本文在我國重（chóng）金屬（shǔ）汙染嚴重（chóng）的基礎上，對植（zhí）物修（xiū）複技術及其應用（yòng）的（de）鎘汙染土壤進行了討論，分析了鎘汙染土壤修（xiū）複植物的能源利用潛力，闡釋了利用（yòng）植物修複（fù）土（tǔ）壤的鎘汙染問題。
1土壤鎘汙染特征
1.1鎘在土壤中的行為特征
鎘（gé）作為一種特殊的稀有元素，其中沒有被汙染土壤中的鎘則來源於土壤（rǎng）母質（zhì）。在高酸堿度土壤中，特別（bié）是在含有碳酸（suān）鈣的土壤中，鎘（gé）的活性會偏低，不會經常移（yí）動，但是往往在含酸的土壤中鎘的靈活性和毒性會進一步加強。而且，土壤氧化還原反應對鎘（gé）的活性也有至關重要的作用。例如，當土（tǔ）壤被水衝沒時，就會（huì）恢複（fù）到原狀，這時其中的鐵錳離子將會大幅度減少，降低（dī）鎘的（de）活性。土（tǔ）壤中鎘的變化對其活性和植物有效性有顯著的影響，土（tǔ）壤中的（de）鎘可分為殘態、水溶態、交（jiāo）換態、還原態、碳酸鹽結合態等，鎘的（de）眾多變化狀態之中碳酸鹽的結合狀態與交換態在植物中對鎘的吸收效果最為顯著。
1.2土（tǔ）壤鎘汙染狀況
目前，廢氣的（de）擴散，工業廢水（shuǐ）的排放（fàng），還有（yǒu）將含鎘的廢水用來灌溉農（nóng）田是（shì）導（dǎo）致土壤中含（hán）鎘的重要原因。在（zài）我國鎘汙染存在的地區範圍廣大（dà），依據我國農業部門的監測結果，處於汙染水灌溉（gài）地區的土（tǔ）壤的含鎘量（liàng）比較（jiào）多，汙染程度較高，含重金屬量的麵積達到一半以上，同時造成農產品中（zhōng）的含（hán）鎘量（liàng）存在著超（chāo）標現象。當今，在（zài）我國（guó）的各大城市之中耕地麵積（jī）中都有鎘的存在，對城市的耕地造成了嚴重的侵害。
2 鎘汙染土壤的植物修複
2.1吸收鎘的植物
目前（qián）植物研究人員開展了一係（xì）列（liè）的含鎘植物的研（yán）究，通過（guò）研究發（fā）現，在（zài）眾多的植物當中遏藍菜是最（zuì）常見的能（néng）夠吸收鎘的植物。麵臨著土壤（rǎng）被鎘汙染的現狀，研究人員開展了解決土壤中含鎘的探（tàn）究。從實驗過程中發現植物在（zài）土地裏的含金屬量、植物生長速度以及生物量對植物修複效果（guǒ）有關。譬如，分析（xī）遏藍菜得（dé）到，其外觀為蓮座狀（zhuàng），生長的速度慢，生物量小，因此，大量的學者判斷遏藍菜的修複能力不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，在條件相等的情況之下，印度薺菜的生物量能夠達到遏藍菜的幾倍，不僅對鎘的吸（xī）收量大，而且具有較強的淨化土地（dì）能（néng）力，這些都是遏藍（lán）菜無法匹敵的。我國研（yán）究人員通過溫室培養印度薺菜發現，土壤中（zhōng）鎘處理濃度越高，印度薺菜吸收鎘的量（liàng）越大。但是印度薺菜一般生長印度地區，能夠在（zài）中國的生長麵積量較小。
通過研究發現，十字花科的（de）芸薹類的較多植物都擁有吸收鎘（gé）的能力。例如，我（wǒ）國農村的油菜，就隸屬於這種植物，而（ér）且有部分的油菜種類所（suǒ）擁有淨（jìng）化鎘土壤的能力強於印度薺菜，譬如“溪口花籽（zǐ）”。解決我國（guó）的土壤鎘汙染問題，管理（lǐ）部門通過實踐研究出植物的特征，為土壤修複提供事實依據。結合研究成果，將油（yóu）菜進行合理科學地大麵積種植，進而改善我國（guó）的土壤鎘汙染問題。
2.2吸收鎘植物的修複原（yuán）理
大（dà）多數吸（xī）收過鎘的植物都具（jù）有很強（qiáng）的吸收和積累重金屬的能力（lì），比如在重金屬含量（liàng）極高的情況下或者（zhě）含量低的情況下，它所吸收的金屬含量也比沒有被汙染的植（zhí）物高出許多倍。鎘汙染植物可以大幅度地吸收金屬，並不會在（zài）高（gāo）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（lì）。
2.3植物對鎘的吸收
