超富集植物治理重金属污染土壤研究进展_刘小梅
植物修复重金属镉污染土壤的研究进展
Ｂｒｏｏｋｓ｜７＿发 现 自然 界 中部 分 植 物 富集 重 金 属 的 能 力远 超一 般植 物 ，由此 提 出超积 累植 物 的概念 。镉 的超 积 累植 物是 指对 镉 富集 能力 很 强 的植 物 ，其 吸
收稿 日期 ：２０１８—０５—２１；修 订 日期 ：２０１８—０８—１６。 作者简介 ：王小燕 ，女 ，１９９６年生 ，本科生在读 ，主要研究方 向为环境工程 。
附量 是 一般植 物 的 １００倍 左 右 ，具有 高效 除镉 的优 势 。
刘 威 等 Ｅ８ ３研 究 发 现 ，宝 山 堇 菜具 有 超 强 的吸 收 镉能力 ，平均富集量可高达 １ １６８ ｍｇ／ｋｇ；魏树和等 ］ 发 现杂 草龙葵 富集 镉 的能 力 强 ，也 是 镉超 积 累植 物 ； Ｂａｋｅｒ［ｍ 对 天蓝 褐 蓝 菜 的研 究 发 现 ，该 植 物 能 明显 吸 收 镉 ，其 干 重 中镉 含 量 高 达 ２ １３０ ｍｇ／ｋｇ；刘 云 国 等 ［１１ 研究发现 ，月季也有较强 的富集能力 ，其吸附 镉量 平均 每天 可 高达 １．７５７ ６ ｍｇ／Ｌ。除 此之外 ，研 究 者 发现 部 分 农作 物 也 具 有一 定 的重 金 属 吸 附 能力 ， 如严理等 ［１２１人发现农作 物苎麻吸镉能力强 ，可作为 土壤镉 污染 的修 复 性植 物 。
中图 分 类 号 ：Ｘ５３
文献 标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１６７４—１０２１（２０１８）０８—００３８—０３
１ 引 言
镉元 素在 天 然 土壤 中 的含量 很 低 ，主要 来 自于 成 土母 质 ＿１］。土 壤镉 污染 主要是 由于人 为活 动 造成 的 ，如农 业 中含 镉 化 肥 、农 药 的使 用 ，以及 工 业 排 放 的“三 废 ”等 。镉在 环 境 中的化 学性 质 活泼 ，生 物 毒性 大 ，易经食 物 链 的 富集作 用 危 害人类 和 动植 物 的安 全健康［ ，导致人体急性 中毒和慢性 中毒。据调查统 计 ，我 国镉 含量 超 标 的土 地 污染 已高达 ７．Ｏ％ ３＿。相 关研究表明 ，土壤重金属镉污染已经十分严重 ，使人 类 安 全与 健康 受 到严 重威 胁 ，并 严 重 阻碍 了我 国农 业 的 可持续 发 展 。因此 ，如 何 高效修 复 土壤镉 污 染引 起 了国 内外 环 境人 士 的关注 ｌ４］。
寻找土壤重金属污染的“植物克星”
寻找土壤重金属污染的“植物克星”发布时间：2011-04-15 | 作者：文·实习生马媛媛 2011年04月15日来源：科技日报作者：文·实习生马媛媛■ 新闻缘起由于工矿企业的发展、污水灌溉等，中国乃至世界的土壤重金属污染越来越严重。
植物修复技术是目前重金属污染治理最有效的方法之一，而该技术成功的关键在于寻找超富集植物。
日前，中国科学院华南植物园土壤生态与生态工程研究组博士研究生张杏锋在导师夏汉平研究员的指导下，首次提出了用土壤种子库—重金属浓度梯度法来筛选重金属超富集植物，并成功找到一种镉的超富集植物——少花龙葵。
少花龙葵是怎么发现的？如何采用新方法寻找超富集植物？植物修复技术在实际推广应用过程中又要注意些什么？带着这些问题，笔者采访了中国科学院华南植物园研究员夏汉平。
———土壤病了———我国受污染的耕地面积达2000万公顷陕西凤翔铅污染、湖南浏阳镉中毒、山东临沂砷污染……土壤重金属污染强烈刺痛人们的神经。
全国究竟有多少土地已被重金属污染，或身临污染的悬崖？随着矿山开采以及一些工业生产导致环境质量的不断恶化，土壤重金属污染问题已成为世界各地关注的焦点。
自2009年以来，中国连续发生了30多起重特大重金属污染事件。
据报道，中国受污染的耕地面积达2000万公顷，约占耕地总面积的1/5，其中重金属污染约占污染面积的30%—40%左右。
中国每年因土壤污染而减少的粮食产量高达1000万吨，直接经济损失达100多亿元。
重金属一般是指比重大于5的金属，从环境污染方面所说的重金属通常是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的金属。
近十多年来，珠江三角洲地区的重金属含量呈逐年递增的趋势，造成了较为严重的污染问题。
在我国，总体来看，铅、锌、镉等重金属所造成的污染较为严重。
当问到土壤重金属污染的主要来源时，夏汉平研究员解释说：“矿山开采、金属冶炼、电镀、化工、电池等行业是排放重金属的主要工业源，一些工厂、企业偷排出来的…工业三废‟使得周围土壤与水体中铅、锌、镉的含量浓度严重超标；此外，城市交通运输中汽车尾气排放等也会影响土壤中重金属的含量。
植物修复土壤重金属污染技术研究进展
植物修复土壤重金属污染技术研究进展作者：高诗倩马广翔马涛黄丽珠邱金伟来源：《科技风》2021年第11期摘要：在工业化迅猛发展的现代，土壤重金属的污染已经对环境和粮食安全构成严重威胁。
