超富集植物叶用红菾菜( Beta vulgaris var.cicla L.)及其对Cd的富集特征
农业环境科学学报２０ｃｒ７，２６（４）：１３８缸１３明
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超富集植物叶用红慕菜
及其对Ｃｄ的富集特征
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李玉双，孙丽娜，孙铁珩，王洪
（沈阳大学沈阳环境工程重点实验室，辽宁沈阳１１００４４）
摘要：超富集植物是重金属污染土壤植物提取修复的基础．超富集植物的筛选一直都是污染土壤植物修复研究的热点及前沿。采用盆栽实验对７种农作物积累Ｃｄ的特征进行研究，结果表明，叶用红恭菜对Ｃｄ具有较高的富集系数和转移系数。在此基础上，采用盆栽浓度梯度试验对叶用红恭菜对Ｃｄ的富集潜力及富集特征进行了系统研究。结果表明，在Ｃｄ污染水平为２０ｚｎｇ?ｋｇ。１条
件下，叶用红恭菜地上部ｃｄ含量超过了１００ｍｇ?ｋ一这一国际公认的Ｃｄ超积累植物应达到的临界含量标准；且其对Ｃｄ的富集系数和转移系数均大于ｌ；同时，与对照相比，植物的生长未受到抑制，这表明叶用红恭菜是一种Ｃｄ超积累植物，为Ｃｄ污染土壤的植物修复提供了一种新的种质资源。
关键词：叶用红恭菜；植物提取修复；镉；超富集植物’
中图分类号：ｘ１７２，Ｘ５３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－２０４３（２（忉）０４－１３８６－０４
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土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一．也是人类生态环境的重要组成部分。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重。据报道，目前我国受Ｃｄ、Ｃｒ、Ｐｂ等收稿日期：２００６－“也
基金项目：国家９７３项目（２００４ｃＢ４１８５０６）；国家自然科学基金项目（２０４７７０２９）；辽宁省教育厅高校科研项目攻关计划项目
（０５Ｌ２６２）
作者筒介：李玉双（１９７８一），女。硕士，讲师，主要从事环境地球化学及分子生态学方面研究。Ｅ—ｍＢｉｌ：ｌｉｙＩｌ８ｈｕ∞ｇ＠８”．ｅｄｕ．ｃｎ
通讯联系人：孙丽娜重金属污染的耕地面积近２０００万ｈｍ２。约占总耕地面积的ｌ／５。
植物提取修复技术（ｐｈｙｔｏｅｘｔｍｃｔｉｏｎ）是２０世纪９０年代发展起来的一种通过金属富集植物去除土壤或水体中有害金属的一种低成本、有效的绿色环境净化技术㈣。因其具有治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性、后期处理的简易性等特点而迅速得到了公众和学术界的广泛认可和关注Ｍ。超富集植物（Ｈｙｐｅ瑚ｌｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ）是植
第２６卷第嗍农业环境科学学报
１３８７
物提取修复技术的基础．但是现已发现的Ｃｄ超富集植物种类较少，且大多生长慢、地上部生物量小，地域性较强，加之农艺性状、病虫害防治、育种潜力以及生理学的研究不完备而成了实际应用中的瓶颈嗍。因此．寻找更多更为理想的超富集植物仍然是当前植物修复研究的一项重要任务。
作者在对７种具有较大生物量的农作物积累Ｃｄ特征研究时发现叶用红恭菜对ｃｄ具有较高的富集系数和转移系数，具有超富集植物的２个典型特征；在此基础上。采用盆栽浓度梯度试验系统研究了叶用红慕菜对Ｃｄ的富集潜力及富集特征。
１材料与方法
１．１试验材料
供试植物：蓖麻（ＲｉｃｉｎｕｓｃｏｍｍｕｎｉｓＬ．）、向日葵（Ｈｅｌｉａｎｔｈｕｓａｎｌｚｕｕ皤Ｌ．）、玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）、叶用红恭菜（Ｂｅｔａｖｕｌｇａｒｉｓｖａｒ．ｃｉｃｌａＬ．）、花椰菜（ＢｒａｓｓｉｃａＤ如ｒ＿ａｃｅ口Ｌｖａｒ．ｂｏｔｒｙｌｉｓＬ．）、紫花苜蓿（ＭｅｄｉｃａｇｏｓａｔｉｖａＬ）、芥菜（Ｂｒａｓｓｉｃａｊｕｎｃｅａ（Ｌ．）Ｃｚｅｒｎ．）ｏ
土壤Ｉ：Ｃｄ长期污染土壤。土壤样品采自沈阳张士灌区。采样深度为Ｏ一２０ｃｍ，经室温风干后过５ｍｉｌｌ筛备用。土壤样品ｐＨ６．７２，有机质含量为１９．６ｇ?ｋｇ－１，全Ｃｄ含量为４．７３ｍｇ?ｋｇ１。
土壤Ⅱ：清洁土，采自沈阳市农田，经室温风干后过５ｉｎｎｌ筛备用。土壤样品ｐＨ６．６４，有机质含量为１７．５ｇ?ｋｇ－１，全Ｃｄ含量为０．１４ｍｇ?ｋｓ－１。
１．２盆栽实验
盆栽实验Ｉ：盆栽试验在白色塑料盆中进行，每盆装土壤Ｉ３ｋｇ，分别播种７种植物种子各２０粒，萌发１周后间苗，每盆保留５株，每个处理３个重复，同时作空白对照。
盆栽试验Ⅱ：向土壤Ⅱ中以溶液态施入分析纯ＣｄＣｈ，制成一定浓度的污染土壤。试验共设６个处理，投加Ｃｄ的浓度（ｎａｇ?ｋｇ。１）分别为：０（ＣＫ）、５口１）、２０㈣、５０（Ｔ３）、１００（＇Ｉ＇４）。搅拌均匀，室温风干一个月后装盆，每盆装３ｋｇ土壤。将叶用红恭菜种子播种在盆中，每盆２０粒，浇适量水，成活后，保留５株。每天观察１次，根据植物生长需要浇水。６０ｄ后，收集植物的地上部；用水浸泡，洗出根系。植物样品先用自来水冲净表面污物，然后用蒸馏水和超纯水分别冲洗３次，９０℃杀青３０ｒａｉｎ，６５℃烘４８ｈ，称重，过４０目筛，备用。
１．３样品分析
植物样品采用干法灰化，ＨＮＯ，一ＨＣＩＯ。（ｙ：ｙ＝４：１）消煮，火焰原子吸收分光光度法测定消解液中Ｃｄ的含量１６１。
２结果与分析
２．Ｉ不同农作物对Ｃｄ的积累特征
富集系数（ＥｎｒｉｃｈｍｅｎｔＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ。ＥＣ）是指植物体内某种重金属含量与土壤中该种重金属原有含量的比值，是评价植物富集重金属能力的重要指标之一，它反映了植物对某种重金属元素的富集能力。ＥＣ越大，其富集能力越强阳。转移系数（Ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎｆａｃ—ｔｏｒ，，Ｉ．Ｆ．）是植物地上部和根部重金属含量的比值，可以体现植物从根部向地上部运输重金属的能力１９１。
７种植物中Ｃｄ含量分析结果及其对Ｃｄ的ＥＣ和Ⅱ列于表１。由表１可见。在该实验条件下。叶用红恭菜对Ｃｄ的富集系数最大，高达７．８１。并且其地上部Ｃｄ含量明显高于根系Ｃｄ含量。其对Ｃｄ的转移系数高达４．８４。这说明叶用红恭菜对Ｃｄ具有较好的富集能力及从根系向地上部转运的能力。向日葵、芥菜对Ｃｄ的富集系数也达到了１．但是其地上ｃｄ的含量均远小于其根系Ｃｄ的含量，即转移系数较小。这说明向日葵和芥菜对Ｃｄ虽具有一定的吸收能力。但是其转运能力较差。
２．２叶用红恭菜对Ｃｄ的耐性及富集特征
２．２．１不同浓度Ｃｄ处理对叶用红恭菜生长的影响图１给出了不同Ｃｄ浓度处理条件下叶用红恭菜地上部及根系生物量（干重）。差异显著性分析表明，与对照（ｃＫ）相比，在Ｃｄ投加浓度为５ｍｇ?ｋｇ。１和２０ｒｎｇ?ｋｇ－ｌ的处理中，叶用红恭菜地上部及根系生物量均无显著变化：但在Ｃｄ污染水平较高时．即投加浓度为５０Ⅱｌｇ?ｋ９４和１００ｒａｇ?ｋｓ－１情况下，其地上部及
