城市污染土壤与园林绿化对策
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摘要：城市土壤污染问题已经引起人们的高度重视。本文将通过分析城市土壤污染的来源及特征、植物修复机理，提出城市园林绿化对策，以期对改善城市生态环境提供帮助。
关键词：城市；土壤污染；园林绿化；生态环境
近年来，由于城市人口急剧增长，城市化和工业化进程的加快，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，使城市土壤受到侵蚀、酸化和硬化等， 造成城市土壤污染，不仅影响城市植物的正常生长发育，同时也使作物成为污染物被摄入人体，直接危及到城市市民的健康和安全，城市土壤污染问题已经引起人们的高度重视，本文将通过分析城市土壤污染的来源及特征、植物修复机理，提出城市园林绿化对策，以期对改善城市生态环境提供帮助。
1 城市土壤污染物的来源及特征
1.1城市土壤污染物的来源
大量施用化肥和农药、废物（废渣、污水和垃圾等）的堆放以及大气或水体中的污染物质的迁移、转化等，都有可能使大量有机和无机污染物质随之进入土壤。从土壤的自然属性角度考虑，引起土壤环境污染的主要污染物是土壤的重金属污染与土壤的农药、化肥污染以及放射性污染等。
（1）重金属污染。城市工业生产带来了大量的工业固体废弃物和污泥浊水，加上在城市绿地中不断使用化肥，形成重金属进入土壤中，当土壤重金属含量明显高于其自然背景值，并造成生态破坏和环境质量恶化即形成重金属污染。重金属不能为土壤微生物所分解， 难予彻底消除，可为生物所富集并通过食物链在人体中积累，进而危害人体健康。
（2）化肥污染。在城市园林绿化和市郊农业生产中，大量使用化肥，进入土壤后除一部分发挥作用之外，另一部分因其固有的稳定、不易分解特性被土壤固结而在土壤中累积，造成土壤养分结构失调，物理性状变差，有害金属和有害病菌超标，长此以往形成化肥土壤污染。同时由于施入过多的化肥，土壤水溶性养分等物质被雨水和灌水淋溶到地下水及河流中，造成部分地区的地下水及河流污染，导致环境污染。主要的化肥主要包括氮肥和磷肥。
（3）有机物污染。在农业生产和园林绿化作业中长期使用化学农药及工业“三废”，形成洗涤剂、多氯联笨、酚、石油等有机物，这些有机物一旦进入土壤环境，能阻塞土壤孔隙，破坏土壤结构，影响土壤的自净能力；同时由于其独特的热稳定性能、化学稳定性能和绝缘性能常造成严重的积累后果，不仅影响植物生长，而且通过动植物转移到食物链中，给人类生存和健康带来威胁。
（4）放射性污染 核电站放射性物质排泄、使用含放射性核素化肥、燃煤等产生放射性物质，进入土壤后危及土壤微生物群落的安全，进而影响土壤肥力和有毒物质的分解进化能力，并且伴随着地表地质作用的进行， 进入土壤环境中的放射性核素通过地表径流作用进入各种水源和大气环境中，危及地下水的饮用安全，造成放射性核素的扩散。
1.2城市土壤污染特征
（1）污染隐蔽、表现滞后。各种有害物质在土壤中总是与土壤相结合，有的被土壤生物所分解或吸收，从而改变了其本来性质和特征，它们可被隐藏在土壤中或者以难以被识别发现的形式从土壤中排出，当土壤有害物质输送给农作物，再通过食物链损害人畜健康时，土壤本身可能还会继续保持其生产能力，所以土壤污染往往较隐蔽。另外土壤污染从产生到出现问题会滞后一段时间才能表现出来。
（2）污染物容易被固定。在进入土壤的污染物中，多数是无机污染物特别是重金属和放射性元素都能与土壤有机质或矿物质相结合，长久地保存在土壤中，依靠稀释和自净化很难消除，无论它们如何转化，也很难离开土壤，治理污染土壤通常成本较高，治理周期较长，成为顽固的环境污染问题。
