综述：植物修复技术对水、空气和土壤中污染物的去污作用：一项批判性综述

《International Journal of Phytoremediation》：Decontamination of pollutants present in water, air, and soil through phytoremediation: a critical review

本综述系统剖析了植物修复（Phytoremediation）技术通过植物天然机制（如phytoextraction、phytodegradation等）净化多介质污染物（重金属、VOCs等）的核心机理与应用潜力，强调土壤性质（pH、CEC）、超富集植物及环境因子的调控作用，并指出纳米材料协同增效与生态风险平衡的未来研究方向。

　　

植物修复的核心机制

植物修复（Phytoremediation）依赖植物自身的生理生态过程实现对污染环境的净化。根据污染物性质与环境条件差异，植物主要通过五种机制发挥作用：植物提取（Phytoextraction）——将污染物如重金属（铅、镉、汞等）从土壤转移至植株地上部分；植物降解（Phytodegradation）——通过酶促反应分解有机污染物（农药、溶剂等）；植物挥发（Phytovolatilization）——将污染物转化为气态释放；植物稳定（Phytostabilization）——利用根系固定污染物降低其迁移性；以及根际过滤（Rhizofiltration）——通过根系吸附水体中的污染物。

影响重金属吸收的关键因子

植物对重金属的吸收效率受多重因素调控。土壤特性如pH值直接决定金属溶解度，酸性条件（低pH）通常提升金属生物有效性；而有机质含量与阳离子交换容量（CEC）可通过吸附作用降低重金属活性。不同植物物种乃至品种间存在显著差异，超富集植物（Hyperaccumulators）能耐受并富集高浓度重金属，而普通植物可能限制金属向地上部转运。环境因素如温度、湿度及共存污染物（如微塑料）亦会改变重金属的氧化还原状态与吸附行为，例如淹水条件可促使金属形态转化，进而影响植物吸收。

污染物类型与修复场景

植物修复技术适用于多种介质：土壤中可处理重金属、农药、烃类及爆炸物；水体中可去除营养盐（氮、磷）与有机化合物；空气中虽应用较少，但对挥发性有机物（VOCs）及部分气体有潜在净化能力。人为源污染物（工业、农业活动排放）因传统污水处理厂去除效率有限，更需植物修复技术补充。

挑战与前景

尽管纳米材料等助剂可提升修复效率，但高剂量可能对植物产生毒害。未来需深化研究植物-污染物-环境互作机制，优化超富集植物选育与田间管理策略，以推动植物修复技术在生态系统恢复中的规模化应用。