表ｌ植物中Ｃｄ的含量及其对Ｃｄ的ＥＣ和ＴＦＴａｂｌｅｌＣｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（ＥＣ）ａｎｄ
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１３８８李玉双等：超富集植物叶用红苯菜（Ｂｅｔａｖｕ／Ｓａ，ｉｓ静眠ｃ记如Ｌ）及其对ｃｄ的富集特征２００７年７月
圈１不同浓度Ｃｄ处理下叶用红慕菜地上部及根系的生物量Ｆｉｇｕｒｅ１Ｓｈｏｏｔ
ａｎｄｒｏｏｔｂｉｏｍａｓｓｏｆＢｅｔａｖｕｌｇａｒｉｓｖａｒ．ｃｉｄａＬｇｒｏｗｎｉｎｓｏｉｌａｄｄｅｄｖａｒｉｏｕｓＣＡｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ
衰２不同浓度Ｃｄ处理下叶用红恭菜中Ｃｄ的含量
及其对Ｃｄ的ＥＣ和ＴＦ
砒２Ｃｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（ＥＣ）ａｎｄｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｆ哪ｄＢｅｔａⅣｕｌｇａｒｉｓｖａｒ．ｃｉｃｌａＬｇｒｏｗｎｉｎｓｏｉｌ
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注：括号中数字为标准差。
根系生物量显著下降（火０．０５）。该结果表明叶用红恭菜对Ｃｄ具有较强的耐性，但是其耐性有限。也就是说，在土壤ｃｄ含量低于２０ｍｇ?ｋｇ－－情况下，叶用红恭菜对Ｃｄ有较好的耐性。
２．２．２叶用红恭菜对Ｃｄ的富集特征
不同浓度Ｃｄ处理下叶用红恭菜中Ｃｄ的含量及其ＥＣ和ＴＦ列于表２。由表２可以看出，在所有处理中．叶用红恭菜地上部ｃｄ含量均大于其根系ｃｄ含量，即转移系数均大于１。为１．６４—４．９６。当土壤中Ｃｄ投加浓度为２０ｍｇ?ｋｇ－Ｉ时。叶用红恭菜地上部Ｃｄ含量为１５９．７９ｍｇ?ｋｇ－１，超过了Ｃｄ超富集植物应达到的临界含量标准（植物地上部Ｃｄ含量大于１００ｍｇ?ｋｇＩ），而且叶用红恭菜对Ｃｄ的富集系数和转移系数分别达到了７．９９和２．８３（明显大于１），因此从植物对Ｃｄ的积累特性来看已经满足了Ｃｄ超富集植物的临界含量特征和ＥＣ及ＴＦ特征ｉｓ．ｍ，１ｑ。
随着土壤Ｃｄ污染水平的增加，植物体内Ｃｄ含量也在升高。并在Ｃｄ投加浓度为１００ｍｇ?ｋｇ－１时达到最大。但是。随着土壤中Ｃｄ含量的增大，植物对Ｃｄ的ＥＣ和ＴＦ则大体呈现出下降的趋势．这可能是由于根部积累的Ｃｄ增多．根部的代谢和吸收机能受到了抑制旧。
３讨论
我国是一个植物种质资源十分丰富的国家．但现已发现的超富集植物却较少。具有我国自主知识产权的超富集植物近年来已有陆续报道．如Ａｓ超富集植物蜈蚣草［１３１、Ｃｄ超富集植物龙葵【?川和宝山堇菜嗍、Ｚｎ的超富集植物东南景天【１６１以及Ｍｎ超富集植物商陆［１７１等。但这相比于我国丰富的植物资源来说还远远不够。超富集植物是一种珍贵资源，应加快我国本土超富集植物的筛选工作，并妥善加以保护和利用，以免被其他国家抢占基因资源。
叶用红恭菜这一植物．在土壤Ｃｄ投加浓度为２０ｍｇ?ｋｇ。１时，地上部Ｃｄ含量达到了Ｃｄ超富集植物应达到的临界含量标准：而且其对Ｃｄ的ＥＣ和ＴＦ均达到了１以上；同时其生物量未受限制，具有超富集植物应具有的耐性特征，由此可见。叶用红恭菜完全具备目前国际上公认的Ｃｄ超富集植物的３个主要特征．可以判定叶用红恭菜属于Ｃｄ的超富集植物。
叶用红恭菜又称红牛皮菜．为黎科恭菜种的变种，为一年生草本植物。栽培适应性强，春、夏、秋均可播种．植物生长强健，株高４０ｃｍ左右，亩产量可达２５００ｋｇ以上．有利于弥补现有修复植物生长周期长以及生物量较小等缺点．是较理想的植物修复种质资源。由于叶用红恭菜是一种农作物，农艺措施和病虫害防治方法等较完备．这将大大节约这方面的研究时间和经费．对其能够迅速应用于污染土壤修复具有重要的实践意义。
叶用红恭菜具有菜用、饲料、观赏等多种用途。但是其对Ｃｄ的超富集能力可能会引起相应的健康风险．因而应该严格限制其在Ｃｄ污染土壤中以食用为目的的栽培活动．防止其进入食物链而导致健康风险。花椰菜和芥菜虽然不属于Ｃｄ超富集植物，但由于其对Ｃｄ也具有较高的富集系数．因而在Ｃｄ污染土壤中栽培也存在健康风险问题。
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超富集植物叶用红菾菜(Beta vulgaris var.cicla L.)及其
对Cd的富集特征
作者：李玉双， 孙丽娜， 孙铁珩， 王洪， LI Yu-shuang， SUN Li-na， SUN Tie-heng，WANG Hong
作者单位：沈阳大学,沈阳环境工程重点实验室,辽宁,沈阳,110044
刊名：
农业环境科学学报
英文刊名：JOURNAL OF AGRO-ENVIRONMENT SCIENCE
年，卷(期)：2007,26(4)
被引用次数：14次
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本文链接：https://www.wendangku.net/doc/3214017055.html,/Periodical_nyhjbh200704037.aspx
超富集植物
表1.2超富集植物Table1.2HyPeraccumulators 重金属常用植物重金属积累量(mg·kg-1) 砷（As）大叶井口边草(Pteris nervosa) 418 娱蛤草(Pteris vittata L.) 3280-4980 镉（Cd）天蓝遏蓝菜(Thlaspi caerulescens) 1800 灯芯草(Juncus effusus) 8670 宝山堇菜(Viola baoshanensis) 1168 铜（Cu）海州香蕾(Elsholtzia hai-chowensis) 1470 铅（Pb）圆叶遏蓝菜(T.rotundifolium) 8200 1000 石竹科米努草属（Caryophyllaceae Minuartia) 芸苔科1000 锰（Mn）商陆(Phytolacca L.) 19299 高山甘薯(Ipomoea batatas Lam) 12300 粗脉叶澳坚(Macadamia neurophylla) 51800 镍（Ni）遏蓝菜属(Thlaspi L.) 12400 十字花科（Brassieaceae) 7880 锌（Zn）天蓝遏蓝菜(T.caerulescens) 51600 东南景天(Sedum alfredii Hance) 4514 表，.1中国发现的超富集植物 Tble1.1HyPeraceumulators diseovered in China 重金属元素植物种文献来源铅(Pb 酸模(Rumex acetosa) 刘秀梅等.2002 羽叶鬼针草(Bidens aximawiczlama 刘秀梅等.2002