（3）污染不可逆。一些重金属污染物进入土壤后，很难通过自然过程将其从土壤中清除或稀释，对生物体的危害和对土壤生态系统结构与功能的影响难以恢复，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。
（4）污染物容易累积。污染物质在大气和水体中，一般容易迁移，土壤中的污染物不可能像在大气和水体中那样，被扩散和稀释，因此污染物在土壤中不断积累，也使土壤污染具有很强的地域特征。
（5）危害性大。一些含重金属浓度较高的污染表土以及建筑施工时产生的深层土，在风力的作用下进入大气环境中，导致城市空气污染；土壤污染物通过城市地表径流进入地表水及地下水，对城市水体造成污染。不仅如此，土壤被重金属污染后，将通过食物链传导到人类，从而影响人类健康。
2 园林绿化对策
绿色植物是生态系统的主要组成部分，担负着生态和景观的双重功能，对于城市中大量的污染土壤，园林绿化工作应根据以人为本生态优先的城市绿化原则，在园林绿化实践中首先考虑环境可能对人体健康的影响，利用植物修复机理，从园林绿化设计绿化植物选择绿化施工及养护管理等方面统一部署，达到既能在污染土壤上种植植物使其长势旺盛，又能通过绿色植物对污染土壤进行修复。
2.1植物修复污染土壤机理
污染土壤传统的修复方法如排土填埋法、稀释法、淋洗法等，成本高，易造成二次污染，对环境扰动大。植物修复是以植物忍耐和超量积累能某种或某些化学元素的理论为基础，通过吸收、转运并积累从而去除土壤中有害物质（包括放射性物质），被誉为一种经济绿色扰动小非破坏型的修复方式。
（1）植物吸取。植物吸取是指利用金属积累植物或超积累植物将土壤中的金属吸收，富集并转移到植物根部和地上茎叶，然后收割离地处理的过程，连续种植该植物，达到降低或去除土壤重金属污染的目的。研究表明植物可以通过根部吸收石油烃，并将吸收的有机化合物不同程度地蓄积在植物的根和茎叶器官。
（2）植物降解。植物降解技术是利用植物体内产生的酶把污染物质降解为无毒或毒性低的产物，其修复途径包括污染物质在植物体内转化和分解及在植物根分泌物酶的作用下引起的降解。这一过程可以是通过植物根系分泌到土壤中的酶来催化、将污染物质吸收到植物体后再将解、植物通过向根际分泌氨基酸等低分子有机物而刺激微生物的大量繁殖、间接促进有机污染物的根际微生物降解等。
（3）植物挥发。植物挥发与植物吸收相连，它是利用植物根系从污染土壤中吸收重金属，将其转化为可挥发的低毒性形态挥发到大气中，以降低土壤污染。目前研究较多的是Hg和Se。湿地上的某些植物可清除土壤中的Se，其中单质占75%，挥发态占20～25%。挥发态的Se主要是通过植物体内的ATP硫化酶的作用，还原为可挥发的CH3SeCH3和 CH3SeSeCH3；Meagher等把细菌体中的Hg还原酶基因导入芥子科植物，获得耐Hg转基因植物，该植物能从土壤中吸收Hg并将其还原为挥发性单质Hg。
（4）植物稳定。利用耐重金属植物或超累积植物降低重金属的活性，从而减少重金属被淋洗到地下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性。其机理主要是通过金属在根部的积累、沉淀或根表吸收来加强土壤中重金属的固化。如，植物根系分泌物能改变土壤根际环境，可使多价态的Cr、Hg、As的价态和形态发生改变，影响其毒性效应。植物的根毛可直接从土壤交换吸附重金属增加根表固定。
2.2 园林绿化对策