大多數植（zhí）物都可以通過土壤中的有機物來調節適應自己生長的根部環境，可以增強（qiáng）對（duì）有機物的充分利用。同時，植物根部釋（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（suǒ）分泌（mì）出來的各種有（yǒu）機物，其中有（yǒu）機酸對（duì）吸收重（chóng）金屬有著突出的作用，從而能夠進一步酸化土（tǔ）壤的（de）根部，由此可見，植物根部土壤的酸化與植物根部所分泌出來的（de）各種有機物有著（zhe）不可分割的關係。除此之外，還有大量研究結果（guǒ）表明，根部酸化並不是影響植物吸收重金屬的主要因素，所（suǒ）以大（dà）多數植物根部土壤的酸化並不會影響對鎘的吸收也就不會是造成鎘汙染的主要（yào）因素。
3植物修複的功能（néng）
3.1將植物進一步處理為氣體（tǐ）燃料
生物質和各種氣化劑通過化（huà）學反應可以將其中的可燃部分進一步轉化為可燃氣體。除此之外，也能對其進（jìn）行微（wēi）生物的轉化，讓其變成可利用的沼氣。由生物（wù）質製成（chéng）的氣態燃料可以用來照明，也（yě）可以代替其他燃料。據研（yán）究表明，把沼氣作為燃料的（de）電站設備（bèi）和技術都簡單，且便於（yú）維護和管（guǎn）理。最重要的是比一般的水電站的（de）造價低，這樣一來就可以大幅度地減少（shǎo）成本投入，增加利潤（rùn）。
3.2將植（zhí）物進一步處理（lǐ）為液體燃料
對植物（wù）進行液（yè）化可以從中提取原料來（lái）製取柴油、甲醇、乙醇等燃（rán）料，且這項技術地應用（yòng）範圍及其廣泛，國內外都適用。通常情況下（xià），製取乙醇的（de）原始成本極高，所以（yǐ）從中謀取的（de）利潤比一般的液體（tǐ）燃（rán）料要低得多。這時，對製取乙醇的原料選擇就變得十分重要。而（ér）通過進一步修複被鎘汙染的植物可以降低製取乙醇的成（chéng）本，這樣一來就（jiù）可以利用鎘汙染植物來大麵積製取乙醇（chún）來賺（zuàn）取利潤，同時也做到了對汙染（rǎn）植物的充分利用，正所謂兩全（quán）其美。除此之外，在一些特別的植物中含油量很高，也可以作為柴油的生產原料。由此（cǐ）可見，將植物轉化為液體燃料可以降低（dī）許多製作液體燃料的成本來（lái）保證利（lì）潤的（de）謀取。
3.3將植物（wù）進一步處理為固體燃料
將鎘汙染植物進行粉（fěn）碎（suì），例如稻草、秸（jiē）稈、果殼、木屑等，變成粒狀（zhuàng），棒狀（zhuàng）或者塊狀的（de）成型燃料。這樣固化得到的燃料相較於一般的固體燃料具有（yǒu）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（chí）久，排（pái）放出的汙染氣體也較低。另外，將這（zhè）種燃料通過炭化可以變成化工以及冶金等行業的添（tiān）加劑（jì）和還原（yuán）劑。這樣不僅可以解決大麵積鎘汙染植物的問題，也可以為某些行業提供能源，提高（gāo）了（le）資源的利用率。
3.4植物修複的優點
植物修複後的能源具有灰分較低、燃燒容易、再生能力強、汙染少的優點。利（lì）用各種先進的科學技術能夠將汙（wū）染後的植物轉化成各種可利用的能源，從而可以減少對有限資源的依賴，做到資源替（tì）代。不僅是被鎘汙染之後的植物，而且鎘汙染土壤也十分有利用價值。被汙（wū）染後的土壤在修複之前，要過很長一段（duàn）時間才能在（zài）上麵種植其他植物以（yǐ）保證（zhèng）植物食用的安全（quán）性。但是在上麵種（zhǒng）植生長周期較短且生物量很大的植物，可以將其中大量的鎘（gé）提取出（chū）來，這樣（yàng）一來不僅可以修複土壤也可以為其他行業提供製取工業資源的原（yuán）料。
當前我國的環境汙染問題越來越嚴重，隨著重金屬汙染（rǎn）的範圍日益擴大，我國可利用土壤的麵積急劇下降，尤其是鎘汙染的問題最為嚴峻，所以治理（lǐ）被鎘汙染過後的土壤問題就成了目前的首要任務。我國植物種類繁多，領土麵積廣大為治理鎘汙染研究奠定了良好的基礎，另一方麵隨著時代的進（jìn）步，科技的發展，相信治理鎘（gé）汙染土壤的問題將會很快得到解決（jué）。還（hái）要倡導人們保護環境，為了解決環境問題（tí）提供（gòng）較多的（de）案例。