Oett) 土荆芥(Chenopodium ambrosioides) 吴双桃等.2004 鲁白柯文山等.2004 芥菜柯文山等.2004 绿叶觅菜(Amaranthus tricolor) 聂俊华等.2004 紫穗槐(Sophora japonica) 聂俊华等.2004 镉(Cd) 龙葵(Solamum nigrum) 魏树和等.2004 宝山堇菜(Viola baoshanensis) 刘威等.2003 小白菜:日本冬妃王松良等.2004 结球甘蓝B.oleracea:夏秋3号王松良等.2004 锰(Mn）鼠鞠草(Gnaphalium offine) 张慧智等.2004 商陆(Phytolacca acinosa Rox) 薛生国等.2003 砷(As) 蜈蚣草(Pteris viftata L) 陈同斌等.2002 大叶井口边草(Pteris cretica) 韦朝阳等.2002 井栏边草(Pteris multifida) 王宏镇等.2006 斜羽凤尾蕨(Pteris oshilnensis) 王宏缤等.2006 金钗凤尾蕨(Pteris fauriei) 王宏槟等.2007 锌(Zn）东南景天(Sedum alfredii H) 杨肖娥等.2002 铜(Cu) 鸭拓草(silene fortunei) 束文圣等.2001 表1.3常见高生物量耐性植物 Tbte1.3High biomass tolerance Plant 植物名分类经济价值和用途
土壤重金属污染作物体内分布特征和富集能力研究_周振民
第31卷第4期2010年8月华 北 水 利 水 电 学 院 学 报 Journa l o f N orth Ch i na Institute ofW ate r Conse rvancy and H ydro electr i c Pow er V o l 131N o 14A ug 12010 收稿日期:2010-05-05 基金项目:水利部公益性科研资助项目(200801015). 作者简介:周振民(1953)),男,河南封丘人,省级特聘教授,博士,主要从事农业水土环境方面的研究. 文章编号:1002-5634(2010)04-0001-05 土壤重金属污染作物体内分布特征和富集能力研究 周振民 (华北水利水电学院,河南郑州450011) 摘 要:随着污水灌溉面积的持续扩大,研究污水灌溉带来的土壤重金属污染问题,特别是重金属污染物对土壤-作物系统的影响显得尤为重要.通过玉米作物污水灌溉实验、采样分析和生态调查,研究了由于污水灌溉造成的土壤重金属污染(Pb ,Cd ,C r ,Cu)在玉米体内分布特征和富集能力.研究结果证明,重金属Pb ,Cr 和Cu 主要富集在玉米根部,少量向玉米作物地上部分迁移.玉米籽粒中4种重金属(P b ,Cd ,C r ,Cu)的含量均在粮食及其制品中重金属元素限量之内,说明玉米籽粒基本没有受到污染,粮食生产处于安全状态.关键词:土壤重金属污染;作物影响;分布特征;富集能力中图分类号:X 53 文献标识码:A 重金属是农业生态系统中一类具有潜在危害的化学污染物.重金属Pb ,Cd ,C r ,Cu 是污水的主要组 分之一,它们对作物、土壤和地下水都有潜在的威胁.土壤重金属污染在世界范围内广泛存在且日趋严重,全世界平均每年排放汞约1.5万t 、铜约340万t 、 铅约500万t 、锰约1500万t 、镍约100万t [1] .中国受汞、铬、镉、铅、镍等重金属污染的耕地面积超过2@1011 m 2 ,约占总耕地面积的1/5[2] ,每年受重金属 污染的粮食约1200万t [3] ,重金属污染土壤对农作物生长的影响研究已迫在眉睫. 国内外研究成果大多是在土壤重金属污染条件下,农作物受到的定性影响[4] ,而在土壤重金属污染下,作物的生理机理影响以及定量指标研究成果较少 [5] ,尤其是对作物的生长生理过程和作物产 量指标以及遗传性毒理指标等方面的研究很少[6] . 1 试验场地基本情况 [3] 污灌试验区选定在位于开封市东15km 的兴隆乡太平岗村二组.试验区紧邻惠济河,惠济河是淮河的一条重要支流,是开封市污染严重的一条河流.该区多年平均地下水埋深3.40m.该地区地势平坦,地面比降为1/2500~1/3000.土壤为黄河冲积平 原土质,质地为壤土或沙壤土,有机质少,p H 值为8.45~8.60,孔隙度为43.40%~50.26%,密度为 1.32~1.50g /c m 3 .主要作物有水稻、玉米、棉花、花生、大豆等,自然条件在河南省平原地区有一定的代表性. 2 采样与分析方法 2.1 污水灌溉水源采样与水质分析 每次灌溉前,沿引水处的河流横断面(即左岸,中,右岸)取水样,利用火焰原子吸收分光光度计分别测水样中Pb ,Cd ,Cr 和Cu 的含量.2.2 土壤含水率与土壤理化性质分析 用对角线布点法采集土壤样品,采样点有5个,取土深度为0~20c m,20~40c m 和40~60c m.每月1日、11日和21日以及玉米收获时间为取样时间.土壤含水率采用/田间法0进行测定[7] ;土壤容 重采用/环刀法0[7];p H 值采用玻璃电极法[8] ;土壤中总氮、全磷以及速效钾分别采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法、钼锑抗分光光度法和醋酸铵提取法进行测定;有机质采用油浴外加热-重铬酸钾容量法. 将土样放置实验室风干后碾磨,过200目筛,称
水生植物富集重金属(综述)
水生植物富集重金属的研究 摘要：水体重金属污染已经成为一个日益严重的环境问题，了解水体重金属污染原理、处理水体重金属，已经成为一个必须解决的课题。本文分析了重金属对水生植物的影响以及水生植物对重金属离子的富集和去除。综述了重金属的来源，在国内外的污染现状，以及具体的治理方法，分析了各种方法的优缺点。在所有的方法中，利用水生植物修复是最有潜力的。并重点讨论了常见重金属离子对水生植物的影响，包括重金属对水生植物伤害的作用机理、毒害途径及其影响水生植物吸收重金属的因素，统计了水生植物对重金属离子的耐受上限。 关键字：重金属水生植物富集植物修复 Accumulation of heavy metals of aquatic plants Abstract: The paper reviews the source of heavy metals，its pollution statusand control methods at home and abroad，and points out that the phytoremediation by water plants is the most potential method after analyzing advantages and disadvantages of all differ entcontrol methods. Analyses the influence of heavy metals in aquatic plants for heavy metalions and aquatic plants the enrichment and purify. The paper discusses the harmful mechanism and toxic paths to water plants，and the factors affecting absorption of heavy metals by water plants，and summarizes the maximum to lerant values of different water plants to hea y metalions. Keywords：heavy metals aquatic plants purify and enrichment phytoremediation; 重金属污染现已成为危害最大的水污染问题之一。由于重金属元素具有难降解、易积累、毒性大等特点，另外还能被生物富集吸收进入食物链危害人、畜、鸟等各种生命[1]，因此在水环境中重金属污染尤其受到人们关注。