本文在我國重金屬汙染嚴重的基礎上，對植物修複技術及其應（yīng）用（yòng）的（de）鎘汙染土壤進行了討論，分析（xī）了鎘汙染（rǎn）土壤修複植物的能源利用潛力（lì），闡釋了利用（yòng）植物（wù）修複土壤的鎘汙染問題。
1土壤鎘汙染特征
1.1鎘（gé）在土壤中（zhōng）的行為特征
鎘作為一（yī）種特殊的稀有元素，其中沒（méi）有被汙染土壤（rǎng）中的鎘則來（lái）源於土壤母質（zhì）。在高酸（suān）堿度土壤中（zhōng），特別是在含（hán）有碳酸鈣的土壤中，鎘（gé）的活性會偏低（dī），不會（huì）經常移動（dòng），但是往往在含酸的土壤中鎘的靈活性和（hé）毒性會進一（yī）步加強（qiáng）。而且，土壤氧化還（hái）原反應對鎘的活（huó）性也（yě）有至關重要的作用。例如，當土壤（rǎng）被水衝沒時，就會恢複到原狀，這時其（qí）中的鐵錳離子將會大幅度減少，降低鎘的（de）活性。土壤中鎘的變化對其活性和植物有效性有顯著的影響，土壤中的鎘可分為殘態、水溶（róng）態、交換（huàn）態、還原態（tài）、碳酸鹽結（jié）合態等，鎘的眾多變化狀（zhuàng）態之中碳酸鹽的結合狀態與交換態在植物中對鎘（gé）的吸收效果最（zuì）為顯著。
1.2土壤鎘汙染狀況
目前（qián），廢氣的擴散，工業廢水的排放（fàng），還有將含鎘的廢水用（yòng）來灌溉農田是導致土（tǔ）壤中含鎘的重（chóng）要（yào）原因。在我國鎘汙染存在的地區範圍廣大，依據我國農業部（bù）門的監測結果，處於汙染水灌溉地區的土壤的含鎘量比較（jiào）多，汙染程度較高，含重金屬量的麵積達到一半（bàn）以上，同時造成農（nóng）產品（pǐn）中的含鎘量存（cún）在著超標現象。當今，在我國的各（gè）大城市之（zhī）中耕地麵積中都有（yǒu）鎘的存在，對城市的耕地造成了嚴重的侵（qīn）害。
2 鎘汙染土壤的植物（wù）修複
2.1吸收鎘的植物
目前植（zhí）物研究人員開展了一係列的含鎘植物的研究，通過研究發現，在眾多的植物當中遏藍菜是最常見（jiàn）的能夠吸收鎘的植物。麵臨著（zhe）土壤（rǎng）被鎘汙染的現狀，研究人員開展了解決土壤（rǎng）中含鎘（gé）的探究。從（cóng）實驗過程（chéng）中發現植物在土地裏的含金屬量、植物生長速（sù）度以及生（shēng）物（wù）量對植物修複（fù）效果有（yǒu）關。譬如，分析遏藍菜得到，其外觀為蓮座狀，生長的速度慢，生（shēng）物量（liàng）小，因此，大量的學（xué）者判（pàn）斷遏藍菜的修（xiū）複能（néng）力不（bú）能用於到的鎘汙染嚴重的土壤之中。相比較而言，印度薺菜作為一種生長速度較快且生物量大的含鎘植物，在條（tiáo）件相等的情況（kuàng）之下，印度薺菜的生物量能夠達到遏藍菜的幾倍，不僅對鎘的吸收（shōu）量大，而且具有較強的淨化土地（dì）能力，這些（xiē）都（dōu）是遏藍菜無法匹敵的。我國研究人員通過溫室培養印度（dù）薺菜發現，土壤中鎘處理濃度越高，印度薺菜吸收（shōu）鎘的量越大。但（dàn）是印度薺菜一般生長印度地區，能（néng）夠在中國（guó）的生長麵積量較小。
通過研究發（fā）現，十字花科（kē）的芸薹類的較（jiào）多植物都（dōu）擁有吸收鎘的能力（lì）。例如，我國農村（cūn）的油菜，就隸屬於這種植物，而且有部分的油菜種類所擁有淨化鎘土壤的能力強於（yú）印度薺菜（cài），譬如“溪口花（huā）籽”。解決我國的土壤鎘汙染問題，管理部門通過實（shí）踐研究（jiū）出植物（wù）的特征，為土壤修複提供事實依據。結合研究成（chéng）果，將油菜進（jìn）行合理科學地大麵積種植，進而改善我國的土壤（rǎng）鎘汙染問題。
2.2吸收鎘植物的修複原理
大多數吸收（shōu）過鎘的植物都（dōu）具有（yǒu）很強的吸收和積累（lèi）重金屬的能力，比如在重金屬含量極高的（de）情（qíng）況下或者含量低的（de）情況下，它（tā）所吸收的金屬含量也比（bǐ）沒有被汙染的植（zhí）物高出許多倍（bèi）。鎘汙染植物可以大幅度地吸收金屬，並不（bú）會在高濃度下中毒，這取決於它們有效吸收、運輸和分解根係的能力。
2.3植物對鎘的吸收
