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摘要：随着工业的发展，有毒有害物质剧增，并通过各种途径进入土壤。持久性有机污染物可通过空气或水进行长距离输送，最终在土壤中累积，进而危及生态系统和人体健康。因此，人们对有机污染物在土壤-植物系统中的迁移过程给予了极大关注和广泛探讨。修复土壤有机物污染已成为国内外土壤和环科界共同关注的热点问题之一。本文将简要评述土壤有机污染的修复方法；重点介绍植物修复土壤有机污染的原理；着重阐述植物修复有机污染研究中高效修复植物筛选、植物-微生物联合修复、多种植物不同种植模式的修复等关键和热点问题，为环境监测和实验室研究提供参考。
关键词：土壤环境；有机污染；修复机制探究
1植物修复土壤有机污染的原理
根据土壤中有机污染物的归趋方式，将植物修复土壤有机污染的机制概括为：植物对有机污染物的直接吸收；根部释放分泌物和酶促进有机污染物降解；植物强化根际微生物的降解作用。
1.1植物对土壤中有机污染物的直接吸收
1.1.1植物吸收行为
植物从土壤中直接吸收有机污染物，是植物去除土壤和水体中中等亲水性有机污染物的重要机制之一。植物从土壤中吸收有机污染物的过程和机制如图1。
植物可以被动或主动吸收有机污染物，有机物从土壤进入植物体主要有两种途径：根系直接吸收并随蒸腾流沿木质部向茎叶传输污染物；植物地上部分吸收从土壤挥发到空气中的有机污染物。植物不同部位吸收积累污染物的能力不同。根吸收非挥发亲脂性有机污染物的能力一般大于茎叶。有机污染物进入植物体后的去向包括：有机污染物随蒸腾流传输并分配到其它组织；通过植物挥发、植物降解去除或转变成低毒性化合物；与植物组织结合成非活性形态。不同有机污染物进入植物后的去向并不一致，有研究称残留量随植物脂肪含量的增加而升高。
1.1.2植物吸收的影响因素
植物吸收积累有机污染物与土壤环境条件、植物种类和组成、以及污染物性质等有关。
1.1.2.1土壤
土壤质量优劣直接影响植物生长状况，这必然会在植物修复效果中有所反应。植物对有机污染物的吸收作用取决于吸收效率和植物生物量；吸收效率与植物、污染物固有性质有关。土壤中矿物质和有机质的含量是影响有机污染物生物可利用性的两个重要因素，矿物质含量高的土壤对离子型有机污染物的吸附能力较强，降低其生物可利用性；有机质含量高的土壤会吸附或固定大量疏水性有机物，降低其生物可利用性。
1.1.2.2植物
植物修复是最经济、有效的途径之一，且与植物脂肪含量正相关。植物种类不同，其对污染物的吸收机制存在差异，即使同类作物间也会有所区别。关于不同植物吸收有机物的差异机制尚不明确，可能与植物间根系分泌物不同有关。但迄今有关根系分泌物与植物吸收有机污染物的相互关系方面的研究，国内外报道很少。植物吸收污染物与根系类型有关。由于须根吸收污染物的量一般高于主根，禾本科植物比木本植物能吸收积累更多的有机污染物，这是由于须根比主根有更大的比表面积，且通常处于土壤表层，而表层土壤中污染物含量多高于深层土壤。
1.1.2.3有机污染物
植物吸收土壤有机污染物与污染物的辛醇-水分配系数、分子大小、亨利系数、半衰期等物理化学性质有关。有机污染物分子量和分子结构也会影响植物吸收。植物根系一般容易吸收分子量小于500的有机物，分子量较大的非极性有机物因被根表面强烈吸附，不易被吸收。分子结构不同的污染物会因其对植物毒害作用不同而影响植物吸收。
1.2植物释放分泌物和酶去除土壤有机污染物
根系分泌物是根系向外界环境分泌的各种有机化合物的总称，包括渗出物、分泌物、粘胶质和裂解物质，详见表1。
根系分泌物可通过两种途径去除土壤有机污染物：酶系统的直接降解；增加土著微生物的数量、改善其活性促进微生物降解土壤有机污染物。根系分泌物主要通过影响根际土壤中微生物的数量和活性实现土壤有机污染的修复。有些土壤微生物不能将有机污染物作为生长营养加以利用，但根系分泌物在微生物降解有机污染物时起共代谢或协同作用，促进有机物最终分解为简单无机物。上述研究为针对性地筛选有机污染物的高效修复植物提供了依据。
1.3根际强化微生物对有机污染物的矿化作用
根际是指植物根系与土壤微生物间相互作用所形成的独特环境带，是受植物根系影响的根-土界面的一个微区，也是植物-土壤-微生物相互作用的场所。根际和非根际土壤中微生物的数量差别很大。植物根际微生物数量明显比无植物空白土壤多，增加的微生物能够加快环境中有机污染物的降解。根际中植物-微生物的相互作用是互惠的。植物根表皮细胞的脱落、植物渗出物等为根际微生物提供了营养源，微生物的活动也会促进植物生长和根系分泌物释放。
2植物修复土壤有机污染的几个关键问题
2.1高效修复植物筛选
依赖反复试验的方法来筛选高效率的修复植物是不现实的，高效修复植物的筛选应考虑：能够超量吸收积累有机污染物的植物；具有高效降解污染物的根际环境的植物。应通过鉴定植物根系分泌物中与有机污染物相关的降解酶的种类和含量来定向筛选有特殊清除能力的植物，那些能忍耐或产生化感物质的植物-微生物体系可能是降解有机污染物的理想体系。实际上，迄今尚无报道能超积累有机污染物的植物，甚至在较长时间内都不易找到这类植物。鉴于此，通过研究来提高常规植物吸收积累污染物的能力，则可有效提高植物修复效率；然而相关研究未有报道。
2.2植物-微生物联合修复
植物修复本身就是植物与土壤土著微生物共同去除污染物的修复过程。一方面，植物促进根际微生物矿化土壤有机污染物；另一方面，微生物能够降解有机污染物或改变污染物的存在形态，减轻污染物对植物的毒害，提高植物的耐受性，促进植物对污染物的吸收积累和转化。近年来，菌根降解污染物的作用引起研究者的广泛兴趣。植物-菌根联合修复有独特的优点：菌根表面延伸的菌丝体可大大增加根系的吸收面积；大部分菌根真菌具有很强的酸溶和酶解能力，可为植物吸收传递营养物质，并能合成激素，促进植物生长；菌根真菌的活动可改善根际微生态环境，增强植物抗逆性。菌根的存在可显著提高植物修复效率。须指出，植物-外源菌种联合修复中引入的大量外源菌可能存在潜在的、长期的土壤生态风险，特别是基因工程菌，在国际上其环境安全问题仍然争议很大，实际应用仍受到严格限制。因此，更为可行的是深入研究根际环境中植物-土著微生物的相互作用机理；采用化学强化措施促进植物吸收积累、土著微生物降解有机污染物，从而提高植物修复的效率，然而后者研究极少。
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