人类如果长期食用重金属含量超过一定值的水产品，会引发各种疾病，如臭名昭著的“公害病”-水俣病和骨痛病等就分别由汞和镉引起。因此，寻找高效的重金属富集植物仍然是重金属污染植物修复的关键。 1.重金属离子对水生植物的影响 1. 1 重金属对水生植物的伤害机理 重金属伤害水生植物主要的机理为自由基伤害理论。通常情况下，许多酶促反应和某些低分子化合物的自动氧化都会产生活性氧。水生植物在长期的进化过程中在体内形成了由SOD、CAT和POD酶组成的有效的清除活性氧的酶系统。它们在一定范围内及时清除机体内过多的活性氧，以维持自由基代谢的动态平衡，能维持水生植物体内活性氧自由基的较低水平，从而避免了活性氧对水生植物细胞的伤害。由于重金属能导致水生植物体内活性氧产生速率和膜脂过氧化产物明显上升，从而使水生植物体内活性氧自由基的产生速度超出了水生植物清除活性氧的能力，因而引起细胞损伤。这是重金属对水生植物产生毒害的一个重要机制[2]。而重金属对水生植物的影响作用主要表现在改变细胞的细微结构，抑制光合作用、呼吸作用和酶的活性，使核酸组成发生改变，细胞体积缩小和生长受到抑制等[3]。孔繁翔等人在研究中发现，不同浓度的锌等重金属对羊角月牙藻的生长进度、蛋白质含量、ATP水平等有明显的影响，其实验结果表明，金属离子在其所试验的范围内对其生长速率均有抑制作用[4]。1. 2 重金属对水生植物产生毒害的生物学途径 重金属对水生植物产生危害的途径可能有两种: 一是大量的重金属离子进入水生植物
富集金属的植物
与普通植物相比，学术界认为，超富集植物一般应具备4个基本特征：首先，临界含量特征，即植物地上部如茎或叶重金属含量应达到一定的临界含量标准，如锌、锰为10 000毫克/千克；铅、铜、镍、钴、砷均为1 000毫克/千克；镉为100毫克/千克；金为1毫克/千克。其次，转移特征，即植物地上部重金属含量大于根部重金属含量。第三，耐性特征，即植物对重金属具有较强的耐性。其中对于人为控制试验条件下的植物来说，是指试验中与对照相比，植物茎、叶、籽、实等地上部分的干重没有下降。对于在自然污染状态下生长的植物来说，是指植物的生长从长相来看没有表现出明显的毒害症状。第四，富集系数特征，即植物地上部富集系数（定义：指某种元素或化合物在生物体内的浓度与其在的环境中的浓度的比值）大于1。一般来讲，植物体内重金属含量随土壤中含量的增加而提高。 世界上已发现超富集或具有超富集性质的植物多达几百种，涉及十字花科、凤尾蕨科、菊科、景天科、商陆科、堇菜科、禾本科、豆科、大戟科等。在我国，科研人员已经发现了蜈蚣草、东南景天、龙葵、宝山堇菜、商陆、圆锥南芥、李氏禾等砷、锌、镉、锰、铅、铬等超富集植物， 转移系数（translocation factor）是地上部元素的含量与地下部同种元素含量的比值，即：转运系数﹦地上部植物中元素含量／地下部植物中元素含量。用来评价植物将重金属从地下向地上的运输和富集能力。转移系数越大，则重金属从根系向地上器官转运能力越强 。 滇白前 调查，表明其地上部中含Zn、Pb 和Cd 平均为（11 043±3 537）、（1 546±1 044）和（391±196）mg·kg -1 ，富集系数（地上部和土壤金属质量分数之比）分别为0.35、0.08 和1.05，转运系数（地上部和根中金属质量分数之比）均超过1，均值分别为8.21、3.90 和8.36。野外调查数据表明，滇白前是一种Pb/Zn/Cd 共超富集植物。滇白前对Zn、Pb 富集系数小于1，主要是由于其对应土壤中Zn、Pb 质量分数太高（平均分别为（45 778±32 819）、（22 512±13 613）mg·kg -1 ）所致。 李氏禾 李氏禾(Leersia Hexandra Swartz)是中国境内发现的第一种铬超富集植物.通过水培实验,评价了李氏禾对水中Cr、Cu、Ni的去除潜力.结果表明,李氏禾能够有效去除水体中的Cr、Cu、Ni污染物,重金属初始浓度分别为10和20 mg·L-1的营养液,10 d后Cr浓度降低到原子吸收分光光度法检出限以下,10 d后Cu浓度降低到1.02 mg·L-1和1.25 mg·L-1,20 d后Ni浓度降低到1.10和2.14mg·L-1.收获的植物根、茎、叶中重金属含量均较高,根中重金属含量显著高于茎、叶.单株生物量的比较结果表明,含Cr培养液中生长的李氏禾生物量与对照相比无显著减少(P>0.05),含Cu、Ni营养液中生长的李氏禾生物量均显著低于对照(P<0.05),表明李氏禾对Cr的耐性强于Cu和Ni.李氏禾适宜于湿生环境中生长,能对多种重金属产生大量富集,对Cr、Cu、Ni等重金属污染水体的修复表现出较强的潜力. 宝山堇菜
土壤重金属污染植物修复研究报告现状与发展前景
土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①2007-05-27 17:08 土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景①作者】桑爱云。张黎明。曹启民。夏炜林。王华。【英文作者】 SANG Aiyun1） ZHANG Liming1） CAO Qimin1） XIA Weilin1） WANG Hua2）<1 Tropical Crops Genetic Resources Institute。CATAS。Danzhou。Hainan。 2 College of Agronomy。SCUTA。Hainan 571737）。【作者单位】中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所。华南热带农业大学农学院。海南儋州。【刊名】热带农业科学 , Chinese Journal of Tropical Agriculture, 编辑部邮箱2006年01期 桑爱云1>② 张黎明1> 曹启民1> 夏炜林1> 王华2> (1 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737。 2 华南热带农业大学农学院海南儋州571737> 摘要重金属污染是土壤污染中危害极大的一类, 重金属污染的防治及其修复是目前国际上研究的热点之一。综述了土壤重金属污染及其植物修复的方法, 概述了超富集植物的概念、植物修复的机制和方式, 系统阐述植物修复的应用前景和今后的研究方向。关键词重金属污染。植物修复。超富集植物分类号X5 3 Resear ch Advances and Development Prospect of Phytor emediation in Heavy Metal Contamination Soil SANG Aiyun1> ZHANG Liming1> CAO Qimin1> XIA Weilin1> WANG Hua2> (1 Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737。 