现有物理、化学和生物技术可用于修复受金属污染的土壤，其中生物修复中的植物修复被认为是一种经济有效的方法。
植物修复是利用植物对污染物的吸收提取富集转化等一系列的做用降低环境中该污染物的浓度和毒性作用。
这是一项相对较新的技术，被认为是具有成本效益、效率高、新颖、环保和太阳能驱动的技术，公众接受度高。
植物修复是当前研究的热点之一。
例如化学辅助植物提取和微生物辅助植物修复技术也可大规模用于净化受污染的土壤，在基因工程领域还需进一步研究以提高转基因植物的修复能力，并对植物修复技术的机制和有效性加以研究，帮助促进该技术的发展。
关键词：重金属;植物修复;超富集植物;生物可利用度重金属对环境的污染已经成为世界性的严重问题。
人类通过矿石提取、污水排放等途径将这些元素释放到环境中。
随着工业化进程的加快和自然的生物地化循环的干扰，重金属污染问题日益严重。
与有机物不同，重金属基本上是不可降解的，因此会在环境中积累。
重金属元素是单质密度大于4.5g/cm3的一類金属元素的总称[1]。
重金属元素进入土壤后，若含量高于安全标准从而使生态环境恶化的现象就是土壤重金属污染。
由于它们有进入食物链的风险，所以这些重金属在农业土壤和水资源中的积累会对人类健康构成巨大威胁。
现如今有许多物理、化学和生物技术可用于修复受金属污染的土壤。
这些方法具有一定的局限性，例如修复过程中工作量大，且修复成本较高，土质混浊，使得土壤理化性质发生变化，且这个变化是不可逆的。
所以，对于重金属污染土壤的经济有效的修复方式就是植物修复。
植物修复是一种绿色清洁技术，其利用天然或转基因植物从环境中提取有害物质，即重金属，包括放射性核素、杀虫剂，多氯化物、来自环境的联苯和多环芳烃并将最小化转化为安全的化合代谢物，具有费用低、不破坏环境生态等优点。
重金属污染土壤植物修复研究进展_房妮
河北农业科学,2008,12(7):100-101,109Journal of Hebei Agricultural Sciences 责任编辑 朱新秀重金属污染土壤植物修复研究进展房 妮 (宝鸡文理学院地理科学与环境工程系,陕西宝鸡 721013)摘要:植物修复技术是近年来发展起来的一种较新的生态技术,其具有安全、廉价的特点而成为研究和开发热点。
阐述了超富集植物的筛选、植物修复机理等热点问题的研究进展,并对今后的研究重点提出了建议。
关键词:超富集植物;植物修复;重金属污染;土壤中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:100821631(2008)0720100202Progress of Phytorem ed i a ti on on Polluted So il by Heavy M et a l FANG N i(Depart ment of Geography Science and Envir onment Engineering,Baoji College of A rts and Science,Baoji 721013,China )Abstract:Phyt oremediation is a new green method in recent years 1Some hot top ics and their p rogress in the field were reviewed 1The p r ogress on the screening of phytoremediati on and the mechanis m of phytoremediati on was summarized 1So me suggesti ons were als o put for ward for the work in the future 1Key words:Hyper 2accumulat or;Phytoremediati on;Heavy metal contam ination;Soil收稿日期:2008204228资金项目:陕西省自然地理学重点学科资助作者简介:房 妮(1980-),女,陕西咸阳人,硕士,助教,从事环境化学与退化生态环境恢复方向研究。
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
植物修复重金属污染土壤的研究进展
植物修复重金属污染土壤的研究进展
蔡美芳;刘玉荣;党志
【期刊名称】《三峡环境与生态》
【年(卷),期】2003(025)011
【摘要】重金属是土壤中危害极大的一类污染物,目前治理重金属污染方法很多,包括物理、化学和生物方法.由于具有成本低、不破坏土壤结构等优点使得植物修复
技术成为生物修复技术中的一个研究热点.本文对近年来国内外在这方面的研究工
作做一综述,主要包括以下三方面:金属超积累植物、土壤中重金属的植物可利用性、汞和硒的生物挥发.
