在硝酸存在下,中压紫外线照射可增强药物污染物的降解作用:活性物质、毒性及杂环化合物(DBPs)的形成

《Environmental Reviews》:Enhanced degradation of pharmaceutical contaminants by medium-pressure UV irradiation in the presence of nitrate: Reactive species, toxicity and DBPs formation

【字体: 时间:2025年10月11日 来源:Environmental Reviews 5.1

编辑推荐:

  该研究系统评估了漆叶草(Phyla canescens)在尾矿土、池塘淤泥和沙质土壤中68天的重金属修复效果,发现其通过根系稳定重金属显著提升修复效率,沙质土壤去除率最高(Pb 19.8%、Cd 34.1%、As 25%、Cr 32.9%、Hg 31%),而尾矿土效果较差(Pb 1.1%、Cd 5%、As 8.2%)。研究首次揭示漆叶草与根际微生物(如Sphingomonas)的协同作用机制,为污染土壤生态修复提供新方案。

  植物在重金属污染土壤的修复中扮演着重要角色,特别是在生态恢复和可持续土地管理方面。近年来,随着对环境问题的关注日益增加,生物修复技术因其环保性和安全性而受到广泛关注。其中,植物修复技术,尤其是利用特定植物物种进行重金属去除的研究,为解决土壤污染问题提供了新的思路和方法。在众多植物中,Phyla canescens(即“lippia”)作为一种原产于南美洲的多年生草本植物,因其广泛的分布和多样化的应用而引起了研究者的兴趣。然而,尽管其在园林绿化和土壤管理中的作用已被广泛认可,P. canescens在重金属污染土壤中的修复潜力仍需进一步探索。

本研究旨在系统评估P. canescens在不同类型重金属污染土壤中的生长表现、重金属吸收能力以及修复机制。研究对象包括尾矿土壤、池塘淤泥和沙质土壤,这些土壤因工业活动、采矿作业和农业实践而受到不同程度的重金属污染。重金属污染不仅影响土壤的生态功能,还可能通过食物链对人类健康造成威胁。因此,寻找高效且可持续的土壤修复方法具有重要的现实意义。

P. canescens作为一种常见的草坪植物,具有较强的适应性和生长能力。它不仅能在多种环境条件下生长,还因其快速蔓延的特性而被广泛用于美化工程,如坡地防护、墙面绿化和景区绿化。此外,P. canescens在土壤修复方面展现出独特的潜力,特别是在其根系对重金属的稳定作用方面。通过根系的吸附、吸收和固定,P. canescens能够有效减少土壤中重金属的生物有效性,从而降低其对环境和人类健康的潜在危害。

研究结果表明,在68天的修复过程中,P. canescens对池塘淤泥和沙质土壤中的Pb、Cd、As、Cr和Hg等重金属的去除效率显著提高,去除率范围分别为8.2%至19.8%、33.3%至34.1%、16.0%至25.0%、20.2%至32.9%以及26.0%至31.0%。这说明P. canescens在这些土壤类型中具有较强的重金属吸收和稳定能力。相比之下,在尾矿土壤中,P. canescens对Pb、Cd和As的去除效率较低,分别为1.1%、5.0%和8.2%,而对于Cr和Hg则几乎没有去除效果。这一差异可能与尾矿土壤的物理化学特性有关,如高pH值、低有机质含量以及重金属的固存状态不同,这些因素可能影响P. canescens对重金属的吸收和迁移能力。

值得注意的是,P. canescens在沙质土壤中表现出最高的重金属累积能力,这反映了其在不同环境条件下的适应性。沙质土壤通常具有较低的有机质含量和较高的渗透性,这可能使得重金属更容易迁移,同时也增加了植物对重金属的吸收难度。然而,P. canescens在这样的土壤中依然能够有效累积重金属,显示出其较强的修复能力。这为在不同土壤类型中应用P. canescens进行重金属修复提供了理论依据和实践指导。

此外,本研究还分析了P. canescens对土壤微生物群落的影响。结果表明,其根系周围的微生物群落显著富集了Sphingomonas(一种假单胞菌属的细菌),这表明P. canescens与土壤微生物之间存在协同作用,有助于提高修复效率。Sphingomonas在重金属污染土壤中可能通过其特殊的代谢途径,如生物膜的形成、重金属的转化和固定等,促进重金属的去除。这种植物与微生物的相互作用不仅有助于重金属的迁移和转化,还可能改善土壤的结构和养分状况,从而为生态系统的恢复创造更有利的条件。

在实际应用中,P. canescens的修复潜力需要结合具体的土壤类型和污染程度进行评估。例如,在池塘淤泥和沙质土壤中,P. canescens能够有效降低重金属的浓度,而尾矿土壤由于其复杂的化学组成和物理结构,可能需要更长时间的修复过程,或者与其他修复技术相结合以提高整体效果。因此,未来的研究应进一步探讨P. canescens在不同污染条件下与其他植物或微生物的协同作用,以及其在长期修复过程中的表现。

从生态角度来看,P. canescens不仅具有修复重金属污染土壤的能力,还可能在一定程度上改善土壤的理化性质,促进土壤微生物的活动,从而增强土壤的生态功能。通过增加土壤的有机质含量、改善土壤结构以及提高土壤的持水能力,P. canescens能够为土壤提供一个更加稳定的环境,有利于植物的生长和生态系统的恢复。此外,P. canescens的快速生长和广泛分布使其成为一种理想的生态修复植物,尤其适用于采矿影响区域和水浸沿海沉积物等污染严重的土壤环境。

在环境治理方面,P. canescens的应用不仅可以减少重金属对土壤和水体的污染,还能够降低重金属对农业生产和生态系统的影响。通过利用P. canescens进行土壤修复,可以有效提高土壤的利用价值,促进土地的可持续利用。此外,P. canescens的修复作用可能与土壤中的其他植物和微生物共同作用,形成一个复杂的生态修复网络,从而实现更高效的重金属去除和土壤恢复。

综上所述,P. canescens在重金属污染土壤的修复中展现出显著的潜力。其对多种重金属的耐受能力、根系对污染物的稳定作用以及与土壤微生物的协同效应,使其成为一种有效的修复植物。通过系统评估其在不同类型土壤中的生长表现和修复效率,本研究为P. canescens在生态修复中的应用提供了科学依据和实践指导。未来的研究应进一步探索其在不同环境条件下的修复机制,以及与其他修复技术的协同作用,以期实现更高效的土壤修复和生态恢复。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号