全球土壤污染及修復技術(shù)現(xiàn)狀與未來趨勢分析報告

文案大全文案大全全球土壤污染及修復技術(shù)現(xiàn)狀與未來趨勢分析來源：環(huán)境工程技術(shù)學報作者:紀冬麗【導讀】隨著含砷金屬礦產(chǎn)的開采與冶煉、化石燃料的燃燒、含砷化學制品及農(nóng)藥的使用、木材防腐及工業(yè)廢水的排放和非法傾倒等，使得土壤中砷濃度日益增加，引起了世界范圍內(nèi)不同程度的土壤砷污染，土壤砷污染及其造成的嚴重后果已不容忽視。隨著含砷金屬礦產(chǎn)的開采與冶煉、化石燃料的燃燒、含砷化學制品及農(nóng)藥的使用、木材防腐及工業(yè)廢水的排放和非法傾倒等，使得土壤中砷濃度日益增加，引起了世界范圍內(nèi)不同程度的土壤砷污染，土壤砷污染及其造成的嚴重后果已不容忽視。土壤砷污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點，據(jù)Allaway估算，進入土壤的砷如果只通過植物吸收使其在土壤中消失的時間為100a，因此土壤一旦遭受砷污染其治理難度大且周期長。據(jù)統(tǒng)計中國土壤中砷濃度的平均值為11.2mg/kg，約為世界平均值(6mg/kg)的2倍，我國土壤砷污染問題更加突出。為此2011年國務(wù)院批文的《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》中，將砷列為第一類重點防控污染物。針對土壤砷污染，國內(nèi)外許多學者研究了土壤中砷的污染濃度、污染范圍及賦存形態(tài)等，并開展了修復研究。筆者綜合分析了前人在該領(lǐng)域的研究成果，對國內(nèi)外土壤砷污染的現(xiàn)狀、修復技術(shù)以及研究方向等進行了闡述，以期為以后的研究工作提供理論支撐。1、土壤砷污染現(xiàn)狀國外土壤砷污染現(xiàn)狀目前，世界上許多國家和地區(qū)土壤砷污染程度十分嚴重。根據(jù)美國國家環(huán)境保護局(USEPA)的規(guī)定，砷在土壤中的濃度限值為24mg/kg。土壤砷污染來源十分廣范，主要由一些人為活動導致，包括殺蟲劑的使用、除草劑和磷酸鹽肥料的施放、半導體工業(yè)的發(fā)展、采礦和冶煉、制造業(yè)、燃煤、木材保存劑等。歐洲表層土壤中砷濃度的平均值為7.0mg/kg，但不同地區(qū)不同土壤條件下，砷的背景值差別很大。世界上不同砷污染地區(qū)土壤中的砷濃度見表1。表1砷污染地區(qū)土壤中砷濃度唧4地展2UU■跖U背判堆葫蔵曲4^9HIHit方和16-41?爭西馮桂古冉拉迪巨；再菲產(chǎn)半?yún)^(qū)」2半-2B75浹苣下西爭西亞?。傩蛧朗锺l）IX100社淨河斬主伏鹽地23土訂捷睛耳來罕戢1污染產(chǎn)正:T66ft頁國1隊也儲1丙戰(zhàn)告啊科朋■2'P羹JU13革難淖2RD由表1可以看出，在富含金礦的波蘭西南部下西里西亞省，土壤中的砷濃度高達18100mg/kg。此外，孟加拉國、印度的西孟加拉邦、阿根廷和越南，砷污染導致3900萬以上的人受到不同程度的毒害，700萬人受到嚴重傷害。智利砷污染地區(qū)膀胱癌和肺癌的發(fā)病率是其他地區(qū)的2倍。根據(jù)日本環(huán)境部最新土壤污染調(diào)查報告顯示，在日本1906個污染場地中，砷污染場地占27%（510個）。2011年，美國毒物及疾病注冊局和USEPA將砷列為超級基金場地中最毒污染物之首。Yang等調(diào)查研究顯示，在密西西比河流域有超過半數(shù)地區(qū)都處于砷污染高風險區(qū)。澳大利亞共有超過10000個土壤砷污染場地，其中某金礦附近村莊土壤中砷濃度高達9900mg/kg。據(jù)Nrigau等的統(tǒng)計，全球每年向土壤中輸入的砷總量為0.94X108kg，其中約42%來自采礦和冶金過程中“三廢”的排放。