錦葵,錦葵科錦葵屬植物錦葵(拉丁名為Malva sinensis Cavan),對礦山土壤及污泥等環(huán)境中的鎘、鉛這兩種重金屬具有顯著的富集特性。錦葵的生命力非常旺盛,易于成活,可進行直接移栽或?qū)⒎N子直播生長;在自然條件下即可存活,在其整個生長過程中不需要進行特殊管理。
環(huán)境中重金屬(如鎘Cd、鉛Pb等)污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點,其污染物在介質(zhì)中移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解,還可經(jīng)食物鏈傳遞等途徑最終將影響人類健康,造成不可估量的影響。錦葵在修復(fù)礦山土壤及污泥的鎘、鉛重金屬污染中,將錦葵種植于重金屬污染的礦山土壤或污泥中即可。利用錦葵對鎘、鉛等重金屬的富集特性,將其種植于礦山土壤或污泥中,可吸收積累鎘、鉛等重金屬,并將其大部分轉(zhuǎn)運到地上部分,以達到修復(fù)礦山土壤和污泥重金屬污染的目的。在其生長過程中不需要進行特殊管理,因而成本較低、可操作性強;同時也為礦山土壤及污泥中重金屬污染的植物修復(fù)開發(fā)了新的植物資源品種,為植物修復(fù)技術(shù)的深入發(fā)展帶來了新的進步和發(fā)展空間。
修復(fù)重金屬污染的方法主要包括工程修復(fù)、物理化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)(植物修復(fù)和微生物修復(fù))以及農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)等。這些方法都具有各自的特點,能在一定程度上降低重金屬的污染程度。然而,采用工程、物理化學(xué)方法修復(fù)重金屬具有一定的局限性,通常難以大規(guī)模處理污染的大片土壤和污泥,并且可導(dǎo)致土壤和污泥的肥力退化以及生物活性下降;而農(nóng)業(yè)生態(tài)措施存在周期長的缺點。生物修復(fù)特別是植物修復(fù)具有投資少、效率高,且不造成二次污染等多種特性,在修復(fù)礦山土壤和污泥等環(huán)境的重金屬污染中顯示了極大的潛力,成為近年來備受關(guān)注的研究熱點。目前已開發(fā)出用于修復(fù)土壤重金屬污染的植物主要包括小飛揚草、蘆竹、玉米、大豆等。此外,在多年的專項研究中曾發(fā)現(xiàn)罌粟科禿瘡花屬植物禿瘡花及菊科野茼蒿屬植物野茼蒿等對Cd、Cu、Pb、Zn等重金屬具有富集特性從而可用于對土壤重金屬污染的修復(fù)過程。
盡管如此,適用于土壤重金屬污染生物修復(fù)的植物品種仍然極為有限;尤其是隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,各種重金屬污染也日益嚴(yán)重。面對日益嚴(yán)重的重金屬污染問題,目前可用于土壤重金屬污染生物修復(fù)的植物品種資源更是難以滿足實際需要,急待進一步研究和擴大可用資源。但眾所周知的是,由于地球上植物資源的豐富程度,要確定哪些植物是否具有某些相應(yīng)的特性,卻不是一件容易的工作,即使花費大量人力、物力和財力,也未必就能篩選出符合需要的植物品種。
在多年從事重金屬污染修復(fù)的研究工作中,在發(fā)現(xiàn)禿瘡花、野茼蒿等植物對Cd、Cu、Pb、Zn等重金屬具有富集特性之后,經(jīng)試驗研究再次發(fā)現(xiàn):證明其主要對鎘(Cd)、鉛(Pb)等重金屬具有富集特性。充分利用錦葵對上述Cd、Pb等重金屬的富集特性,將其幼苗移栽或?qū)⑵浞N子直播至被重金屬污染的礦山土壤及污泥中,吸收積累礦山土壤及污泥中的Cd、Pb等重金屬,并將其大部分轉(zhuǎn)運到地上部分,降低礦山土壤和污泥中Cd、Pb等的含量,待地上部分形成一定生物量時,可留茬收割進行連續(xù)提取,從而達到減少污染土壤和污泥中Cd、Pb含量的目的。利用錦葵對鎘、鉛等重金屬的這種富集特性,將其種植于礦山土壤或污泥中,可吸收積累鎘、鉛等重金屬,并將其大部分轉(zhuǎn)運到地上部分,以達到修復(fù)礦山土壤和污泥重金屬污染的目的。并且,由于錦葵的生命力非常旺盛,易于成活,在其整個生長過程中均不需要進行特殊管理,因而成本較低、可操作性強;同時也為礦山土壤及污泥中重金屬污染的植物修復(fù)開發(fā)了新的植物資源品種,為植物修復(fù)技術(shù)的深入發(fā)展帶來了新的進步和發(fā)展空間。