2 College of Agronomy, SCUTA, Danzhou, Hainan 571737> Abstr act Heavy metal contamination is extremely harmful in soil contamination. It is one of the research priorities in the world to control and remedy heavy metal contamination. Heavy metal contamination in soil and its phytoremediation are reviewed in this paper. At the same time, the definition of hyper-accumulated plants and the mechanism and measures of phytoremediation are described in detail. The perspectives in research and application of phytoremediation were expounded systematically. Keywords heavy metal contamination 。phytoremediation 。hyper-accumulator 热带农业科学CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE 2006 年 2 月第26 卷第 1 期Feb. 2006 Vol.26, No.1 ① 科技基础性工作和社会公益研究专项( 2004DI B3J073> 资助。
关于重金属富集植物修复土壤后处理的探讨
土壤重金属污染植物修复现状及发展前景 刘长城 （重庆交通大学河海学院重庆市400060） 摘要：土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术, 生物修复是指利用生物的生命代谢活动减少土壤环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,从而使被污染土壤环境能够部分或完全地恢复到初始状态的过程。生物修复的发展情况包括生物修复技术的概念、基本原理和特点、种类、主要影响因子等方面并从这几个方面进行综述,指出目前土壤生物修复存在的一些问题,探讨今后污染土壤生物修复技术的发展和应用前景,并就污染土壤的生物修复提出几点建议。 关键词：重金属污染；植物修复；前景展望 1.引言 随着工业的发展和农业生产的现代化, 土壤污染日益严重, 而重金属污染是其中危害极大的一类。重金属在土壤中积累到一定限度时, 就会对土壤- 植物系统产生毒害, 它不仅导致土壤退化、农作物产量和品质降低, 而且通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水, 恶化水文环境, 并可能通过直接接触、食物链等途径危及人类的生命和健康。因此, 土壤系统中的重金属污染和防治一直是国际上研究的难点和热点。目前, 土壤重金属污染的治理技术主要有物理法、化学法和生物法。但是采用物理方法或化学方法来治理土壤重金属污染, 不仅成本昂贵, 而且还会破坏土壤结构以及土壤微生物,也可能造成“二次污染”。而采用植物对重金属的忍耐和超量积累能力并结合共生的微生物体系来实现对重金属污染环境的修复即植物修复技术是一种新兴的绿色生物技术, 能在不破坏土壤生态环境,保持土壤结构和微生物活性的情况下, 通过植物的根系直接将大量的重金属元素吸收, 收获植物地上部分来修复被污染的土壤[1]。因此, 自20 世纪90年代以来, 植物修复成为环境污染治理研究领域的一个前沿性课题。 2.重金属污染的概念 土壤重金属污染是指由于人类活动，土壤中的微量有害元在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等，如汞主要来自含汞废水，镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降，砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。 3.污染物的来源 3.1随污水进入土壤 随着经济的发展和人口的增长，产生了大量的工业污水、生活污水。2005年全国废水排放总量为524.5亿吨，其中工业废水排放量为243.1亿吨[1]。这些污水未经处理进出灌溉去，成为灌溉用水，根据我国第二次污灌区环境质量状况普查统计结果（基准年为1995年），我国利用污水灌溉的农田面积为361.84×104 h m2，占我国总灌溉面积的7.33%，占地表水溉面积约10%[2]。该资料表明，我国37个主要污灌区中有明显污染点22个，其中多半是积累性重金属超标，例如淮阳污灌区土壤Hg、Ca、Cr、Pb、As等重金属1995年已超过警戒线。 3.2 随大气沉降进入土壤 由于交通运输，冶金，能源能行业的发展，致使大量的含有重金属的烟尘进入大气，据Lisk报道，煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金属，石油中含有相当量的Hg(O.02～30mg/kg)，这类燃料在燃烧时，部分悬浮颗粒和挥发金属随烟尘进入大气，其中1O%～30%沉降在距排放源十几公里的范围内，据
水生植物富集重金属综述
水生植物富集重金属综述 Revised by Jack on December 14,2020
水生植物富集重金属的研究 摘要：水体重金属污染已经成为一个日益严重的环境问题，了解水体重金属污染原理、处理水体重金属，已经成为一个必须解决的课题。本文分析了重金属对水生植物的影响以及水生植物对重金属离子的富集和去除。综述了重金属的来源，在国内外的污染现状，以及具体的治理方法，分析了各种方法的优缺点。在所有的方法中，利用水生植物修复是最有潜力的。并重点讨论了常见重金属离子对水生植物的影响，包括重金属对水生植物伤害的作用机理、毒害途径及其影响水生植物吸收重金属的因素，统计了水生植物对重金属离子的耐受上限。 关键字：重金属水生植物富集植物修复 Accumulation of heavy metals of aquatic plants Abstract: The paper reviews the source of heavy metals，its pollution statusand control methods at home and abroad，and points out that the phytoremediation by water plants is the most potential method after analyzing advantages and disadvantages of all differ entcontrol methods. Analyses the influence of heavy metals in aquatic plants for heavy metalions and aquatic plants the enrichment and purify. The paper discusses the harmful mechanism and toxic paths to water plants，and the factors affecting absorption of heavy metals by water plants， and summarizes the maximum to lerant values of different water plants to hea y metalions. Keywords：heavy metals aquatic plants purify and enrichment phytoremediation; 重金属污染现已成为危害最大的水污染问题之一。