部分國家（地區(qū)）因采礦和金屬加工造成的土壤砷污染情況見表2。由表2可知，這些國家和地區(qū)土壤的砷污染程度極其嚴重，砷污染濃度超出GB15618—1995《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》一級標準值（W15mg/kg）百倍之多。表2部分國家（地區(qū)）因采礦和金屬加工造成的土壤砷污染情況KSCtjfe[>)再染未誨鬼度靈閩牯化辛若他與ESW、咖全?靄抑工￥WG全屬扯工150^2??IQ7000藝夬利托擁卡綃5,3031J金厲帥王3$■-!470理吋礙圣塞苒斯濾士趣74*4巴西數(shù)爲言技斷援自」全曠”怖）卅於査讎監(jiān)山胖北牌西13牙卡竝^HT區(qū)iooo我國土壤砷污染現(xiàn)狀近年來，隨著人們對含砷礦石的大規(guī)模開采，砷劑在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用，以及大量堆積的含砷廢石、尾礦被氧化和淋濾溶解，造成砷元素的分解、遷移和擴散，導致土壤受到砷污染，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成潛在的威脅。我國土壤砷污染事件呈集中爆發(fā)態(tài)勢，貴州省獨山縣、湖南省辰溪縣、廣西省河池市、云南省陽宗海地區(qū)、河南省大沙河地區(qū)、邳蒼分洪道地區(qū)土壤砷污染事件層出不窮，這些都預示著土壤砷污染已發(fā)展成為災難。自2013年下半年，瑞士和我國研究人員在瑞士公布的最新研究成果顯示，我國有近2000萬人生活在土壤砷污染高風險區(qū)，例如新疆塔里木盆地、內(nèi)蒙古額濟納地區(qū)、甘肅省黑河地區(qū)、北部平原的河南省和山東省等，我國土壤砷濃度超過10|ig/L的地區(qū)總面積為58萬km2。全球砷礦資源探明儲量的70%集中在我國，據(jù)統(tǒng)計我國年產(chǎn)砷渣50萬t已囤積的砷渣200萬t但砷渣的無害化處理和綜合利用率低，大量含砷尾礦庫的閑置和任意堆放加快了砷釋放到土壤中的速度，因此在采礦和冶煉活動密集的地區(qū)，土壤砷污染問題尤其突出。新疆克拉瑪依的哈圖金礦尾礦中的砷濃度高達1100mg/kg,伊犁哈薩克自治州的阿希金礦尾礦中砷濃度在1000mg/kg以上，對當?shù)氐耐寥篮偷叵滤斐蓢乐赝{。廣東省連南縣寨崗鎮(zhèn)鐵屎坪煉砷遺址，在20世紀80年代后期停產(chǎn)后，含砷214%?518%的廢渣尾砂堆存2147萬t占地1128hm2。廣西省和湖南省受到砷污染的土壤至少有上千km2。莫昌琍等研究了湖南錫礦山銻礦區(qū)的采礦區(qū)、冶煉區(qū)和尾礦區(qū)附近農(nóng)用土壤砷污染狀況，結(jié)果表明，這3個區(qū)域8個采樣點的農(nóng)用土壤中砷濃度為14.95~363.19mg/kg,遠高于湖南土壤中砷的背景值。污水灌溉、工業(yè)污泥及含砷肥料、農(nóng)藥等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用亦造成了農(nóng)田土壤環(huán)境污染。湖南省常寧縣大面積的水稻已遭受到砷污染，砷濃度為92~840mg/kg，遠遠超出土壤中砷的背景值。張竹青等對湖北省荊州市郊區(qū)蔬菜基地土壤取樣分析發(fā)現(xiàn)，砷的污染面積較大，污染源為含砷農(nóng)藥。北京市近郊菜地土壤砷濃度范圍及平均值分別為4.44?25.3和9.40mg/kg,明顯超過北京市土壤中砷的背景值。另據(jù)調(diào)查顯示，上海市、天津市、廣州市和南京市市郊菜地土壤砷濃度均有高出當?shù)赝寥乐猩楸尘爸档那闆r,有的已造成土壤砷污染。