簡介
植物修復 工作研究
植物修復由於阿拉伯芥與水稻兩種模式植物的基因密碼已完成定序，加上目前已開發出的生物晶片，未來將有助於研究人員尋找植物中受重金屬誘導而表現的基因。此外藉由大規模搜尋阿拉伯芥突變株中被破壞的每一個別基因，也可使研究人員真正了解究竟那些基因與植物在重金屬逆境下的生長有關。當然從其它模式生物如細菌及酵母菌，甚至高等哺乳動物系統所獲得的信息也是很有幫助的。藉由這些分子生物學的方法所得到的結果，除了有助於人們了解植物在重金屬逆境下的生存策略外，未來也可套用於生物科技產業，幫助人們開發可大量累積重金屬的植物新品種，供作植物修復用。
有關植物修復的研究工作，主要是以下述兩種策略進行，首先是藉由在植物體中大量表現，已存在於體內且和聚積重金屬有關的單一基因，促使植物累積重金屬的能力增強。另一種方法則是將一整套外來的，參與重金屬代謝、吸收及累積途徑的所有酵素，利用基因轉殖的方式送進植物體內。目前已經有許多利用基因轉殖技術成功生產抗重金屬植物的例子，例如以色列的研究人員在菸草中加入具輸送功能的基因（transporter），使菸草可以生長在含有高濃度鎳的環境下。另外西班牙的研究人員則在阿拉伯芥中轉殖可以受鎘誘發，進而影響植物體內谷胱甘肽（glutathione）濃度的基因，結果發現轉殖植株可以生長在含高濃度鎘的環境下，並且將鎘累積在葉片中。
分類
它具有成本低、不破壞土壤和河流生態環境、不引起二次污染等優點。自20世紀90年代以來，植物修復成為環境污
植物修復植物修復過程中可以具體分為5種：
phytoextraction植物提取
phytostabilisation植物固定
phytovolatilization植物揮發
phytoinfiltration植物過濾
phyto-enhanceddegradation植物加強的降解作用
原理：植物轉化也稱植物降解(Phytodegradation)，指通過植物體內的新陳代謝作用將吸收的污染物進行分解，或者通過植物分泌出的化合物（比如酶）的作用對植物外部的污染物進行分解。植物轉化技術使用於疏水性適中的污染物，如BTEX，TCE，TNT等軍用排廢.對於疏水性非常強的污染物，由於其會緊密結合在根系表面和土壤中，從而無法發生運移.對於這類污染物，更適合採用之後提到的植物固定和植物輔助生物修復技術來治理。
根濾作用(Rhizofiltration)
原理：藉助植物羽狀根系所具有的強烈吸持作用，從污水中吸收，濃集，沉澱金屬或有機污染物，植物根系可以吸附大量的鉛，鉻等金屬.另外也可以用於放射性污染物，疏水性有機污染物(如三硝基甲苯TNT)的治理。進行根濾作用所需要的媒介以水為主.因此根濾是水體，淺水湖和濕地系統進行植物修復的重要方式，所選用的植物也以水生植物為主。
植物輔助生物修復(Plant-AssistedBioremediation)
原理：通過植物的吸收促進某些重金屬轉移為可揮發態，揮發出土壤和植物表面，達到治理土壤重金屬污染的目的。
有些元素如Se、As和Hg通過甲基化揮發，大大減輕土壤的重金屬污染。如B.Juncea能使土壤中的Se以甲基硒的形式揮發去除。還有的研究表明菸草能使毒性大的二價汞轉化為氣態的零價汞。Rugh等將細菌的汞還原酶基因轉入Arabidopsistfialiana中，發現該植物對HgCl2的抗性和將Hg2+還原為Hg的能力明顯增強。這一方法只適用於揮發性污染物，植物揮發要求被轉化後的物質毒性要小於轉化前的污染物質，以減輕環境害。由於這一方法只適用於揮發性污染物，套用範圍很小，並且將污染物轉移到大氣和（或）異地土壤中對人類和生物又一定的風險，因此，它的套用將受到限制。
植物萃取(Phytoextraction)
原理：種植一些特殊植物，利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害物質並運移至植物地上部，通過收割地上部物質帶走土壤中污染物的一種方法。植物提取作用是目前研究最多，最有發展前景的方法。該技術利用的是一些對重金屬具有較強忍耐和富集能力的特殊植物。要求所用植物具有生物量大、生長快和抗病蟲害能力強的特點，並具備對多種重金屬較強的富集能力。此方法的關鍵在於尋找合適的超富集植物和誘導出超級富集體。