由于重金属元素具有难降解、易积累、毒性大等特点，另外还能被生物富集吸收进入食物链危害人、畜、鸟等各种生命[1]，因此在水环境中重金属污染尤其受到人们关注。人类如果长期食用重金属含量超过一定值的水产品，会引发各种疾病，如臭名昭着的“公害病”-水俣病和骨痛病等就分别由汞和镉引起。因此，寻找高效的重金属富集植物仍然是重金属污染植物修复的关键。1.重金属离子对水生植物的影响 1. 1 重金属对水生植物的伤害机理 重金属伤害水生植物主要的机理为自由基伤害理论。通常情况下，许多酶促反应和某些低分子化合物的自动氧化都会产生活性氧。水生植物在长期的进化过程中在体内形成了由SOD、CAT和POD酶组成的有效的清除活性氧的酶系统。它们在一定范围内及时清除机体内过多的活性氧，以维持自由基代谢的动态平衡，能维持水生植物体内活性氧自由基的较低水平，从而避免了活性氧对水生植物细胞的伤害。由于重金属能导致水生植物体内活性氧产生速率和膜脂过氧化产物明显上升，从而使水生植物体内活性氧自由基的产生速度超出了水生植物清除活性氧的能力，因而引起细胞损伤。这是重金属对水
重金属超富集植物筛选研究进展
农业环境科学学报2005,24(增刊):330-335 J ournal of A gro-Env iron m ent Science 重金属超富集植物筛选研究进展 常青山,马祥庆 (福建农林大学林学院,福建 福州 350002) 摘要:综述超富集植物富集重金属的机制、重金属超富集植物筛选研究现状以及螯合诱导技术和基因技术在重金属超富集植物筛选中的应用,针对重金属污染植物修复技术和重金属超富集植物筛选研究中存在的问题,提出了今后应加强的研究工作。 关键词:重金属污染;植物修复技术;超富集植物;螯合诱导技术;基因技术 中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1672-2043(2005)增刊-0330-06 Advances i n t he R esearch of Selecting Hyperaccum ulator C HANG Q i ng-shan,MA X i ang-q i ng (Co llege of Forestry,F uji an A g ricu lt ure and F orestry U niversity,Fuzhou350002,Ch i na) Abstrac t:H eavy m eta l po lluti on has become a ser i ous prob le m wh ich is urgent to be so l ved in the w orld.Phytore m ediati on m ay offer a feasi b l e so l uti on to t h is prob l e m as it is safe and cheap co m pa red to traditi onal rem ed i ation techno logy.H ow ever, there are diffi culties i n extensi on of t h is techn i que for its disadvantage such as a lo w bio m ass producti on and so on.So it i s ur-gent t o look for t he suitable hyperaccumu l ato rs w it h h i gh b i omass i n t he field.I mprove m ent o f plants by genetic eng i neer i ng and app licati on o f che l a t o rs to so il a re also feas i ble and effecti ve approach to i ncrease e fficiency o f phy t o rem ed i ation.T he concept o f phy t o rem ed i ation and hype raccu mu l a t o r,the research advances in mechan i s m s of hyperaccu m l a tor,se l ec ti on o f hyperaccu m ula-tors,g ene techn i que and che l a te-enhanced phytore m diati on f o r hype raccumu l a t o rs selecti on are rev i ew ed.T he prob l ems and the fut ure study directi ons in the phyto remed i ation research field are put f o r w ard.In order to enhance bio m ass and accu m ulati on capacity o f hype raccu mu l a tor,it becom esm ore i m portant to i m prove the e ffect o f phy tore m ed iati on si nce so m e hyperaccu m ula-tors grow i ng slo w l y.G ene techno l ogy m ay br i ng the breakthrough for phyto re m ediation technique,som e adv ises on g ene tech-nology i n the future a re suggested i n th i s pape r. K eywords:heavy m etals po ll u ti on;phytore m ediati on;hyperaccu m ulator;che l ate-induced phyto remed i ation;g ene techno l ogy 0重金属污染由于其难降解性、易于积累且滞留时间长等特点而成为环境污染治理中的一个棘手难题,而且重金属污染可通过食物链危害人类健康,日本的水俣病(H g中毒)和骨痛病(Cd中毒)即是典型例证。目前基于机械物理或物理化学原理的传统重金属污染治理方法如土壤冲洗、热处理及电动修复等因成本高、效率低,而且会破坏土壤结构、导致 二次污染 等原因,难以大面积应用。 收稿日期:2005-02-04 基金项目:福建省科技厅重大科学基金资助项目(2003I004) 作者简介:常青山(1979 ),男,河南林州人,硕士,主要从事重金属污染修复方面的研究。 联系人:马庆祥,E-m a il:m xq@pub li c.fz. f.j cn 在这种背景下,对环境扰动少、成本低且能大面积推广应用的重金属污染植物修复技术应运而生。目前国内外众多学者对重金属污染植物修复技术进行了大量研究,特别是对重金属的超富集植物筛选及其富集机理进行了较深入研究。本文分别从植物修复技术的概念、重金属超富集植物的特征及其富集机制、螯合诱导技术和基因技术在重金属超富集植物筛选中的应用等方面综述了国内外的研究进展,并在此基础上归纳了当前研究中存在的问题,展望了今后发展趋势。 1重金属污染植物修复技术的概念 广义的植物修复技术包括利用植物修复土壤、空