面對日益嚴重的土壤砷污染趨勢,國內(nèi)相繼開展了大量土壤砷污染調(diào)查及場地修復工作：1999年起,開展了砷的超富集植物篩選和土壤砷污染的植物修復研究,利用砷超富積植物蜈蚣草在湖南建立了第一個土壤砷污染的植物修復基地,并進行了現(xiàn)場修復試驗；隨后又在廣西省和云南省建立了砷、鉛等重金屬污染及酸化土壤修復的示范工程,采用超富集植物與經(jīng)濟作物間作的修復模式,可以邊修復污染土壤、邊開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；2009年,利用化學-植物修復技術(shù)處理日本遺棄化學武器引起的農(nóng)田有機土壤砷污染,對該技術(shù)進行了工程應用示范,用于修復數(shù)百公頃有機土壤砷污染；此外,中國環(huán)境科學研究院清潔生產(chǎn)中心正在以湖北省荊門市為主要研究區(qū)域,針對該市20余家涉砷企業(yè)存在的土壤砷污染環(huán)境風險以及相應的歷史遺留問題,進行以實現(xiàn)砷排放總量控制目標并持續(xù)推動以源削減和全過程污染防治控制為目的的研究。2、土壤砷污染修復技術(shù)研究現(xiàn)狀砷具有高毒性，砷污染會帶來一系列高危害環(huán)境問題，面對日益嚴重的土壤砷污染現(xiàn)象，尋找經(jīng)濟高效、安全、無二次破壞的修復技術(shù)已迫在眉睫。目前，常用的主要土壤砷污染修復技術(shù)有物理修復、化學修復和生物修復。修復技術(shù)的選擇依賴于土壤性質(zhì)、污染程度、最終用途和成本效益。2.1固化/穩(wěn)定化修復固化/穩(wěn)定化（solidificationstabilization,S/S）修復技術(shù)是指向土壤中添加固化穩(wěn)定劑，通過吸附、沉淀或共沉淀、離子交換等作用改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，降低重金屬在土壤環(huán)境中的溶解遷移性、浸出毒性和生物有效性，減少由于雨水淋溶或滲濾對動植物造成的危害。固化穩(wěn)定化修復技術(shù)又包括化學固化穩(wěn)定化修復技術(shù)（通過利用各種化學穩(wěn)定劑來降低污染物的遷移性及生物可利用性）（利用高效植物及其伴生微生物來固定位于植物根區(qū)的污染物）以及化學-植復技術(shù)（）。該修玻璃化、瀝青覆蓋、地面凍結(jié)等技術(shù)相比，所帶來的二次破壞更小。常用于修復土壤不申污染的固化穩(wěn)定劑有：鐵氧化物（水鐵礦、針鐵礦、纖鐵礦、赤鐵礦）；錳氧化物（水鈉錳礦、水錳礦和軟錳礦）和鋁氧化物（三水鋁礦、勃姆石、水呂石。金屬氧化物作為固化穩(wěn)定劑修復土壤碑污染不僅效果顯著且廉價易得，國際上在該領(lǐng)域的研究成果見表3。Mench等認為在天然的土壤環(huán)境中，鐵氧化物可以降低砷的遷移性和生物可利用性。土壤中砷在金屬氧化物表面發(fā)生氧化還原反應影響了砷的存在形態(tài),Masue等研究發(fā)現(xiàn)砷的形態(tài)是砷去除過程的關(guān)鍵因素：堿性環(huán)境下（pH為8?10）,As（lll）在鐵氧化物表面的吸附效果更加顯著;酸性環(huán)境下（pH為3?5）,As（V）吸附效果更好。目前，普遍認為短時間內(nèi)As（V）在金屬鐵或溶解鐵表面不會減少，而在有氧條件下，As（lll）在金屬氧化物表面被氧化。表3金屬氧化物固化穩(wěn)定劑修復土壤碑污染案例

