植物修复是一种利用植物的自然生长过程来减少、去除或稳定土壤中的重金属污染的方法。它是一种生态友好、经济有效且适用于大面积低浓度污染的技术。以下是重金属污染土壤植物修复的主要技术、植物选择、应用案例及优势和挑战。

1. 植物修复的主要技术

1.1 植物提取（Phytoextraction）

• 原理：利用超富集植物吸收土壤中的重金属，并将其积累在地上部分，然后通过收割植物来移除重金属。
• 应用：适用于铅（Pb）、镉（Cd）、锌（Zn）、铜（Cu）等重金属的修复。

1.2 植物稳定（Phytostabilization）

• 原理：利用植物根系将重金属固定在土壤中，减少其迁移性和生物可利用性，同时通过根际微生物的作用，进一步稳定重金属。
• 应用：适用于铅（Pb）、砷（As）等重金属的修复，主要用于防止重金属扩散。

1.3 植物挥发（Phytovolatilization）

• 原理：某些植物可以吸收土壤中的重金属，并通过代谢作用将其转化为气态，通过蒸腾作用释放到大气中。
• 应用：主要用于挥发性重金属如汞（Hg）的修复。

1.4 植物过滤（Rhizofiltration）

• 原理：利用植物根系吸附和积累水中的重金属，主要应用于含重金属废水的处理。
• 应用：适用于处理含重金属的地下水和地表水。

2. 植物选择

选择合适的植物是植物修复成功的关键。常用的植物包括：

• 超富集植物：这些植物能在体内积累高浓度的重金属，如印度芥菜（Brassica juncea）、向日葵（Helianthus annuus）和芥蓝（Brassica oleracea）。
• 耐受性植物：这些植物对重金属有较强的耐受性，能在污染环境中生长，如黑麦草（Lolium perenne）、燕麦（Avena sativa）和某些野生草本植物。