植物固定(Phytostabilization)
原理：利用植物根際的一些特殊物質使土壤中的污染物轉化為相對無害物質的一種方法。
植物在植物穩定中主要有兩種功能：
1.保護污染土壤不受侵蝕，減少土壤滲漏來防止金屬污染物的淋移;
2.通過金屬根部的積累和沉澱或根表吸持來加強土壤中污染物的固定。
套用植物穩定原理修復污染土壤應儘量防止植物吸收有害元素，以防止昆蟲、草食動物及牛、羊等牲畜在這些地方覓食後可能會對食物鏈帶來的污染。
然而植物穩定作用並沒有將環境中的重金屬離子去除，只是暫時將其固定，使其對環境中的生物不產生毒害作用，但並沒有徹底解決環境中的重金屬污染問題。如果環境條件發生變化，重金屬的生物可利用性可能又會發生改變。因此，植物固定不是一個很理想的修復方法。
現狀
植物修復在日本及紐西蘭，有研究人員把一些受鋁誘發的基因送進植物體內表現，結果確實可使轉殖植物生存在高濃度鋁的土壤中。到了二○○三年，美國的研究人員更把細菌中抗鎘的基因轉殖入植物體內來加以表現，結果同樣可以產生抵抗並累積高濃度鎘的植株。因此，除了利用天然的重金屬高聚積植物進行植物修復外，基因轉殖植物將是未來植物修復工作的明日之星。
植物修復在中國，從1999年開始，在國家“863”計畫、“973”計畫和國家自然科學基金重點項目的支持下，地理科學與資源研究所環境修復中心研究員陳同斌帶領的研究組篩選出一種砷超富集植物，解決了砷污染土地植物修復技術中的一系列關鍵難題，在國際上建立了第一個砷污染土地的植物修復示範工程，並先後在廣西河池和雲南紅河州開始推廣套用。此外關於水體污染植物修復技術（漂浮植物修復技術）的研究工作也在推行之中。
評價
優點及缺點
優點：花費低，適應性廣，無二次污染物
缺點：修復周期長，對於深層污染的修復有困難，由於氣候及地質等因素使得植物的生長受到限制，存在污染物通過“植物—動物”的食物鏈進入自然界的可能。
環境污染相關知識
| 環境污染，指自然的或人為的向環境中添加某種物質而超過環境的自淨能力而產生危害的行為。主要對環境自然生態系統和人的健康產生危害，即使當時不造成危害，但後續效應有害也算是污染行為。一般污染被分為空氣污染、水污染、固體廢棄物污染、土壤污染和放射性污染。現在污染的範圍越來越大，有船舶污染、光污染、噪音污染、熱污染和過度消費等各種新興污染開始被人們關注。 | |
| 空氣污染 | 酸雨|鹼雨|北極霾|大氣擴散模式|全球黯化|蚱蜢跳效應|全球變暖|臭氧空洞|氯氟碳化合物|懸浮粒子|霾|氣溶膠 |
| 水污染 | 富營養化|海洋廢棄物|油外泄|熱污染|城市徑流|水質|死水|生活污水 |
| 土地污染 | 生物修復|植物修復|除草劑|農藥|重金屬|肥害 |
| 放射性污染 | 裂變產物|放射性落下灰|急性輻射綜合症 |
| 其他污染 | 熱島現象|光害|噪音污染|基因污染|工業污染|船舶污染 |
| 污染控制技術 | 環境監測|資源回收|垃圾分類|污染物排放控制技術|環境污染控制|活性污泥法|SBR污水處理工藝|生物膜法|厭氧法|上流式厭氧污泥床|污水處理|鏇風分離|工業發酵|堆填|垃圾焚燒|固體廢棄物的處理與處置|水污染控制 |
| 對生物的影響 | 生物放大作用|生物累積性|生物濃縮性 |
| 污染事故 | 台塑仁武廠污染事件|湖南省兒童鉛中毒案|日本四大公害病|愛克森瓦拉茲海難|阿瑪斯號貨輪油污事件|林園事件|2010年墨西哥灣漏油事故|2010年大連新港輸油管道爆炸|2011年中海油渤海灣漏油事故 |
| 國際公約 | 巴塞爾公約|《蒙特婁議定書》|京都議定書|斯德哥爾摩公約|防止船舶污染國際公約 |
| 環保組織 | 中華人民共和國環境保護部|香港環境保護署|綠色和平|綠黨|美國環境保護局|歐洲環境署|日本環境省 |
