超富集植物的研究进展
镉污染土壤的超积累植物研究进展
１超积 累植物超量 富集重金属的机理
合氧化物的吸附作用影响土壤 中重金属的可移动 性， 当这 些 氧化 物 被 还原 时 ， 导 致 吸 附 的重 金 属 则
释 放【。 切
收稿 日期 ：０ ８ ０ — ８ ２０ — ２ ２ 作者简介 ： 王红新 （ ９ ９ ） 女 ， １７ 一 ， 河北景县人 ， 池州学 院资源环境与旅游系讲师 ， 在读博士研究生 ， 从事土壤污染环境 的生态修复研究 。 主要
池 州 学 院 学 报
第２ ２卷
此外 ， 超积 累植 物对重 金属 的吸 收具有 很强 的 选 择性 ， 只吸收 和积 累生长 介质 中一 种或几 种特 异 ｂｒ ｌ ｉ的地 上 部 分优 先 积 累 Ｎ，而 对 Ｃ ｅｏｏ ｉ ｔ ｎ ｉ ｏ和 ｚ ｎ 的 积 累 能 力 差 。 同 样 ，ｎ超 积 累 植 物 Ｔ ｚ ． ｃｅ ｅｃｎＨ够 积累营养 液 中的 Ｚ 、 ｎ Ｃ 、 ｉＣ ａｍｌ ｅｓｕ ｓ … ｎ Ｍ 、ｏＮ、 ｄ 和Ｍ， ０而不能积 累 她 、ｒＣ 、 ｌ ｅ Ｐ［。 释这 ｃ 、ｕＡ、 和 ｂ 解 Ｆ 柳 种选择性积 累的可能机制是 ：在 金属跨根细胞 膜进
【 中圉分类号１５ ３ Ｘ ０
【 文献标识码】 Ａ
【 文章编号】１ ７ — ０ （ ０ ）５ ０ ８ — ４ ６４ １ ２ ０８ — ０９ ０ １ ２ ０
目前 ，我国受重金属污染的农 田土壤约 ２ Ｘ ５
１７ｍ２每年被 重金属 污染 的粮 食多达 １ ０ ｔ。 ０ｈ ， ．Ｘ１７ｔ ２ ”
州学院
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｈｚ ｏ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ Ｃ ｉｈ ｕＣｏ ｅ ｅ ｏ ｌ
２０年 １ 月 第 ２ ０８ ０ ２卷 第 ５ 期
重金属超富集植物根际微生态研究进展
生物有效性以及影响重金属根际行为和生物有效性 的主要 因素 （ Ｈ ｐ 、根系分泌物、微生物）等。
但植物 尤其 是重金 属超 富集植 物 的根 际作 用 以及 根 际 微生 物群 落 特征 ，根 际 土壤 环 境条 件 对重 金 属 的生物有 效性制 约机 理等一 系列 基础理 论 问题 目 研究 仍不够 深入 ，有 待进一 步加 强 。 前 关 键词 ：超 富集植 物 ；根 际微 生态 ；植物修 复 ；重金 属
重 金 属 超 富 集 植 物 根 际微 生 态 研 究 进 展
张 学洪 ，杨文婷 ，魏 彩春 ，陆燕勤
（ 桂林 工学 院 资源 与环 境工程 系 ，广西 桂 林 ５ １０ ） ４ ０４
摘 要 ：阐述 近年来 国内外在超 富集 植物 吸收重 金属 的根 际微 生态 效应 这 一 领域 的研 究成 果 ，介 绍了根 际微生 态效应 在植 物修 复 中的应用 ：重金 属在 根际 环境 的分布 与累 积 、地球 化 学赋存 形 态 、
中图 分类号 ：Ｘ ７ １３ 文献标 志码 ：Ａ
１０ ９４年 ，Ｈｌ ｅ 提 出 了植 物 根 际 的定 义 ，受 微生态效应在植物修复 中的应用 ，并指 出了存在 ｉｎｒ ｔ 到 了人们 的广 泛 重 视 。根 际是 土壤 中受 植 物 根 系 问题 以及 今后 的努 力方 向 。 及其 生 长活 动影 响 的微域 环 境 ，具 有 特殊 的物 理 、 化学 和生 物 性 质 ，影 响 了 重金 属 在 根 际 环 境 中 的
第 ４期
张学 洪等 ：重金 属超 富集 植物 根 际微生 态研 究进 展
５９ ４
著升高 ，碳酸盐结合 态、铁锰 氧化物结合 态显著 下 降 ，而 有机 态 、 残 渣 态 基 本 没 有 发 生 性 。在 深 入 开 展 利 用 植 物
重金属超积累植物的研究进展
环 境 危 害 。 达 到修 复 土 壤 的 目的 。 以
１ 植 物 固定 化 作 用 ． ４
现 有 ４ ０多种 超 积 累重 金 属 植 物 ，积 累 ｃ 、 ｏ Ｎ 、 ｕ Ｐ ０ ｒＣ 、 ｉＣ 、 ｂ量 一 般 在 ０１ ．％以上 ， 、 ｎ 达 到 １ 以上 。 Ｍｎ Ｚ 可 ％
ｌ２ 根 系过 滤 作 用 －
随 着工 业 社 会 的发 展 ，越 来 越 多 的 金 属 产 品 成 为 人 们 日 常 工 作 生 产生 活 中必 不 可 少 的 工 具 ， 是 随 之 而 来 的 问 题 是 金 但 属 废 弃 物 对环 境 造 成 了严 重 的 危 害 ， 其 以重 金 属 离 子 进 入 土 尤
中的 Ｃ Ｃ ｄ、 ｕ和 Ｓ 。 ｅ
除 土 壤 中 的重 金属 污染 物 ， 但 费 用 昂 贵 工 程 量 大 ， 不 而且 需 要 大 量 的 专 业设 备 和专 业 工 程 技 术 人 员 ． 且 不 能 达 到 根 治 的 目 并
的 。 可 能 还 会 造 成二 次 污 染 等 后 果 。 对这 一 现 状 ， 究 重 金 很 针 研
减 小 土 壤 中 的污 染 物 毒 性 或 将 其 转 化 为 相 对 无 害 的物 质 ． 小 减
要 的 理 论 意 义 和实 用 价 值 ， 究 重 金 属 超 积 累 植 物 不 仅 可 以 帮 研
助 修 复 被 重 金属 物 质 污 染 的土 壤 ． 土 壤 中的 重 金 属 元 素 回 收 将 利 用 ， 可 以 帮 助 我们 寻找 矿 。本 文 就 部 分 重 金 属 超 积 累 植 还
