满水面的水葫芦。它是来自委内瑞拉的水生植物，学名叫做风眼莲。
由于水葫芦含有大量蛋白质、脂肪和纤维素，而且繁殖能力强，容易成活，本世纪50年代，粮食极度短缺的中国从南美引进水葫芦，将水葫芦广泛放养于南方乡村河塘。由于水葫芦蔓延的速度极快，它们覆盖了很多南方许多河流、湖泊。浓密的水葫芦降低了光线对水体的穿透能力，影响水底生物的生长，并增加水中二氧化碳的浓度，堵塞河道，在我们珠江三角洲水域特别是河涌都存在水葫芦泛滥成灾的问题。
近几年来有科学家实验时意外发现，水葫芦等水生植物的根茎能吸收和分散水体中铅、镉、汞、铜、锶等重金属离子，工业废水中含有大量重金属离子，城市生活污水中含有大量氮和磷，工业废水和城市生活污水排放到河流中，增大水体重金属离子、氮磷化合物含量，使水体富营养化，造成水体污染，由此我们设想，利用水生植物吸收氮和磷、重金属离子的特性，探讨水葫芦、浮萍、金鱼藻等水生植物净化污水是否有帮助？效果如何？结合高中学生研究性学习，指导我校高一级学生张銮坤等参阅了有关资料，设计了实验和统计的方法并付诸实践。
2 实施的内容和过程
2．1活动准备：
2．1．1 买3个60×85×50cm 塑料水箱用于放养水生植物
2．1．2到水塘采集水葫芦、浮萍和金鱼藻三种水生植物
2．2活动的实施
2．2．1取样：4月14日到新城区苏岗村的河涌取生活污水，用于测定数据以及放养水生生物，进行实验对比。
2．2．2为取得水样中所含氮、磷及各种金属离子的准确含量，将所取水样送顺德区环境监测站进行放养水生植物前定量测定，并记录数据。
2．2．3 在送检同时，将三种不同水生植物（水葫芦、浮萍和金鱼藻）分别放入1、2、3号水箱中（有等量河涌污水）进行放养，并做好放养期间的纪录工作。
2．2．4 放养水生植物一段时间（5天）之后，分别从1、2、3号水箱取水样1000ml，送顺德区环境监测站进行进行放养水生植物后的定量测定，并记录数据。
2．2．5 将放养水生植物前的水样与此同时放养水生植物后的水样中所含氮、磷及各种金属离子含量进行对比分析，探讨水生植物对污水净化的影响。
3 结果统计与分析
3．1结果统计
放养水生植物前、后水样中氮、磷和重金属铜离子含量统计表
单位： mg/L
放养水生植物前水样
放养水生植物后水样
水葫芦
浮萍
金鱼藻
氨氮
1.449
0.503
0.523
0.546
磷
0.175
0.076
0.097
0.119
Cu2+
0.012
0.005
0.006
0.006
注：本表所有各项目数据均由顺德区环境监测站测定
3．2结果分析
顺德地处珠江三角洲腹地，位于西、北江中下游的河网地区，河涌纵横交错，四通八达，水资源丰富。主要河道5条，内河涌1394条。根据2001年市（区）环境保护监测站监测的水环境数据分析，顺德境内河道和内河涌的主要污染源为生活污水，并造成水体富营养化。
从我们对放养水生植物前、后污水水样中氮、磷和重金属铜离子含量测试，结果表明：
3．2．1在新城区苏岗河涌污水水样放养水葫芦等水生植物5天后，水样中氨氮的平均含量降低了64.98%；磷的平均含量降低了44.57%；重金属铜的平均含量降低了52.78%；
3．2．2三种水生植物中，吸收氨氮、磷、重金属铜能力最强的是水葫芦（65.29%、56.52% 、 58.33%）；其次是浮萍（63.91%、44.57%、50.00%）；第三是金鱼藻（62.32%、32.00% 、 50.00%）
3．2．3三种水生植物中，吸收重金属铜能力比吸收磷要强。
从我们的实验得出：水葫芦、浮萍、金鱼藻等植物，有很好的净化污水能力，特别是对富营养化水质，对改善我区河涌水质有重要的作用。科学家们总结了许多研究成果后认为，水葫芦等在生长过程中需要大量的氮、磷等营养物质，并对重金属离子、农药等有极强的富集能力。水葫芦的吸污能力在所有的水草中是最强的。在适宜条件下，一公顷水葫芦能将800人排放的氮、磷元素当天吸收掉，水葫芦还能从污水中除去镉、铅、汞、铜、银、钴、锶等重金属元素。
4 建议
尽管水葫芦等水生植物在温暖、向阳及富含有机质的水域（特别是在富营养化水体）中生长旺盛，泛滥成灾，堵塞河道，影响航运，阻碍排灌。但适量的水葫芦等水生植物生长对水质的净化是有利的，关键是科学管理和转化利用。水体富营养化的主要成因是生活污水，对其治理，必须除去生活污水中的氮、磷等营养元素。在污水处理厂净化污水除氮、磷等营养元素时，主要用硝化法即用活性污泥进行处理，速度较快，但有大量的污泥沉淀，难以处理。据此学生提出以下建议：
4．1利用水生植物对水中氮、磷等营养元素和污染物的吸收及分解作用，通过选择不同的水生植物及其组合来适应不同的受污染水体，通过控制水生植物的数量来调控净化能力的大小，以修复受污染水体和保持水质。
4．2 将按照易种植、生长快、去污能力强等标准，筛选若干种水生植物，在污水处理厂和河涌将种植的水生植物群落局限在特定范围内，防止其随波逐流任意扩散。
4．3 由于水葫芦等水生植物在富营养化的水体中生长旺盛，为防止其二次污染水体，要及时打捞，利用水葫芦等水生植物中含有大量氮磷钾的特点，制作有机、无机复合肥；将水葫芦的枯叶干枝掩埋，作为多种植物的绿肥等综合利用。
5 收获与体会
5．1 通过这次的实践活动，使学生更加清楚认识到河涌在生态环境方面所起的重要作用。净化污水，去除富营养化，改善了我区水域的生态环境，提高了我区水环境的生态效益。
5．2 在这次研究活动中，使学生初步掌握了进行科学探究问题的一些基本方法；促进了学生对理论知识的掌握，提高了信息资料搜集和利用的能力、分析和解决问题的能力以及合作交流的能力。
5．3 研究活动的开展，对学生在情感、态度和价值观取向方面起到了教育引导作用，并初步形成了主动参与社会决策的意识。
5．4 通过这次活动，使学生认识到我区提出“青、碧、蓝”工程，是一项高瞻远瞩、造福当代、福荫后代的重要决定，它既维护了生态环境，又在环境方面支持社会经济的可持续发展。对顺德建成花园式河港城市将发挥重要的作用。