【总页数】4页(P174-176,180)
【作者】蔡美芳;刘玉荣;党志
【作者单位】华南理工大学应用化学系,广东广州,510640;中国科学院地球化学研
究所,环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳,550002;华南理工大学应用化学系,广东广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】X53
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1.竹类植物修复重金属污染土壤的研究进展 [J], 张颖;赵欣;张圣虎;漆丹;马红璐;张芹;陆建刚
2.植物修复土壤重金属污染技术研究进展 [J], 高诗倩;马广翔;马涛;黄丽珠;邱金伟
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4.重金属污染土壤的园林植物修复技术及其应用研究进展 [J], 冼丽铧;梁登裕;冯嘉仪;吴道铭;陈红跃
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植物修复重金属污染土壤的研究进展
植物修复重金属污染土壤的研究进展王静; 刘如【期刊名称】《《安徽农学通报》》【年(卷),期】2019(025)016【总页数】3页(P110-112)【关键词】植物修复; 重金属; 土壤污染【作者】王静; 刘如【作者单位】安徽众欣环境环境科技有限公司安徽合肥 230041; 安徽农业大学资源与环境学院安徽合肥 230036【正文语种】中文【中图分类】X53随着城镇化和工业化的快速发展，土壤重金属（Cr、Pb、Ni、Cd、Hg、As等）污染问题越来越严重［1］。
由于重金属的隐蔽性、不可降解、难以去除等特点［2］，直接危害植物生长影响农产品安全，进而通过食物链、食物网进入人体，对人类的健康造成极大的风险［3］。
因此，找到一种高效可持续的土壤重金属修复方式至关重要。
传统的土壤修复方式，例如工程治理法（换土、客土、翻土等）成本高昂、工程量大、而且会破坏土体自身结构，物理化学治理技术（电动修复、热解修复、土壤淋洗等）工艺复杂难以实施、成本费用也相对较高［4］。
植物修复也称为农业修复或绿色修复，是一种绿色可持续的原位修复方式，是利用植物对重金属配位体的螯合作用、细胞壁沉淀作用、区隔化作用等解毒机制［5］将土壤重金属吸收富集到植物地上部，并收割地上部达到移除重金属的目的，具有成本低、无二次污染、对周边环境干扰小等优点［6］。
但是由于植物生物量小、生长周期长等缺点，很难在短期内达到预期效果，因此需要一些措施强化植物修复，以期提高修复效率。
1 植物修复类型植物修复重金属污染土壤可根据治理的过程和机理分为：植物稳定、植物提取、植物挥发3种不同类型。
植物稳定是利用植物根系作用将土壤中的重金属固定在其根系中，从而降低重金属的活性和生物有效性，或促进其转化为低毒形态，降低其危害性［7］。
印度芥菜的根能使有毒的、生物有效性高的将C r6+还原为低毒的、生物有效性低的C r3+［8］。
但是重金属仍然存在于土壤中，一旦土壤环境发生变化，可能会造成二次污染，因此不是一种持久的方法［9］。
超富集植物吸收富集重金属的生理和分子生物学机制
实验结果表明：
1、遏蓝菜对重金属的吸收具有选择性。在不同重金属浓度处理下，遏蓝菜 对Cu的吸收量最高，其次为Zn，Pb的吸收量最少。这一结果与遏蓝菜的生长状况 和重金属在环境中的赋存形态有关。
2、重金属在遏蓝菜中的运输主要依赖于根系。实验发现，随着时间的推移， 根系中重金属含量逐渐降低，而地上部分重金属含量逐渐增加。这表明根系在吸 收重金属后，通过输导组织将其运输至地上部分。