重金属富集植物
treatment scope，the mining ecotype could grow in soils supplied、Ⅳitll 2313．35 mg／kg， while the growth of non—mining ecotype Was restrained at Pb>一8 1．2mg／kg．nle lead content of shoot about mining ecotype increased、析tll the rise of soil lead content．In 200 mg／l(g treatment level，the ministry mining eeotype total lead content and accumulation of non—mining ecotype was 26．7 times．Tllis shows that the potential repairing of lead—contaminated of mining ecotype is higher than non·mining ecotype。 ’4．nle anatomical structure of mining ecotype of drtemisia sacrorum Ledeb．Vat． Messerschmidtiana had no obvious difference compared witll contrast．But the non-mining ecotype showed serious symptoms of lead poisoning．It showed that mining ecotype had a strong tolerance to Pb．Artemisia SaCrOTUN Ledeb． Va2"．
重金属污染土壤植物修复研究进展
人类 的生命和健康 。 目前 ，我国受重金属 污染 的农 田约 ２５ ０ ｈ ． ×１ ｍ ，每 年 被 重金 属 污 染 的 粮 食 多 达 １２× ．
１ 。在我国耕地 资源 日益紧张 的今天 ，安全有 效地 ０ｔ 修复重金属污染土壤 已成为紧迫任务 。而植 物修复技 术以其安全 、廉价 的特点 ，正成为当前国内外研究和开
维普资讯
河 北 农 业科 学 ，２０ ，１ （ ） ０ ０ ８ ２ ７ ：１０—１ １ １９ ０ ． ０
Ｊｕｎｌ ｆ ｅｅ Ａ ｒ ｕ ｕａ Ｓｉ ｃｓ ｏｒａｏ ｂｉ ｇｃ ｈ ｒｌ ｃｅ ｅ Ｈ ｉ ｎ
责任编辑
朱 新 秀
重金 属 污 染 土壤 植 物修 复研 究进 展
污 染 。因此 该 方 面 研 究 基本 处 于次 要 地 位 。 植 物 提 取 是 利 用 重 金 属 超 富 积 植 物 从 污 染 土 壤 中 超 量 吸 收 、积 累
可能是 出于 自身 的营养需求 ，可能 是一个 主动过程 。
其次 ，超富集植物根系分泌特殊有机物或其根 毛直接从
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｐ ｙｏ ｅ ｄａｉｎ ｉ ａ ｎ ｗ ｇｅ ｎ ｍｅｈ ｄ ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ Ｓ ｍｅ ｈ ｔｔｐ ｃ ｎ ｈ ｉ ｒ ｇｅ ｓ ｉ ｈ ｅｄ ｗｅｅ ｓｒ ｃ ： ｈ ｔｒ ｍｅ ｉｔ ｓ ｅ ｒ ｅ ｔｏ ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｒ． ｏ ｏ ｏ ｉｓａ ｄ ｔ ｅｒｐ ｏ ｓ ｎ ｔ ｅ ｆ ｌ ｒ ｏ ｒ ｉ ｒｖｅ ｄ Ｔ ｒ ｇｅ ｓｏ ｈ ｃ ｅ ｎ ｎ ｆｐ ｙｏ ｅ ｄａｉｎ ａ ｄ ｔｅ ｍｅ ｈ ｎｉｍ ｆｐ ｙｏ ｅ ｄａｉｎ ｗａ ｕ ｅ ｉｗｅ ． ｈｅｐ ｏ ｓ ｎ ｔｅ ｓ ｒｅ ｉｇ ｏ ｈ ｔｒ ｍｅ ｉｔ ｎ ｈ ｃ ａ ｓ ｏ ｈ ｔｒｍｅ ｉｔ ｓｓ ｍｍａ ｚ ｄ ｏ ｒ ｏ ｏ ｉ ｒ ｅ ．Ｓ ｍｅ ｓ ｇ ｅ ｔ ｎ ｒ ｌｏｐ ｔｆｒ ｒ ｏ ｈ ｏ ｋ ｉ ｈ ｕ ｕ ｅ ｕ ｇ ｓｉ ｓｗｅ ｅａｓ ｕ ｏｗａｄ ｆｒｔ ｅ ｗ ｒ ｎ ｔ ｅｆ ｔｒ ． ｏ Ｋｅ ｒ ｓ Ｈｙ ｅ —ｃ ｕ ｌ ｔｒ Ｐ ｙｏｅ ｄ ａｉｎ； Ｈｅ ｖ ｔｌｃ ｎ ａ ｎ ｔｏ Ｓ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ｐ ｒａ ｃ ｍｕａｏ ； ｈ ｔｒｍｅ ｉｔ ｏ ａ ｙ ｍｅａ ｏ ｔｍｉａｉｎ； ｏｌ
Cd超富集植物修复污染土壤的研究进展
均 有 很 大 毒性 的重 金 属 元 素 ，被 １９７１年 的 国际会 议 上部 重金 属元 素 的富 集量 超 出一 般植 物 １００倍 以上 的
列为环境污染 中最具危险性的五种物质之一 ，因其性 植 物 ，这 是 １个 相对 的概 念 。超 富集 植 物 叶片 或地 上
质 与植物必需 元素 ｚｎ相似而易被植物吸收 ，且不能 部 （干重）重金属元素临界含量参考值为［１］：Ｃｏ、Ｃｕ、
国际研 究 的热 点 。 目前 ，以超 富集 植物 为 基 础 的植 物 或 叶）重 金属 含量 超过 土壤 中的 重金 属含 量 ，即富集
修复技术作为一种有巨大潜力的新兴修复治理技术已 系数 大于 １．０，有 时甚 至达 ５０～１００；ｂ）植物 地 上部 重
