所属栏目：新闻中心发布时间：2026-04-24浏览量:396
重庆电力高等专科学校、长江师范学院、重庆市涪陵区生态环境监测站刘忠闯、代沁芸团队在《化工环保》发表综述论文《镍在土壤—植物中的迁移及其污染修复技术》。该文系统总结了土壤重金属镍的来源、污染现状及其在土壤-植物系统中的迁移转化规律，全面梳理了镍对植物的毒害机制，并重点综述了物理化学、生物及联合修复等主流治理技术的原理、应用与进展。文章指出，多种技术联用的组合工艺是未来发展方向，旨在为镍污染场地的风险评估与综合治理提供系统的科学依据和技术参考。
镍是重要的工业金属，也是植物必需的微量元素，但土壤中过量的镍会严重威胁生态安全与农产品质量。我国土壤镍污染超标率达4.8%，其治理迫在眉睫。镍在土壤中的生物有效性(即可被植物吸收利用的程度)是决定其环境风险的关键，而这一有效性受到土壤质地、pH值、有机质含量、氧化还原电位及微生物活动等多种因素的复杂影响。例如，沙质土、酸性条件通常有利于镍的活化与迁移，而黏质土、碱性条件则倾向于将其固定。厘清这些影响机制，是有效管控镍环境风险的前提。
过量的镍会对植物产生从形态到分子层面的多重毒害。在形态上，它会抑制种子萌发，阻碍根系发育，导致叶片黄化、生物量下降。在生理层面，镍能破坏光合系统，干扰氮代谢，并诱导氧化应激，产生大量活性氧，损害细胞膜结构与功能。在分子层面，镍不仅影响脲酶(植物中唯一已知的含镍酶)等关键酶的活性，扰乱氮代谢，还会竞争性抑制植物对铁等必需元素的吸收，并干扰生长素等激素的转运与信号通路(如抑制PIN4、PIN9、AUX1等基因表达)，从而全面破坏植物的正常生长发育。
面对镍污染，已发展出物理化学修复、生物修复及联合修复等多条技术路径。物理化学修复主要包括土壤淋洗(使用酸、螯合剂等液体将镍溶出)、电动修复(在电场驱动下使镍离子定向迁移富集)和固化稳定化(添加生物炭、石灰等改良剂固定镍)。这些技术见效快，但可能成本较高或易造成二次污染。生物修复因其环境友好、成本较低而备受关注，主要包括：利用特定微生物转化镍形态的微生物修复;利用镍超积累植物(如庭荠属、矢车菊属、九节属等多种植物，其地上部镍含量可达1000 mg/kg以上，最高报道逾58000 mg/kg)吸收并移除土壤中镍的植物修复;以及利用植物促生菌等微生物协助植物提升生物量、增强耐性与富集能力的微生物强化植物修复。研究表明，接种某些根际细菌可使植物对镍的富集量显著提升。
单一技术各有局限，因此“组合拳”式的联合修复成为更具前景的发展方向。例如，电动-微生物联合、淋洗-电动联合、生物炭-微生物-植物联合等工艺，能够扬长避短，显著提高修复效率与彻底性。研究显示，采用EDTA淋洗结合电动修复，镍去除率可达72.94%;将产吲哚乙酸菌与生物炭联用，可有效降低土壤中有效态镍含量。
文章最后指出了该领域未来的重点研究方向：需进一步阐明镍在土壤-植物界面的微观迁移转化机理与植物体内的长距离转运分子机制;加强利用基因工程手段培育高效转基因修复植物的探索;深化多技术耦合修复工艺的优化与工程化应用研究;并推动更多技术从实验室走向实际污染场地的工程示范。该综述为系统认识镍的环境行为、科学选择与优化修复策略提供了重要参考，对保障土壤环境安全与农业可持续发展具有积极意义。