超富集植物修复重金属污染的机制与影响因素
超富集植物修复重金属污染的机制与影响因素 戴媛1，谭晓荣1，冷进松2 （1.河南工业大学生物工程学院，河南郑州450052；2.河南工业大学粮油食品学院，河南郑 州450052） 摘要：在土壤重金属污染日益严重的今天，植物修复技术作为一种新兴的绿色环保技术已经引起人们的高度重视，超富集植物为这一技术提供了新的途径。为此，简单介绍了超富集植物应用于重金属污染土壤的修复机制及影响超富集植物吸收重金属的因素，并对其研究前景作了进一步的展望。 关键词：超富集植物；重金属；植物修复 中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1004-3268（2007）04-0010-04 近年来，由于化工、电镀、印染工业的发展，重金属的使用越来越广泛，由此引起的重金属污染日益严重，而存在于土壤环境中的重金属会通过食物链在生物体内聚集，对人体健康造成危害。因此，对重金属污染的土壤进行绿色修复已成为亟需解决的问题。传统治理重金属污染的方法有改土法、冲洗络合法、电化法、热处理法等，但这些方法往往投资昂贵，而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降。植物修复技术作为一种新兴的修复技术，相对于这些方法有不可替代的优势[1]。主要表现为：①治理效果的永久性；②治理过程的原位性（对土壤环境扰动小）；③治理成本的低廉性；④环境美学的兼容性；⑤后期处理的简易性；⑥修复过程一般无二次污染；⑦金属元素可回收利用。 由于植物修复技术的诸多优点，在倡导绿色技术的今天，采用植物修复技术对重金属污染土壤进行修复以及作为修复材料的超富集植物成为国际学术界研究的热点[2,3]。 1超富集植物的定义及特点 超富集植物是指能够超量吸收重金属并将其运移到地上部的植物[4]。由于各种重金属在地壳中的丰度及在土壤和植物中的背景值存在较大差异，因此，对不同重金属，其超富集植物富集质量分数界限也有所不同。目前采用较多的是Baker和Brooks提出的参考值，即把植物叶片或地上部（干质量）中含Cd达到100μg/g，含Co，Cu，Ni，Pb达到1000μg/g，Mn，Zn达到10000μg/g以上的植物称为超富集植物[5]。为了反映植物对重金属的富集能力，Chambcrlain曾定义过“富集因子（concentrationfactor）”的概念，并得到了不少学者的认可，即： 富集因子=植物中的金属含量/基质中的金属含量 显然，富集因子越高，表明植物对该金属的吸收能力越强[6]。 作为植物修复技术的超富集植物应具有以下特点：（1）对高浓度的金属有较强的忍耐性。（2）可累积相当高浓度的重金属。（3）生长速度较快。（4）较高的生物量。（5）发达的根系[7]。 2超富集植物应用于重金属污染土壤的修复机制 超富集植物是较理想的修复重金属污染土壤的植物，其应用于重金属污染土壤的修复机制有：（1）根部提取：有些超富集植物的根部可以从污染的土壤上有效渗透与提取重金属，从而增加对重金属离子的吸收与累积[8]。（2）改变根部环境：超富集植物可通过各种酶和小分子改变根部pH值来调节各种必需营养成分和毒性成分的吸收，降低pH值可促进重金属离子的转移与吸收[9]。（3）载体辅助：超富集植物根部与根毛的营养成分的短程转运系统需
钝化剂对植物富集重金属的影响
本科生毕业论文（设计） 题目：不同钝化剂条件对油菜富集重金 属镉的影响 学 院 化学与环境科学学院 学科门类 工学 专 业 环境工程 学 号 2011442024 姓 名 殷东杰 指导教师 刘红梅 2015年5月9日 装 订 线
不同钝化剂条件对油菜富集重金属镉的影响 摘要 针对近年来镉大米问题以及镉对农田和环境的不利影响日益显现。针对我国部分地区土地重金属污染越来越严重，本文展开了不同钝化剂条件对植物富集重金属镉的影响研究。试验采用盆栽方法研究不同钝化剂条件下，油菜植株中富集镉量的变化量。实验结果表明：单施钢渣、腐植酸钠的处理油菜植株样中的镉含量与对照组相比显著降低，分别降低了53.0%和46.5%；混合施沸石、赤泥和硅钾肥的处理与对照相比也显著降低，降低了48%；而其他处理的油菜植株中的镉含量虽然有所降低，但降低的不显著。进一步分析盆栽土壤中镉的各形态的含量，分析不同钝化剂条件下有效镉与惰性镉之间的转换，从本质上分析不同钝化剂条件对油菜富集重金属镉的影响。得出结论以钢渣、腐植酸钠和混合施沸石、赤泥和硅钾肥组合作为土壤钝化剂效果较好，可以用钢渣、腐植酸钠和混合施沸石、赤泥和硅钾肥组合作为重金属镉污染土地的改良剂。 关键词：镉；重金属污染；钝化剂；钢渣；腐植酸钠
The influence of different enrichment heavy metal passivator conditions on rapeseed Abstract For cadmium rice in recent years, and cadmium on farmland and the environment becomes increasingly negative influence, and parts of our country land heavy metal pollution is more and more serious, this paper carried out different passivator research on the influence of the heavy metal cadmium enrichment plant. Test is studied by using theory of potted passivation agent under the condition of different amount of cadmium accumulation in rape plant. Experimental results show that the single steel slag, the processing of sodium humate rape plant samples significantly reduced compared with control group, the cadmium content was reduced by 53.0% and 53.0% respectively; Mixed ShiFeiShi, red mud and the processing of silicon potash compared also decreased significantly, by 48%; And other processing of the cadmium content in rapeseed plants while decreases, but not significantly reduced. Further analysis of various forms of cadmium content in potting