逐步被应用于 ｃｄ污染土壤的修复。
理想 的超富集植物还应具有地上部生物量大 、生长期 短 、抗病虫害能力强 、能同时富集 ２种或 ２种 以上重 金 属 的特点 。
迄 今为 止 发现 的超 富 集植 物有 ４９４种 ，分 布 于 约 ５０个科 ，其 中 Ｎｉ超富集植物 ３２９种 ，ｃｕ超富集植物
收稿 日期 ：２０１２—１２—１６
金 属 含 量 与 根部 该 种 重 金属 含 量 的 比值 （转 运 系 数 ）
１ 植物修复技术
远大 于 １，表 现 出特 殊 的吸 收 、转 运重 金 属并 储 藏 于 地上部的功能 ；ｃ）能耐受极高浓度的有效态重金属 。
植物修复技术利用植物对重金属污染物 的吸收 、 富集 和转化能力 去除土壤或水体 中的重金属污染物 ， 具有经济 、绿色环保等优点 ，其技术关键是选育出对 污染元素有较强累积能力 的、生物量较大的超富集植
或不易被排出体外 ，只能沿食物链逐级 向上传递 ，在 Ｃｒ、 Ｐｈ、 Ｎｉ均 为 １ ０００ ｍｇ／ｋｇ， Ｚｎ、 Ｍｎ为 １０ ０００
超富集植物重金属吸收转运机制的研究进展
植 物 对 重 金 属 的 吸 收 主 要 依 靠 根 部 质 膜 上 的
转 运 蛋 白。 期 的研 究 表 明 ， 些 二 价 重 属 离 子 如 早 一 Ｃ 能 通 过 Ｃ ２ 道 进 入 细 胞 。 一 方 面 ， 过 ｄ可 ａ通 另 经
与 Ｃ 。 关 ： ｒｍｐ ｕ 相 Ｎ ａ ｓ与 Ｆ “、 ｎ Ｍｎ 相 关 ： Ｎ Ｃ ｄ Ｚ 、 ＣＧ 与 Ｎ 关 （ ｂ ｒ等 ， ０ ４） 对 比分 析 拟 南 芥 ｉ相 Ｗｅ ｅ ２０ 。 （ ｒｂｄｐ ｉ Ｔ ａ ａ ａ 和 锌 镉 超 累 积 植 物 阿 拉 伯 Ａ ａ ｌｏ ｓ ｈ ｌ ｎ ） ｓ ｉ
贵州 大学精 细化 工研究 开发 中心 贵州 贵 阳 ５ ０ ２ ） ５０ ５
摘 要 简要 概 述 了近 年 来 重金 属 超 富 集植 物 在 重 金 属 吸 收 、 运和 耐 毒 机 制 的 一 些 进展 ， 转
以 及 抗 生物 胁 迫 的 可能 机 制 。
关 键 词 重金 属 超 富 集 吸 收 转运 分 子 机 制 中国 图 书分 类 号 ： ７ Ｘ１３ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｎ ａ ３蛋 白 能 参 与 Ｆ ２ Ｃ ２的 吸 收 。 意 思 的 ｒｍｐ ｅ＋ 和 ｄ＋ 有
现 其 具 有 免 遭 病 虫 危 害 等 附 属 作 用 （ ｒｅ ｎ等 ， Ｆｅｍａ
２ ０） ０ ４ 。最 近关 于这 种 植 物 重 金 属 吸 收 和转 运 机 制
已 经 有 了一 些 进 展 ， 始 逐 步 揭 示 这 种 植 物 重 金 开
镉超富集植物标准
镉超富集植物标准镉超富集植物是指在环境中长期暴露于镉等重金属污染物的情况下，植物体内镉积累超过正常范围的植物。
镉超富集植物具有较高的对镉耐受性和积累能力，使其成为生物修复、镉污染土壤治理和生物指示器等领域的重要研究对象。
为了规范对镉超富集植物的研究和评价，科研工作者们提出了一系列的镉超富集植物标准，用以指导相关研究和实践。
在研究领域中，镉超富集植物标准是非常重要的指导性文件。
通过制定和遵守这些标准，可以保证镉超富集植物研究的科学性和客观性，有助于提高研究的可比性和数据的可信度。
本文将对镉超富集植物标准进行深入探讨，探讨其制定背景、内容要点和应用前景，旨在为相关研究工作提供参考和借鉴。
一、镉超富集植物标准的制定背景随着环境污染的不断加剧，重金属污染已成为我国生态环境领域的一个突出问题。
镉是一种常见的重金属元素，是一种易积累于植物体内的有毒物质。
在镉超富集植物的研究领域中，由于缺乏统一的标准和规范，给研究工作带来了很大的困难。
为了规范对镉超富集植物的研究和评价，科研工作者们迫切需要一套统一的标准体系。
在这种背景下，镉超富集植物标准得以制定出来。
这些标准通过梳理和整合已有研究成果，结合国内外相关标准和规范，以及专家学者的研究经验，最终形成了一套比较系统和完整的标准体系。
二、镉超富集植物标准的内容要点镉超富集植物标准主要包括对镉超富集植物的定义、分类、检测方法、评价指标、标准要求等方面内容。
这些内容旨在为研究者提供一个规范的研究框架，使得他们在开展镉超富集植物相关研究时，能够有章可循、有据可依。
首先，镉超富集植物标准明确了对镉超富集植物的定义和分类。
镉超富集植物是指在镉等重金属污染环境中，植物体内镉积累超过一定范围的植物。
根据镉的积累能力和毒性效应，镉超富集植物可分为高积累型、高耐受型以及中低积累型等不同类型。
其次，镉超富集植物标准规定了检测方法和评价指标。
镉超富集植物的镉积累量是评价其富集能力的关键指标，因此标准明确了镉的检测方法和测定指标。
修复重金属污染土壤的超富集植物栽培措施研究进展