［叩對高背啤勞妁空握沒冇拆扭作甲伽）修復時間為血工：可立除弗沐度謁低辭的去醉來為曲頫:土逼孔嚟水中碎的去昧時風沽;iH器低了碑的可覆動蹙便之轉(zhuǎn)北成戟議不可利履棗繪st帶的訊入?yún)R土評円嘩底：可玄饌碑城加■袴氧特化咸不可科聊的崔濟態(tài)園紀；性定?。?J血定謚黑土填議桂物翌［叩對高背啤勞妁空握沒冇拆扭作甲伽）修復時間為血工：可立除弗沐度謁低辭的去醉來為曲頫:土逼孔嚟水中碎的去昧時風沽;iH器低了碑的可覆動蹙便之轉(zhuǎn)北成戟議不可利履棗繪st帶的訊入?yún)R土評円嘩底：可玄饌碑城加■袴氧特化咸不可科聊的崔濟態(tài)園紀；性定?。?J血定謚黑土填議桂物翌單抵'但徉坯如符醫(yī)淀專畫化鹿隹觀申狗汰母隠低水fitfF菠瀆（擊盛百\2卅耳｝訊希網(wǎng)鐵AT杠良用"|僅）+棕國鋁甄笛衍慌）fl:殲后土IB有利于空苯「卷心董和罔孝辰筲惟糊的空梶;鋒低了碑的生為可利用：??；矗也人【1爍｝屮若施土法扎韓卓中的辟漆度隆IR：^(DHlJS^F＞：FrSUH）、対陽擊醸卑為謂區(qū)?針融?T務(wù)渥對辟前去臨審皿但隹）?堆JE（5*）-+-0^東逋過囲圖I吏土通篩阪度隠佩」可立除戀神減少，強世抵確塢ita目前，雖然固化穩(wěn)定化修復技術(shù)具有快速、簡單、成本低且二次污染小等優(yōu)點，但只是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，重金屬仍存留在土壤中，土壤很難恢復到原始狀態(tài)不適宜進一步利用，因此一般需和其他修復技術(shù)聯(lián)合使用。土壤淋洗修復土壤淋洗（soilwashing）修復技術(shù)是從污染土壤中去除有機和無機污染物的過程，通過污染土壤和淋洗劑的高能量接觸（包括物理和化學作用）實現(xiàn)污染物的分離、隔離和無害化轉(zhuǎn)變。土壤淋洗修復技術(shù)分為原位化學淋洗修復和異位化學淋洗修復技術(shù)。原位化學淋洗修復技術(shù)是根據(jù)污染物縱向分布的深度，借助外力或淋洗劑自身重力對土壤中污染物進行淋洗提取的過程，并利用抽提井或明渠對淋洗劑進行收集。異位化學淋洗修復技術(shù)通過以下步驟來實現(xiàn)修復：1）將污染土壤挖掘并轉(zhuǎn)移；2）將轉(zhuǎn)移出的污染土壤置于淋洗裝置中進行處理；3）收集淋洗廢液并對淋洗廢液中的污染物進行無害處理；4）將修復后的土壤回填。土壤淋洗修復技術(shù)的關(guān)鍵是找到有效的淋洗劑，對淋洗劑的要求：1）對土壤中的砷有很強的溶解能力；2）對土壤理化性質(zhì)破壞較??；3）成本低且具有實用性；4）淋洗廢液易于處理，不對環(huán)境造成二次污染，且淋洗劑可以重復使用。對于含砷的復合污染土壤，目前常采用的淋洗劑包括無機淋洗劑（如磷酸）、螯合劑〔如草酸、乙二胺四乙酸EDTA）〕、生物表面活性劑和復合淋洗劑等。唐敏等采用檸檬酸（0.25mol/L）修復土壤砷污染研究表明，檸檬酸是一種環(huán)境友好且高效的砷淋洗劑，其對土壤中砷的去除率最高可達70.58%。

Mukhopadhyay等首次采用天然表面活性劑無患子(soapnutfruit)和磷酸的混合劑提取土壤中砷，當pH為4?5時，砷的去除率高達70%。Tokunaga等分別采用濃度為1.6mol/L的氫氟酸、磷酸、硫酸、鹽酸、硝酸、高氯酸、過氧化氫作為淋洗劑對高濃度砷污染(2830mg/kg)的火山灰土進行淋洗修復，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各種酸對砷的提取效果由高到低依次為磷酸＞氫氟酸＞硫酸〉鹽酸〉硝酸〉高氯酸〉過氧化氫；經(jīng)過6h,磷酸對砷的去除率高達99.9%。Nicolas等采用氫氧化鈉聯(lián)合表面活性劑作為淋洗劑修復土壤砷污染(50?250mgkg),結(jié)果表明，2h內(nèi)土壤中砷的去除率可達79%?82%。雖然土壤淋洗修復技術(shù)具有操作靈活、效果穩(wěn)定、修復徹底、周期短、效率高等優(yōu)點，但同時也易引起某些營養(yǎng)元素的淋失和沉淀。該技術(shù)適用于面積小、污染重的土壤治理。該技術(shù)修復土壤砷污染在歐美等發(fā)達國家已有成功案例(表4)。