soil, analysis of different passivation agent under the condition of cadmium and the cadmium conversion between inert, in essence, the analysis of different conditions on the passivation agent rape the influence of the concentration of heavy metal cadmium. Conclusion with steel slag, humic acid sodium and mixed ShiFeiShi, red mud and silicon potash combination as a soil passivator effect is good, can be mixed with steel slag and sodium humate and ShiFeiShi, red mud and silicon potash combination as a heavy metal cadmium pollution soil conditioner. Keywords: cadmium ;Heavy metal pollution ;passivator ;steel slag;sodium humate
土壤重金属污染的植物修复
土壤重金属污染的植物修复 3 屈 冉1,2 孟 伟1 李俊生 133 丁爱中2 金亚波 3 (1中国环境科学研究院,北京100012; 2 北京师范大学水科学研究院,北京100875; 3 广西大学农学院,南宁530005) 摘 要 土壤重金属污染的危害范围广泛,使用传统的物理和化学修复方法成本高,对环 境扰动大,而利用植物修复的效果较为明显,易于操作。本文论述了土壤重金属污染的单一植物、植物与微生物联合、植物与化学方法相结合的修复方法,着重介绍了重金属超富集植物的研究和植物体内螯合肽(PCs )的合成。生物螯合剂的应用及土壤重金属污染的动物、植物和微生物的联合修复将是未来研究的热点。关键词 土壤污染;重金属;植物修复中图分类号 X131.3 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2008)04-0626-06Research progress on phytore m ed i a ti on of heavy m et a l con t am i n a ted so il 1QU Ran 1,2 , ME NG W ei 1,L I Jun 2sheng 1,D ING A i 2zhong 2,J IN Ya 2bo 3(1 Chinese R esea rch A cade m y of En 2 vironm ental Sciences,B eijing 100012,Ch ina;2 College of W ater Sciences,B eijing N or m al U niver 2 sity,B eijing 100875,Ch ina;3 A g ricultu ral College of Guangxi U niversity,N anning 530005,Chi 2na ).Ch inese Journal of Ecology ,2008,27(4):626-631.Abstract:The conta m inati on har m by s oil heavy metals is extensive .The cost of traditi onal phys 2ical and che m ical re mediati on methods is expensive .Moreover,the disturbance of traditi onal methods on envir onment is severe .It has been p r oven that phyt ore mediati on ismore effective than other methods and easily operated .This paper discussed the phyt ore mediati on technique of single p lants,co mbinati on of p lants and m icr obes,as well as combinati on of p lants and che m ical treat 2ment,and e mphatically intr oduced the research of hyperaccumulati on p lant and the synthesis of phyt ochelatin (PCs ).It is f orecasted that future disquisitive e mphases are the app licati on of bi o 2chelat or al ong with co mbinati on re mediati on of ani m als,p lants and m icr obes .Key words:s oil conta m inati on;heavy metal;phyt ore mediati on . 3国家自然科学基金项目(30440036)和中国环境科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务专项资助项目(30770306)。33通讯作者E 2mail:meng wei@craes .org .cn 收稿日期:2007206224 接受日期:2007212203 土壤是人类及众多生物赖以生存繁衍发展的物 质基础之一。污染物通过水体、大气间接或直接进入土壤中,当其积累到一定程度、超过土壤自净化能力时,土壤的生态服务功能将降低,进而对土壤动、植物以及微生物产生影响。重金属是土壤重要污染物之一。粗略统计,在过去的50年中,排放到全球环境中的Cr 212×104 t 、Cu 9139×105 t 、Pb 7183×105 t 和Zn 1135×106t,其中大部分进入土壤,致使 世界各国土壤出现不同程度的重金属污染(Singh,2003),中国土壤的重金属污染也十分严重(王新和周启星,2004)。土壤中的重金属离子可以作为中 心离子与土壤中的水、羟基、氨以及一些有机质中的某些分子形成螯合物,并在土壤中迁移转化,易于被植物或微生物吸收利用,继而通过食物链进入人体,引起各种生理功能改变,导致各种急慢性疾病,如慢性中毒、致癌和致畸等。因此,有必要开展土壤重金属污染的生态修复。 传统的土壤重金属污染修复技术有排土填埋法、稀释法、淋洗法、物理分离法和化学法等。在20世纪80年代初期,土壤重金属污染的植物修复开始起步,目前关于这方面的研究比较多,是一项有发展前景的修复技术。与传统的处理方式相比,植物修复的主要优点是成本低,处理设施简单,适合大规模的应用,利于土壤生态系统的保持,对环境扰动小, 具有美学价值等特点。植物修复是生物修复(bi ore 2 生态学杂志Chinese Journal of Ecol ogy 2008,27(4):626-631