Ａｄ ａ ｅ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｌｉ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｏ ｐ ｒ ｃ ｕ ｕ ａ ｏ ｓ ｖ ｎｃ ｓ ｉ ｓ ａ ｃ ｉ ｇ Ｃｕ ｔｖ ｔｏ ｃ ｎ ｑ ｅ ｎ Ｈｙ ｅ ａ ｃ ｍ ｌ ｔ ｒ Ｐｈ ｔ ｒ ｍ ｅ ｉ ｔｎｇ ｔ ｅ Ｈｅ ｖ ｅ ａ ｎｔ ｍ ｉ ａ ｅ ｏ ｌ ｙ ｏ ｅ ｄ ａ ｉ ｈ ａ ｙ Ｍ ｔ ｌＣｏ ａ ｎ ｔ ｄ Ｓ ｉ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｔ ｒ ｍｅ ｉｔｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓｎ ｌ ｎ ｓｔ ｅ ｖ ｏ ｔ ｍｉ ａ ｔ ｒ ｍ ｏ ｌｈ ｓ ｂ ｃ ｍｅ ａ ｔｐ ｓｒ ｃ ：Ｐ ｖ ｏ ｅ ｄ ａｉｎ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｕ ｉ ｇ ｐ ａ ｔ ｏ ｒ ｍｏ ｅ ｃ ｎ ａ ｎ ｎ ｓｆｏ ｓ ｉ ａ ｅ ｏ ｏ — ｉ ｎ ｃ ｒｅ ｔｒｓ ａ ｃ ｃ ｉ ｕ ｒ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ．Ｔｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｈ ｐ ｒ ｃ ｕｍｕ ａ０ ｓ ｃ ｌｉａ ｉｎ ｔ ｃ ｉ ｕ ｓ ｗａ ｙ ｔ ｍ— ｅｒ ｓａｃ ｒｇｅ ｓｏ ｙ ｅａ ｃ ｌ ｔｒ ’ ｕ ｔ ｔｏ ｅ ｈｎ ｑ ｅ ｓｓ ｓｅ ｖ
ａ ｃｌ ｌｂｒｔｄｆ ｍ ｍ ｎ ｓｅｔ， ｎ ｌｄｎ ａｉｔ ｓｌｃ ｎ ， ｅ ｄｉ ｒｅ ｉｇ ｅｔｉｎ ｎ— ｔ ａｌ ｅ ０ａ ｏ ａ ｙａｐ ｃ ｉｃ ｉ ｖｒ ｙ ｅ ｔ ｇ ｓｅ ｌ ｇｂｅ ｄｎ ，ｆｒｌ ｉｇ（ ｉ ｉ ｖ ａ ｅ ｒ ｓ ｕ ｇ ｅ ｅ ｉ ｎ ｉｚ
Ｗ ＥＩ ａ Ｑｉｏ， Ｌ ｕ ｎ， ＺＵ Ｙａ — ｕ Ｉ ａ Ｙ ｎｑ ｎ
（ ａ ｕｔ ｏ Ｅ ｖ ｏ ｍｅ ｔ ｃ ｎ ｅ ，Ｙ ｎ ａ ｇ ｃ ｌ ｒｌ ｎｖ ｒ ｔ ，Ｋ ｎ ｉｇ６ ０ ０ ，Ｃ ｉａ Ｆ ｃ ｌ ｆ ｎ ｉ ｎ ｎ ｉ ｃ ｓ ｕ ｎ ｎ Ａ ｒ ｕ ｕａ Ｕ ｉ ｓ ｙ ｕ ｍ ｎ ５ ２ １ ｈｎ ） ｙ ｒ Ｓｅ ｉ ｔ ｅｉ
植物修复总结概括
植物修复技术植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些污染的理论为基础，利用植物及其共存微生物体系消除环境中的污染物的一门环境污染治理技术。
与传统修复方法相比，该技术具有成本低、过程简单、环境友好等特点。
植物修复主要针对土壤或水体中的无机和有机污染物，这些污染物包括重金属（Cd、Cr(Ⅵ)、Pb、Co、Cu、Ni、Zn、As）、有机污染物、放射性元素（Sr、Ur、Cs）、硝酸盐，铵盐，磷酸盐。
目前植物修复一般针对污染环境中的重金属。
技术研究发展历程简述① 50-70年代开始植物修复技术理论研究这一阶段的研究工作使人们初步认识了植物忍耐重金属的机理，提出了回避机制、排除机制、细胞壁作用机制、重金属进入细胞质机制、重金属与各种有机酸结合机制、酶适应机制、渗透调节机制等。
这些“机制”的提出，使人们对植物忍耐重金属的机理有了一个较为全面的认识。
② 70 年代至 90 年代初对超积累植物的研究1977年Brooks[1]提出了超积累植物的概念，紧接着出现了利用超积累植物消除土壤重金属污染的萌芽。
随后，有关耐重金属植物与超积累植物的研究逐渐增多，植物修复作为一种安全、廉价的污染土壤的修复技术被提出，并成为研究和开发的热点。
③ 90 年代后，开始利用基因工程改造超累积植物20 世纪 90 年代至今，转基因技术在植物修复中的应用日益成熟，利用某些特定基因片段以增加某种植物的耐受性，应用领域不断拓展，并随着科学技术的不断发展，鉴别和分离出的基因种类不断增加，应用范围不断扩大，科技手段和技术水平不断提高，逐步形成了一套比较完善的理论和技术体系。
植物修复几种模式植物挥发：植物将挥发性污染物吸收到体内后再将其转化为气态物质，释放到大气中。
（二甲基硒转化为二甲基二硒）植物过滤：指污染物被植物根系吸收后通过体内代谢活动来过滤、降解污染物质的毒性。
（Cr6+ 转化为Cr3+）植物稳定：利用特定植物的根或植物的分泌物固定重金属，以降低其生物有效性。
重金属污染土壤的植物修复及超积累植物的研究进展
Ｋｅ ｒ ｓ：ｅ ｖ ｔｌ ｏ ｔｍｉ ａｅ ｉ；ｐ ｙｏ ｍｅ ｉｔ ｎ；ｈ ｐ ｍｅ ｕ ｌｔｒ ｙ ｗｏ ｄ ｈ ａ ｙｍｅａｓｃ ｎａ ｎ ｔｄｓ ｌ ｈ ｔｒ ｏ ｅ ｄａ ｏ ｉ ｙ ｅ ｅ ｍｕａｏ
最 近十 几年 土壤 污染 已经 引起 了公 众 的广 泛关 注 。不 断增 加 的污染 已经 导致 了大 面积 土地 不 能耕 作， 并且 危 害 了野生 动植 物和 人类 ¨ 。
的特 点 。 因此 ， 土壤 ——植 物 系统 中 重 金 属 污染 对 物 的迁 移 转化 及超 积 累植 物 积聚重 金 属 的机 理 进 行 深入 的研 究有 着重 要 的意义 。植物 修 复技术 利 用 超 积 累植 物 的 提取 作 用 ， 发植 物 的挥 发 作 用 以及 固 挥
重 金属污 染土壤 的植物 修 复及超 积 累植 物 的研 究进 展
吴志强 ， 尚义 ， 海英 ， 顾 李 王春梅
（ 贵州大学 资源与环境工程学 院，贵州 贵阳 ５ ００ ） ５０ ３
摘
要： 植物修复技术是近年 来发展起 来的一种主要 用于清除 土壤 重金 属污 染的生 态技 术。重金 属超 积 累植 ； 积 累植物 超 中图分类号 ： ５ Ｘ３ 文献标 识码 ： Ａ