表4土壤淋洗修復技術(shù)修復土壤砷污染工程案例豐工髦晟眇示砥工料(Ac#⑷It葡精謖分氏廉攤洗■建注澤迪蛉-蜓14r卽知rg聿工愛理權(quán)令施工睥艮寸，費農(nóng)AT-0?1』丄Ur孫Jnhi荃苗桂HALE4f昊陽一艸1)討"逕耳搏英申」flfl馬座鹿邱曩廟灌性聊TSsonim*半工程技樓示逐工畀1酉寶劇「力朋｝MH蓮晞用*利閣離巨水和盂直書性稍赴存甘罔冰力縫更N)*黑IB-7]診QIS豐工案挾樓帝理工畀"專茁貳取簞冊中陽吐眞孫苗國斷J1inra<冊■吊n.j-idAUELlooh〕卅■kJIV■IJ主產(chǎn)慢應RTI?])垃■?殺力血t舟.?。尽龀鲚呁咛J切<si)m504jin晞熬.ax嚴s工冃詹代：國機年酋|電動修復電動修復(electrokineticremediation)技術(shù)是近年興起的具有應用潛力的原位修復技術(shù)。相比于其他受土壤滲透性限制的原位修復技術(shù)，該技術(shù)可高效修復滲透系數(shù)低的細密度土壤。利用電動修復技術(shù)去除土壤中重金屬污染，已在實驗室研究和某些中試規(guī)模的應用中取得成功。在電動修復過程中，主要的遷移作用有電滲析、電遷移、自由擴散和電泳等修復過程實際是通過電遷移、電滲析和電泳3種機制清除土壤中的污染物。同時，電動修復過程中污染物的遷移還受到吸附解析和沉淀溶解等作用的影響。電動修復技術(shù)修復污染土壤的影響因素主要有土壤類型、污染物類型、土壤Zeta電位、電極間距和強化措施等。傳統(tǒng)電動修復技術(shù)只是將污染物遷移濃縮到土壤一邊或收集槽中，單一電動修復難以達到修復目標。因此，不同修復技術(shù)的組合應用越來越受到重視。EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)是將電動修復技術(shù)與滲透性反應墻(permeablereactivebarriers,PRB)修復技術(shù)結(jié)合起來共同修復污染土壤，該技術(shù)結(jié)合了二者的優(yōu)勢，作為新興的原位修復技術(shù)可經(jīng)濟有效地修復土壤砷污染。其成功應用主要基于以下2點：1)污染物在外加電場的作用下發(fā)生定向移動，從而使PRB修復技術(shù)可以在水力梯度作用下使用；2)PRB修復技術(shù)反應活性介質(zhì)對污染物的吸附可降低或阻止對外加電極的污染。目前，有關(guān)EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)修復土壤砷污染的研究在我國大陸鮮有報道。臺灣及歐美等國家和地區(qū)有學者嘗試使用該技術(shù)去除土壤中的砷，并取得了較好的效果。江姿幸對EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)修復土壤砷污染進行了研究：試驗中未設(shè)置PRB,As(V)的去除率僅為26.78%?26.91%;當設(shè)置PRB后，As(V)的去除率可提升至43.89%?70.25%；從陽極端收集到的砷濃度較高，表明砷在修復系統(tǒng)中受離子遷移的影響較為明顯；單獨使用電動修復技術(shù)處理時，其主要去除機制為電動力系統(tǒng)所產(chǎn)生的移除作用，使用EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)進行處理時，其主要處理機制為反應介質(zhì)的吸附作用；Fe0在反應過程中的氧化還原作用在該系統(tǒng)中并無明顯的影響。Yuan等對EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)修復土壤砷污染的機理進行了闡述：以FeOOH和Fe0作為反應介質(zhì)，加入PRB后，砷的去除率增加了1.6?2.2倍；由于FeOOH具有較高的比表面積，其修復效果優(yōu)于Fe0,認為EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)對砷的去除機理為PRB的吸附作用和電動力對HAsO42-的遷移作用。