大多數植物都可（kě）以（yǐ）通過土壤中（zhōng）的有機物來調節適（shì）應自己生長的（de）根部環境，可以增強對有機物的充分利用。同時，植物（wù）根部釋（shì）放所分泌的有機物與根部（bù）進一步酸化是不同的兩個方麵。因為植物根部所分泌出來的各種有機物，其中有機酸對吸收重金（jīn）屬有著突出的作用，從而能夠進一（yī）步酸化土（tǔ）壤的根部，由此可見，植物根部土壤的酸化與（yǔ）植物根部所分泌出來的各種有（yǒu）機（jī）物有著不可分割的關係。除此之外，還有（yǒu）大量研究結（jié）果表明，根部酸（suān）化並不是（shì）影響植物吸收重金屬的主（zhǔ）要因素，所以（yǐ）大多（duō）數植（zhí）物（wù）根部（bù）土壤的酸化（huà）並不會影響對鎘的吸收也（yě）就不會是（shì）造成鎘汙（wū）染的主要因素。
3植物修複的功能
3.1將植物（wù）進一步處理為氣體燃料（liào）
生物質和各種氣化劑通過化學反應可以將其中的可燃部分進一步轉化（huà）為可燃氣體（tǐ）。除此之（zhī）外，也能對其進行微（wēi）生物的轉化，讓其變成可利用的（de）沼氣。由生物質製成的氣態燃料（liào）可以用（yòng）來照明，也可以代替其他燃料。據研究表明，把沼氣作為燃料的電站設備和技術都簡單，且便於維護和管理。最重要的（de）是（shì）比一般的水電站的造價低，這樣一來就可以大幅度地（dì）減少成本投入，增加利潤。
3.2將植物進一步處理為液體燃料
對植物進行液化可以從中提取原料來製取柴油、甲醇、乙醇等燃料，且這項技（jì）術地應用範圍及其廣泛（fàn），國內外都適用。通常（cháng）情（qíng）況下，製取乙醇的原始成（chéng）本極高，所以從中謀取（qǔ）的利潤比一般（bān）的液體燃料要低得多。這（zhè）時，對製取乙醇的原（yuán）料選（xuǎn）擇就變得十分重要。而通過進一步修複被鎘汙染的植物（wù）可以降低製取乙醇的成本，這樣一來就可以利（lì）用（yòng）鎘汙染植物來（lái）大麵積製（zhì）取乙醇來（lái）賺取利潤（rùn），同時也（yě）做到（dào）了對汙染植物的充分利用，正所謂（wèi）兩全其美。除此之（zhī）外，在一些特別的（de）植物中含油量很高（gāo），也可以作為柴（chái）油的生（shēng）產原料。由此（cǐ）可見，將植物（wù）轉化為液（yè）體（tǐ）燃料（liào）可以降低許多製作液體（tǐ）燃料的成本來保證（zhèng）利潤的謀取。
3.3將植（zhí）物進一步處理為固體燃料
將鎘汙染植物進行粉碎，例如稻草、秸稈、果殼、木屑等，變成粒狀，棒狀或者塊狀的成（chéng）型燃料。這（zhè）樣固化得到的燃料相較（jiào）於一般的固體燃料具有體積小，密度高的優點，而且燃燒時的溫度較高，火力也更加持久，排放出的汙染氣體也較低。另外，將這種燃料（liào）通過炭化可以變成化工以及冶金（jīn）等（děng）行業的添加劑和還原劑。這樣不僅可（kě）以解決大麵積鎘汙染植物（wù）的問題，也可以為某些行業提供能源，提高了資源的利用率。
3.4植物修複的優點
植物修複後的（de）能源（yuán）具有灰分較（jiào）低、燃燒容易、再生能力強、汙染少的優點。利用各種先（xiān）進的科學技（jì）術能夠將汙染後的植物轉（zhuǎn）化成各種可利用（yòng）的能（néng）源，從而可以減少對有限（xiàn）資源的依賴，做到資源（yuán）替代。不僅是被（bèi）鎘汙染之後的植物，而且鎘汙染（rǎn）土壤也十分有利用價值。被汙染（rǎn）後的土壤在修複之前，要過很（hěn）長一段時間（jiān）才能（néng）在上麵種植其（qí）他植物以保（bǎo）證（zhèng）植物食用的（de）安全性。但是在（zài）上麵種植生長（zhǎng）周期較短且生物（wù）量很大的植物，可以將其中大量的鎘（gé）提取出（chū）來，這樣一來不（bú）僅可以修複土壤也可以為其（qí）他行業提供製取工業資源（yuán）的原料。
當前我國的環境汙染問題越來越嚴重，隨著重金屬汙染的範（fàn）圍日益擴（kuò）大，我（wǒ）國可利用土壤的麵積急劇下降，尤其是鎘汙染的問題最（zuì）為嚴峻，所（suǒ）以治理被鎘汙染過後的土壤（rǎng）問題就成了目前（qián）的首要任務（wù）。我國植物種類繁多（duō），領土麵積廣大為治（zhì）理鎘汙染研究奠定了良好的基礎，另一方麵隨著時代的進步，科技的發展，相信（xìn）治理鎘汙染土壤的（de）問題將會很快得（dé）到解決（jué）。還要倡導人們保（bǎo）護環境，為了解決環境問題提供較多的案例。