Ｐ ｙｏ ｅ ｄａｉｎ ｏ ａ ｙ Ｍｅａ ． ｏ ｔｍｉ ａｅ ｏｌ ｈ ｔｒ ｍｅ ｉｔ ｆＨｅ ｖ ｔｌＳ—Ｃ ｎ ａ ｎ ｔｄ Ｓ ｉ ｏ ｓ
重金属不能被生物所降解 ， 能通过食 物链在 生 物体内不断 富集 ， 因此生态危险性 高。土壤 中重金 属污染 的危 害 主 要 表 现 在 降低 土 壤 肥 力 ， 低 作 物 降 产量 与 品质 ， 而且恶 化水 环境 ， 通过食 物链 危 及 人 并 类 的健康与生命 。据统计 ， 中国约有 ３万多公 顷土 地受 汞 的污染 ， １ 多公 顷土地 受镉 的 污染 ， 年 有 万 每 仅生 产 镉米 就 达 ５万 吨 以上 ， 而每 年 因 污染 而 损 失 的粮食 约 １０ 吨 ， ２０万 严重 影 响 了中国 的粮食 生 产 和 食物 安全 【 。尤 其 严 重 的 是 ， 金 属 在 土壤 系 统 中 ２ Ｊ 重
重金属超富集植物及植物修复技术研究进展
重金属超富集植物及植物修复技术研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染已成为全球范围内日益严重的环境问题。
重金属元素因其持久性、生物累积性和毒性，对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
因此，探索有效的重金属污染治理和修复技术显得尤为迫切。
重金属超富集植物及其植物修复技术作为一种绿色、环保的修复方式，近年来受到了广泛关注和研究。
本文旨在概述重金属超富集植物的特征、筛选方法，以及植物修复技术的原理、应用和最新研究进展，以期为重金属污染土壤和水体的生态修复提供理论支持和实践指导。
二、重金属超富集植物概述重金属超富集植物（Heavy Metal Hyperaccumulator）是一类能在重金属污染环境中生长，并且体内重金属含量显著超过一般植物的植物种类。
这些植物通过特殊的生理机制和生物化学过程，能够在体内积累大量的重金属元素，如铜、锌、铅、镉、镍、钴等，而不会受到明显的毒害。
因此，它们对于修复重金属污染土壤和水体具有重要的应用潜力。
重金属超富集植物的特点主要包括：一是能在重金属含量较高的环境中正常生长，甚至在这些环境中表现出优于其他植物的生长特性；二是植物体内重金属含量远超一般植物，通常是普通植物的几十倍甚至几百倍；三是这些植物对重金属的积累具有选择性，即某种植物可能只对某一种或几种重金属具有较强的积累能力。
重金属超富集植物的发现和研究始于20世纪70年代，随着环境污染问题的日益严重，这一领域的研究逐渐受到重视。
全球范围内已经发现了数百种重金属超富集植物，其中包括一些著名的种类，如铜草（Thlaspi caerulescens）、东南景天（Sedum alfredii）、镍豆（Alyssum bertolonii）等。
这些植物主要分布在矿区、冶炼厂等重金属污染较为严重的地区。
重金属超富集植物在植物修复技术中发挥着核心作用。
通过种植这些植物，可以有效地将土壤或水体中的重金属元素吸收并固定在植物体内，从而降低环境中重金属的含量。
土壤铅污染及其超富集植物研究进展
１．２ 土壤 重金 属铅 污 染的现状 目前 ，众多科研工作者已对土壤重金属铅污染进
行了深入研究。过去 ５０年间，排放到全球环境中的铅 约有 ７．８３ｘ１０ ｔ，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［７］。我 国 ２４个 省 （市 ） 城郊 、污水灌溉区和工矿等 ３２０个重点污染区中 ，重 金属含量超标 的农产 品面积约 占污染区农产品总面 积的 ８０％以上 ，其中铅是最严重 的污染元素之一 ＿８］。 据统计 ，我国大中城市郊区蔬菜、粮食 、水果、肉类与畜 产品中铅的超标率分别为 ３８．６％，２８．０％，２７．６％，４１．９％ 和 ７１．１％。张 中一等［９］调查 了南京市郊 ２５个菜地土 壤 ，铅含量均值达到 ２９．７ｍｇ·ｋｇ～，约有 ９２％的菜地土 壤 中 Ｐｂ元素含量高于南京地 区 自然土壤铅背景值 （２４．８ｍｇ·ｋｇ ）。尚英男等［１ ０＿调查发现成都土壤铅含量 变化范围介于 ６１．０￣１ １５．Ｏｍｇ·ｋｇ－１，均值为 ７７．３ｍｇ·ｋｇ～， 所 有 土 壤 铅 含量 均 超 过 成 都 市 土 壤 环境 背景 值 （２２．３ｍｇ·ｋｇ ）。王新 等 １］研究 发 现 辽 宁省 铁 岭柴 河 铅 锌矿 区土壤 Ｐｂ元 素含 量分 别 为 当地背 景 含量 的 ５ 倍 ，矿区玉米籽实际 Ｐｂ元素含量分别是 国家食品卫 生 标准 的 １６—２１倍 。 由此 可见 ，我 国重金 属铅 污染 现 象非常普遍 ，污染严重程度不容乐观。 ｌ－３ 土壤 重金 属铅 污 染的危 害
土壤重金属污染的植物修复与金属超富集植物及其遗传工程研究
第1期
王松良等: 土壤重 金属污染的植物修复与金属超富集植物及其遗传工程研究
19 1
种方法不必把污染物质转移处理, 因此可节省大量治理费用, 且可实现废物资源化, 因此备受关注。
植物修复 通常包括植物 萃取作用( Phytoext ract ion) , 即植物对 重金属的吸收; 植物挥发 作用( Phytovolat ilization) , 即通过植物使土壤中的某些重金属( 如 H g2+ ) 转化为气态( 如 H g0) 而从土壤中挥发出去; 根际 滤除作用( Rhizof ilization) , 即 利用 植物 根孔 通过水 流移 出土 壤重 金属; 以 及植 物 钝化 作用 ( Phytost ab-i lizat ion) , 即利用植物将土壤重金属转变成无毒或毒性较低的形态[ 4] 。其中最有前景的是植物萃取作用, 即 狭义的植物修复[ 14] 。