Yuan等分別采用鉆包覆碳納米管(CNT-Co)和碳納米管(CNT)作為PRB修復技術(shù)反應介質(zhì)研究EDTA強化EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)修復土壤砷污染，結(jié)果表明，相同處理條件下CNT-Co裝置對砷的去除率為63%,CNT裝置中砷的去除率僅為35%,EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)除砷過程中PRB吸附為主導作用。Cappai等采用改性紅泥作為反應介質(zhì)結(jié)合電動修復技術(shù)對低滲透性土壤中鉻和砷的去除進行了相關(guān)研究，結(jié)果表明，EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)除砷效果明顯好于單獨采用電動修復技術(shù)。Ruizl等對Fe0-PRB聯(lián)合電動修復技術(shù)修復土壤砷污染機機理研究表明，在最佳處理條件下(pH為7,45mA,7h),砷吸附在Fe0表面形成絡(luò)合物(Fe(OH)3(s)-AsO43-)，砷的去除率高達94%。EK-PRB聯(lián)合修復技術(shù)不攪動土層,并可縮短修復時間,比較適合于低滲透的載土和淤泥土,且可回收砷,具有經(jīng)濟效益高、后處理方便、二次污染少等優(yōu)點。近年來該技術(shù)發(fā)展較快,在一些歐美國家已進入商業(yè)化,但對大規(guī)模重金屬污染土壤的就地修復仍不完善。微生物修復微生物修復(bioremediation)技術(shù)包括生物吸附和生物氧化還原。生物吸附是通過帶電荷的細胞表面吸附重金屬離子,或通過攝取必要的營養(yǎng)元素主動吸收重金屬離子,將重金屬離子富集在細胞表面或內(nèi)部。生物氧化還原是利用微生物改變重金屬離子的氧化還原狀態(tài)進而改變土壤重金屬的離子價態(tài)及活性。某些自養(yǎng)細菌〔如硫-鐵桿菌類(Thiobacillusferrobacillus)、假單孢桿菌(Pseudomonas)〕能使As(lll)氧化，使亞砷酸鹽氧化為砷酸鹽,從而降低了砷的毒性。利用微生物使亞砷酸鹽氧化,是最具潛力的微生物修復技術(shù)。由于該技術(shù)修復效果好、投資小、費用低、易于管理與操作、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點,正日益受到人們的重視,成為土壤砷污染修復的研究熱點。但目前該技術(shù)很難同時修復多種復合重金屬污染土壤、應用難度較大。植物修復植物修復(phytoremediation)技術(shù)是利用某些可以忍耐和超富集有毒元素的植物及其共存微生物體系清除污染物的一種環(huán)境污染治理技術(shù)。影響土壤砷污染植物修復技術(shù)的因素主要包括植物種類、土壤中砷的植物可利用性、土壤物理化學性質(zhì)、土壤改良劑、土壤微生物作用等內(nèi)部因素，以及氣候、農(nóng)業(yè)耕作措施等外部環(huán)境因素。自Ma等發(fā)表了超富集砷植物(蜈蚣草)的研究，掀起了使用超富集植物修復土壤砷污染研究的熱潮。國內(nèi)陳同斌等報道了超富集砷蜈蚣草的研究。Ma等研究了蜈蚣草對砷的富集特征，發(fā)現(xiàn)蜈蚣草能把大量的砷轉(zhuǎn)移到地上部，吸收砷濃度最大達22600mgkg，尤其是羽葉中能吸收更多的砷，濃度達5070mg/kg。目前能超富集金屬、非金屬污染物的植物已篩選了400多種，其中能超富集砷的植物主要集中于蕨類植物蜈蚣草〔Nephrolepiscordifolia(L.)Presl〕、大葉井口邊草(PterisnervosaThunb.P.creticaauctNon.L.)