（1）筛选培育超积累植物（Hyperaccumulator）由于植物修复周期较长，如何提高植物的吸收效果、缩短修复周期是当前最受关注的问题，而选育超积累植物、提高土壤中重金属的生物有效性则是改进植物修复的关键。为了提高植物修复技术的应用效果，必须对植物种及其变种进行筛选、得到对某一具体重金属污染物具有超级修复潜力的植物，然后进行在苗圃中培育和生产。
（2）在园林设计中因地制宜选择修复污染植物 在进行城市园林绿化设计时，首先应对绿化土壤进行调查，了解土壤中所含污染物，然后本着先治污后美化的原则进行设计，设计者应了解各种园林植物的生态特性、种植地的环境条件特别是土壤中的污染元素，充分利用现有的土壤植物修复成果，结合园林绿化实际因地制宜，选择绿化植物品种，在被污染土壤上营造出既能适应又能修复土壤，且景色宜人的近自然植物群落。
（3）在园林施工时增加环境质量监测 由于城市土壤与自然土壤相比，土壤物理特性和化学特性均发生了很大变化，有的已经被污染，在园林施工时应对施工单位进行资质审查，制定绿化施工质量标准和技术规范，对绿化地整地栽植技术排水流向施工中裸露地处理等方面做出规定，不仅要实行工程质量和进度监理，更主要的是要进行环境质量监测。
（4）在园林绿化养护管理时施用螯合剂接种特殊微生物 在污染土壤上绿化养护既要考虑绿化景观效果，还要根据植物修复特性，采取相应的养护措施。①施用螯合剂。植物修复特别是植物提取在实际操作时受到二个因素限制，一是超富集植物的生长特性，这种植物生长慢，生物量少；二是重金属在土壤中的有效性低，植物难以吸收，并且难以将重金属由根系转移到地上部分。向土壤中施加螯合剂（EDTADTPAEGTA柠檬酸草酸等）能活化土壤中的重金属，促进植物吸收。螯合剂与土壤溶液中的重金属离子结合，降低土壤液相中的金属离子浓度，为维持液固相之间的离子平衡，重金属从土壤颗粒表面解收，由不溶态转化为可溶态，同时螯合剂本身又减少了土壤对重金属-螯合剂复合体的吸持强度，从而增加了土壤溶液中重金属的浓度，有利地提高了植物提取修复效率。②接种特殊微生物。接种某些内生菌根可以增加超富集植物对重金属的吸收，菌根菌的菌丝可使根系在更为广泛的范围内更有效的吸收土壤中的水分和矿质元素供给植物；部分微生物对重金属的耐性很强，可以使土壤酸化，加强重金属的溶出，从而进行生物淋滤（bio-leaching）， 生物淋滤可以考虑在植物提取中应用。目前植物-微生物联合修复技术已成为植物修复研究的一个热门方向。③改善施肥技术。良好的施费技术可以使超富集植物生长旺盛生物量提高，从而提高植物提取效率。选用酸性或生理酸性肥料如(NH4)2SO4、NH4CL、KCL、过磷酸钙等，可明显增加植物提取重金属。适当使植物缺P，可以增加植物根系分泌有机酸，提高植物提取重金属的效率。在实践中应根据所用植物及目标重金属的种类，有选择地施加营养物，以最大限度地提高植物生物量极其重金属吸收能力。
3 展望
在大量被污染土壤上进行园林绿化设计施工及养护，已经成为城市园林工作的新课题，虽然利用植物修复土壤取得了一些进展，但要使园林绿化达到既能修复被污染土壤，又能改善生态环境，同时美化环境，善有许多方面需要研究和完善。
（1）积极开展超积累植物的选择与培育。目前情况是，由于直接在野外筛选到比较理想超积累植物的难度很大，科学家们希望对植物通过基因改造获得较理想的重金属超积累植物。但是，必须先筛选出具有超积累特性植物种，再对其特性进行研究，如吸收速率、富集程度以重金属在植物组织的分布情况。然后进行培育和推广。
（2）理顺植物生态功能与景观功能的关系。园林绿化工作强调以人为本生态优先，在城市绿化中首先应创造舒适无污染的生态环境，保证人民的身体健康，其次才能考虑绿地的景观效果。
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