植物种
P lant species
遏蓝菜属 Thlaspi calami nare 遏蓝菜属 Thlaspi goesi ngense 遏蓝菜属 Thlaspi caerulescens 碎米荠属 Car dami nopsis hal leri 东南景天 Sedu m alf red ii 遏蓝菜属 Thlaspi caerulescens 遏蓝菜属 Thlaspi goesi ngense 碎米荠属 Car dami nopsis hal leri 凤 眼 莲 Eichhornia crassipes 宝山堇菜 Vi ol a baoshanensis 叶下珠属 Phyll anthus serpentinus 庭荠菜属 Alyssu m 遏蓝菜属 Thlaspi caerulescens 香 蒲 属 Typha lat if oli a 遏蓝菜属 Thlaspi rotundif olium 黄 芪 属 A st ragalus race mosus 串珠藤属 Alyxi a r ubr icaul is 蜈 蚣 草 Pter is v i tt ata
重金属镉超富集、富集植物筛选的研究进展
为主。 ｌ镉在土壤中的迁移较弱 ， ３ 因此 ， 土壤重金属镉污染将改变土壤的化学组成 ， 直接或间接地破坏 了土壤的生态结构 ， 通过土壤——作物迁移积累， 进而影响农产 品安全乃至人体健康 。 【镉在人体中的 ４ 半衰期为６— ８天， １ 人体 中９ ％Ｃ 是来 自 ０ ｄ 食物。世界卫生组织提出每个成年人每天对 ｃ 可耐受性 的 ｄ 最大摄 人量 为 ６ ７ ｕ。在 欧共体 ， ０— ０ ｇ 从食 物 中吸收 的镉 为 １ ４ ｕ／ ， 中 ５ ８— ８ ｇｄ其 ％来 自水 。我 国农 田镉污
研 究进展进行分析 和总结 ， 总结 １ ２种超 富集植物与 ｌ ７种 富集植物的 富集特征 、 适生环境。指 出 目前研 究 中存在 的问题
和今 后 研 究的 方 向 。
关键词 ： 重金属 ； ； 镉 超富集植物 ； 物修 复技术 植 中图分类号 ： １３ Ｑ ４ Ｘ ７ ； ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６４— ３ ９ ２ １ ）６— Ｏ ４— ６ １７ ２ ８ （０ １０ ０ Ｏ ６
砷超富集植物蜈蚣草及其对砷的富集特征(1)
砷超富集植物蜈蚣草及其对砷的富集特征(1)篇一：全世界已发现的重金属超富集植物有500多种全世界已发现的重金属超富集植物有500多种，其中360多种是Ni的超富集植物。
韦朝阳，陈同斌等[16]通过野外调查和栽培实验，发现了砷超富集植物蜈蚣草。
其叶片含As可达5070 mg/kg，在含砷9 mg/kg的正常土壤中，蜈蚣草地下部和地上部对砷的生物富集系数分别高达71和80。
韦朝阳等[17]发现了另一种As的超富集植物大叶井口边草，其地上部分平均含As 量为418 mg/kg，最大含As量可达694 mg/kg，生物富集系数为1.3～4.8。
杨肖娥、龙新宪等[18]发现了一种新的Zn的超富集植物东南景天，天然条件下东南景天的地上部分Zn平均含量为4515 mg/kg。
营养液培养试验表明，其地上部分含量最高值可达19674 mg/kg。
李华和姜理英[19]等研究了耐性植物海洲香薷对Cu的吸收和积累,指出虽然地上部分Cu积累水平未达到超富集植物的要求，但由于其生物量大，根系能超富集Cu，植株Cu总积累较高，可考虑将其用于Cu污染土壤的植物修复。
李红艳等[20]报道菊科植物艾蒿和滨蒿对Cu也表现出高的富集能力，其中艾蒿地上部分的Cu含量为91-698 mg/kg，滨蒿为42～259 mg/kg。
范稚莲，莫良玉[21]在对典型矿区进行调查后发现，生长在锰矿区的狗牙根，香附子和菜蕨中Mn的含量分别达到27514，16144和11516 mg/kg,相应的富集系数为11.4，6.7和4.8。
这3种植物均达到Mn超富集植物的相关标准，是潜在的Mn超富集植物。
柯文山等在温室砂培盆栽条件下对十字花科芸薹属5种植物芥菜，芥兰，鲁白，竹芥，甘蓝进行铅吸收和耐性的研究，认为鲁白，芥菜不仅生长快，生物量高,且其地上铅的含量超过1000 mg/kg，迁移总量和迁移率都很高，是很好的潜在修复铅污染的材料。
近期对Pb 富集植物品种的筛选的研究还有，聂俊华等对生长于铅锌尾矿区的36种植物进行了筛选，以叶片叶绿素含量，株高，植株含Pb量为Pb富集植物的筛选指标进行实验筛选。
重金属超富集植物环境修复技术研究进展
重金属超富集植物环境修复技术研究进展周向军 (天水师范学院生命科学与化学学院,甘肃天水741001)摘要 重金属超富集植物的环境修复作用已成为近年来植物逆境生理生化研究的热点内容。
在简要回顾超富集植物概念、修复类型及筛选培育的基础上,重点综述了其生理分子耐性机制,并指出该研究目前存在的问题及今后努力的方向。