、粉葉蕨(Pityrogrammacalomelanos)。宋書巧等研究發(fā)現(xiàn)，對于砷污染較輕的土壤，只要種植1?2次粉葉蕨就可以使土壤砷污染降到環(huán)境標準值以下。除了蜈蚣草等超富集植物，近年來國內(nèi)外學者致力于尋找一些生長普遍的耐砷植物。羅艷麗等研究了新疆奎屯墾區(qū)的耐砷植物，發(fā)現(xiàn)藨草(ScirpustriqueterL.)和蘆葦(Phragmites)對砷具有較強的耐性，砷在二者中的濃度分別為：藨草根部251.40mg/kg,地上部12.38mg/kg;蘆葦根部92.91mgkg,地上部4.03mg/kg。Nateewattana等分別研究了4種濕地植物美人蕉(CannaglaucaL.)、芋頭(ColocasiaesculentaL.Schott)、紙莎草(CyperuspapyrusL.)和香蒲沙棗(TyphaangustifoliaL.)對土壤中砷的修復情況，結(jié)果顯示紙莎草對砷的富集濃度最大，為130?172mg/kg，而芋頭對砷的修復效率最高，為68mg/(m2?d)。此外，鄒小麗等進行了柳樹對砷的吸收和運轉(zhuǎn)及對土壤砷污染修復研究，結(jié)果表明，柳樹經(jīng)不同的砷濃度脅迫160d后，沒有出現(xiàn)葉黃、枯萎等毒害現(xiàn)象，其對濕地土壤中的砷具有吸收、累積的作用，可用作濕地土壤砷污染的植物修復材料。近年來，隨著國內(nèi)外大量超富集植物的發(fā)現(xiàn)，植物修復技術(shù)領(lǐng)域的研究重心已由超富集植物的篩選和發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變成如何通過控制促進植物吸收的影響因素來進一步提高超富集植物修復效率的研究。蔡保松研究發(fā)現(xiàn)，堆肥和磷石膏不但能顯著增加蜈蚣草株高和生物量，還能提高土壤可溶性有機碳和可溶性砷的濃度，從而促進蜈蚣草對砷的富集。另外，微生物可通過自身或其代謝產(chǎn)物促進植物根系發(fā)育、增加生物量，提高植物對不同環(huán)境壓力的耐受力，改變土壤中重金屬的形態(tài)，增加重金屬的生物可利用性，來強化植物的修復效率。肖艷平在土壤砷污染植物修復強化技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)，接種AM真菌(Arbuscularmycorrhizal)和蚯蚓可以促進玉米對土壤砷污染的修復。Wang等從放射性土壤桿菌中分離出一株促生根菌(D14),用于增強美洲黑楊修復土壤砷污染的研究，結(jié)果表明，接種D14后美洲黑楊的根、莖、葉部分對砷的富集量分別是未接種的229%,113%和291%。Liu等在含砷300mg/kg的土壤上種植蜈蚣草，當根系上接種菌根真菌(Glomusmosseae)后，蜈蚣草中砷富集量提高了43%。文一等研究了鏈霉菌(Streptomycessp.)對蜈蚣草富集砷的影響，結(jié)果表明，鏈霉菌通過影響蜈蚣草根際環(huán)境，增加蜈蚣草根際土壤pH和DOC濃度促進砷形態(tài)變化，且增加砷生物可利用性,從而促進蜈蚣草對砷的富集。植物修復技術(shù)更接近自然生態(tài),具有投資少、修復周期短且無二次污染等優(yōu)點,同時可以凈化與美化環(huán)境、增加土壤有機質(zhì)和肥力,適用于大面積修復。但研究表明,安全并廉價的優(yōu)勢植物尚無法在北方地區(qū)得到推廣,因為該類砷富集植物多喜陰喜濕,只適合在淮河以南生長,尤其在我國西北地區(qū),氣候常年干旱少雨,許多高砷土壤還存在鹽堿化嚴重的問題,而砷在鹽堿土中十分活躍,很容易遷移到農(nóng)作物和水體中,使治理的難度進一步加大。