关键词 超富集植物;重金属;植物修复中图分类号 X 171.4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010)03-01408-03Advances on Phytorem ed i a tion of Hyperaccum ua ltors of Heavy M et a lsZHO U X i a ng 2jun (College of L ife Science,Tianshui Nor mal University,Tianshui,Gansu 741001)Abstract Phytoremediati on of hyperaccumualtors of heavy metals had been a hot top ic in recent years .Based on the si m p le retrospection of phytoremediati on concep tion,phytoremediati on types and screening of hyperaccumualtors,the mechanis m of their physi ological and molecular t olerance were summarized,and i m p r oved directi on in this field was pointed out .Key words Hyperaccumulat ors;Heavy metal;Phytoremediation基金项目 天水师范学院中青年教师科研项目(TS A0820)。
土壤重金属污染的植物修复及超富集植物的研究进展
土壤重金属污染的植物修复及超富集植物的研究进展
陈婧;林振景;孟媛媛;王博;宋瑜
【期刊名称】《中国环境管理干部学院学报》
【年(卷),期】2011(021)001
【摘要】土壤重金属污染的植物修复是污染整治的重要手段之一.近年来对植物修复的研究日益增加,工业、农业和交通是土壤中污染物的三大主要来源.目前重金属污染土壤植物修复主要包括植物稳定、植物提取和植物挥发.由于超富集植物存在生物量小、生长缓慢的缺点,更应该关注具有高生物量的重金属耐(抗)性植物.【总页数】3页(P69-71)
【作者】陈婧;林振景;孟媛媛;王博;宋瑜
【作者单位】中国环境管理干部学院,河北秦皇岛066004;河北农业大学海洋学院,河北秦皇岛066000;中国环境管理干部学院,河北秦皇岛066004;中国环境管理干部学院,河北秦皇岛066004;中国环境管理干部学院,河北秦皇岛066004
【正文语种】中文
【中图分类】X53
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3.几种重金属(Pb、Zn、Cd、Cu)的超富集植物种类及增强植物修复措施研究进展[J], 聂亚平;王晓维;万进荣;尹阳阳;许温蓬;杨文亭
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金贵
5.重金属胁迫下超富集植物修复的研究进展 [J], 王惠榆
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龙葵(Solanum nigrum L.)超富集镉的生理和分子机制研究进展
Yang Xiaoyuan1,2 , Wang Haijuan1,2 , Wang Hongbin1,2,*
基金项目:国家重点研发计划“ 高背景与矿业活动叠加影响区旱地和果园镉砷污染土壤修复技术研究”(2018YFD0800603-04) 第一作者:杨晓远(1994—),女,硕士研究生,研究方向为污染与恢复生态学,E-mail: 534147647@ * 通讯作者( Corresponding author) , E-mail: whb1974@
. 优A化ll风险R评ig估h效t果s,同R时e加se强r镉v胁e迫d.下龙葵信号通路的精细调控等方面研究,以期为深入揭示龙葵超富集镉的机制提供参考。
关键词: 镉;龙葵;分子机制;生理生化;超富集 文章编号: 1673-5897(2020)6-072-10 中图分类号: X171.5 文献标识码: A
摘要: 超富集植物在重金属污染土壤植物修复中具有重要的应用前景,已成为一种重要的生物资源。 自 2005 年发现龙葵(Solanum nigrum L.)能超量富集镉以来,中国国内外围绕其超富集镉的机制和土壤修复应用开展了很多研究。 本文从根系对镉的快 速吸收、镉从根到地上部的有效转运以及较强的体内解毒功能(如植物细胞的区隔化、抗氧化、有机酸生成、渗透物质调节、光合 和呼吸作用的维持以及氮代谢调节等)3个方面,详细综述了龙葵超富集镉的生理和分子机制。 在总结相关研究成果的基础上, 展望了该领域今后的发展趋势,建议应结合光合生化模型研究龙葵对镉的光合响应机制,并通过基因编辑技术提高修复效率和
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处理 法 、 电化学 法 等 ； 基于 污染 物土 壤地 球 化学行 为 的 改 良 措施 ， 如添加 改 良剂 、 剂降低 土壤 污染物 的水溶性 、 抑制 扩散
性 和生物有效 性 ， 以减 轻污染 物对生 态环 境 的危害 。土壤 污 染 治理的工程 学方法往 往需要将 污染土 壤挖 运后 处理 ， 仅 不
含量） 。
土壤承受能力或土壤容量时， 就会对作物和人体产生危害，
从 而导致严 重的生态 问题… 。
传统的土壤污染治理方法主要有基于机械物理或物理
化学原理 的工 程 措施 ， 括 客土 换 土法 、 包 隔离 法 、 洗 法 、 清 热
１１ 镍超 富集植物 ．
世界上 第一 种超 富集植 物最 早 由 Ｍｎ ｉ ．
ｇｉ 和 Ｖｒ ａ ｕ ｅｎ ｇ ｎ发现 。他们 在 富 镍 的土 壤 上发 现 一 种 植物 （ｔ ｕ ｒ／ ／ ， 叶 片 Ｎ 含 量 高 达 １ ｇｇ 干 重 ） ａ ￣ ｂ ｔｏ ｉ 其 ｙ ｍ ｅｏ ｎ ） ｉ ０ｍ ／ （ ［ 。
到 目前 为止 ， 已发 现 了约 ４０种 金属 超 富集 植 物 ， 中 多达 ５ 其 ３０ ３ 种是镍 的 超富 集植 物 ＿ 。在研 究 镍 的超 富集 植物 时 ， ８ ｊ 一
ｔｎ， ｉ ） 即植 物 对重 金 属 的 吸收 ； 物 挥 发作 用 （ ｈｔ ｏ ｔｉ － ｏ 植 Ｐ ｙ ｖｌｉｚ ｏ ａｌ ａ ｔｎ ， ｉ ） 即利用 植物将土 壤中的某 些重 金属转 化成气 态而 挥 发 ｏ
即把 植物 叶片或地 上部 （ 干重 ） Ｃ 中 ｄ含量 达 到 １０ｔ／ ， ｏ ０ ｃ ｇＣ 、 ， Ｃ 、 ｉＰ 含 量 达 到 １００ｔ，ｇ Ｍ 、ｎ含 量 达 到 １ ０ ｇ ｕ Ｎ、 ｂ ０ ／ ， ｎ Ｚ ｃ ００ ０ｔ ｃ／ 以上的植物称 为超 富集 植物 。同时 ， 些植物还 应满 足 Ｓ Ｒ 这 ／ ＞１的条 件 （ ｓ和 Ｒ 分 别 指 植 物 地 上 部 和 根 部 重 金 属 的
耗资大， 而且破坏土壤微生物和土壤结构。因此 ， 传统 的治
理 方法并不能 有效地解决 重金属 污染 。近年 ， 物修 复技 术 生 已经成 为热点 。其 机 制 是植 物 对土 壤 中的 污染 元 素具 有 特 殊 的吸收富集 能力 ＿。具体 包括 ： ２ Ｊ 植物 提取 作用 （ｈｔ ｘａ Ｐｙ ｅ ｒ — ｏ ｔｅ
Ｒｅ翰ｒ ｈ Ｐ ｓ ｃ ｌ Ｉｙ ｅ －ｐ ￣ Ｉ ｔｒ ｏｓ
Ｋ Ｇ ｉｒｎ ｅ ａ （ ｇｉ ｌ ｒｌＣ ｌｇ ，Ｇ ａｇｉ ｎｖｒ ｔ，Ｎ ｎ ｉ ，Ｇ 曲 ５００ ） ＡＮ Ｘ－ａ ｔ ｌ Ａ ｒ ｕｔ ａ ｏｌ ｅ ｕｎｘ Ｕ ｉ ｓｙ ａｎ ｇ ｕ ｃ ｕ ｅ ｅｉ ｎ ３０４
Ａｈｓｒｅ Ｉ ｐ ｓａ ｍｐ ｒａ ｔｒｌ ｏｆ ｄ ａｓ ｉ ｂｅｈ ｐ ｒｃ ｕ ｒｌｔｒ ｎ ｔ ａ３ｒ ｅｅｒｈ ｐ ｏｒｓ ｎ ｈ ｐ ￣ ｔａ ｌ ｔ ｎ ｉ ｏｔｎ ｏｅｔ ＇ ｕｔ ｌ ｙ ｅａ ｃｎ ａａｏ ．Ｉ ｈｅｐ￣ ，ｒｓａｃ ｒｇｅｓｉ ｙ ｅ ｍ ａ ｅ ｌｔｒ ａｏｓ ｉｔ ｄ ｃ ｄ ｎｒ ｕ ｅ ｏ
般 研 究 Ａ ｔ ｏｅ ａ Ｒ Ｂ 、 ｌｓｍ 、Ｂ ｒ ｅｅ ａｓ ｎ ｅ ／ｎｍ ｒ Ａｙ ｕ Ｌ ｏｎ ｌｒ Ｈ ｕ ｋ 、 ｈ ｓ ｍｕ ｌａ ｓ Ｃ ｃｌ ｒ 、Ｔｌｓｉ Ｂａｓ ａｅｅ 、 ｅｔｕｅ Ａｔｒ ｅｅ ｏｈ ａｉ Ｌ ｈａ ｅ ａ ｐ Ｌ（ ｒｓｉ ｃａ ） Ｃｎａｒ Ｌ（ ｓ ａ ａ ） ｃ ａ ｅｃ
排 出大量重金属 。金 属矿 山中 的尾矿 库 也 是环 境体 系 中重 金属污染 的重要来 源。随着 土壤重 金属 污染 的加重 ， 用耕 农 地面积锐 减 ， 当数量农 田的土壤 质量 也 日趋下 降 。尤 为严 相 重 的是 ， 毒 重 金属 在 土壤 系统 中所 产 生 的 污染 具 有 隐蔽 有 性、 长期性和不 可逆性 的特点 。进 入土 壤 的重 金属 元素 在一 定时 限内不表现 出对环境 和作物的危 害 ， 当其积 累量 超过 但
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安徽农业科学 ， ｕ ａ ｏＡ ｈｉ ．ｃ．０７３ （６ ；８５ ８７ Ｊ ｒ ｌ ｆ ｎｕ ｏｎ Ａ Ｓｉ２Ｏ ，５ １）４９ —４９
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刘月娟
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胡先祥
超 富 集 植 物 的研 究 进 展
亢希 范 ， 玉， 海 （西 学 学 ，西 宁３ ４ 然， 稚莲 莫良 陈 凤 广 大 农 院广 南 ５０ Ｏ） Ｏ
上部的 重金属含 量应 高 于根 部 。 由于各 种重 金 属在 地壳 中 的丰 度及 在土 壤 、 物 中的背 景值存 在 较大 的差 异 ， 植 因此 对
于不 同重金 属 ， 超富集植 物富集 浓度 界 限也有所 不 同。 目 其
前 采用较多 的是 Ｂｋ 和 Ｂｏ ｓ １８ 年 提 出的参 考值 ＿ ａｅ ｒ ｒ ｋ 于 ９３ ｏ ５， ５ ＿
Ｋｅ ｏ ｄ Ｐ ｙ ｒ ｄａｉ ；Ｍｅ ｌ Ｈｙ ｅ ｃ ｕ ｌ ￣ ｙｗ ｒｓ ｈ ｔ ｅ ｉｔ ｎ ｏ ｍｅ ｏ ｔ ； ｐ ｒ ｃ ｍｕ ｒ ａ ａ ａ
在 工业 废水 、 车尾 气 、 汽 农药 和化 肥 施用 的过 程 中都会
素： ①植 物地 上部 富 集 的重金 属应 达 到一定 的量 ； ②植 物地
摘要 找到合 适的超 富集植物 是植物修 复 的关键 。通 过查 阅文献 ， 综述 了 ＂ ３前超 富集植 物的研 究进 展 。 － 关键 词 植物修 复 ； 金属 ； 富 集植 物 超 中 图分 类号 Ｘ１３ ７ 文献标识码 Ａ 文章编 号 ０１— ６１２ｏ）６ Ｏ８５ ０ ５７ ６ １（ ７１ 一 ４９ — ３ ０