发掘和利用超富集植物吸收富集重金属的相关基因和蛋白质，为重金属污染 治理提供基因资源和蛋白质靶点。通过对比不同基因型超富集植物在重金属污染 环境中的表现，有望筛选出具有更好适应性和富集能力的植物品种，为重金属污 染治理提供更有效的生物材料和方法。
参考内容
基本内容
随着工业和城市化的快速发展，重金属污染已成为全球范围内的严重问题。 重金属不仅对人类健康构成威胁，还能在环境中长期积累，影响生态系统平衡。 超富集植物作为一种能够高效清除重金属的生物，在重金属污染治理方面具有广 阔的应用前景。本次演示以超富集植物遏蓝菜为研究对象，探讨其吸收、运输和 累积重金属的机制。
综上所述：本研究通过盆栽实验和相关分析方法，深入探讨了遏蓝菜对重金 属的吸收、运输和累积机制。研究结果表明，遏蓝菜对重金属的吸收具有选择性， 主要依赖于根系进行运输，并在地上部分的嫩叶部位累积。这些发现可为今后研 究提供理论依据，并有望为重金属污染治理提供新的解决方案。在未来的研究中， 可以进一步探讨遏蓝菜对重金属吸收、运输和累积的分子机制，以及寻找更多具 有应用潜力的超富集植物种类。
植物修复技术是一种利用植物及其根际微生物体系治理重金属污染的环境友 好技术。该技术具有操作简单、成本低廉、无二次污染等优点，在治理重金属污 染方面具有广阔的应用前景。目前，植物修复技术已成功应用于土壤、水体等环 境中的重金属污染治理。然而，植物修复技术也存在一定的局限性，如治理周期 较长、可能产生生物富集等。
植物修复技术在土壤重金属污染中应用的研究进展_刘小宁
文章编号:1000-694X (2009)05-0859-07植物修复技术在土壤重金属污染中应用的研究进展 收稿日期:2008-10-07;改回日期:2008-10-23 基金项目:国家“973”项目(2009CB421306);国家自然科学基金项目(40671195,40771004);国家科技支撑计划林业项目(2006BAD26B08-03)和国家科技支撑计划项目(2007BAD46B08)共同资助 作者简介:刘小宁,男(1984—),河南安阳人,在读研究生,研究方向为植物生理生态及干旱环境变化。
Email :liuxn 601@ ＊通讯作者:马剑英(Email :jym a @lz b .ac .cn )刘小宁1,马剑英1＊,张慧文2,崔永琴1,段争虎1(1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站,甘肃兰州730000;2.兰州大学西部环境教育部重点实验室,甘肃兰州730000)摘 要:当前,土壤受重金属污染状况在国内外都很严重,受到了越来越多的关注。
植物修复技术是新近发展起来的一项用于处理土壤重金属污染的生态技术,其机理主要是通过某些植物对重金属元素的吸收、积累和转化,达到减轻重金属污染土壤的目的。
与传统的处理土壤污染方法相比,植物修复技术具有经济、简单和高效等优点。
简要介绍了植物修复的几种类型,论述了当前国内外植物修复技术的研究进展。
重点涉及了其中的植物提取和植物稳定两种修复类型,当它们与其他诸如稳定同位素标记技术、基因工程技术等相结合时,可以提高植物的修复效果。
而超积累植物由于其独有的生理特性非常适用于大规模应用。
最后探讨了植物修复技术在土壤污染治理中的一些不足、发展趋势和研究重点。
关键词:植物修复;重金属;土壤;超积累植物;基因工程中图分类号:X53文献标识码:A 土壤是人类赖以生存发展所必需的生产资料,也是人类社会最基本、最重要的自然资源之一。
随着各国工业化的深入和人类不合理活动的加剧,多种含重金属的污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤中相应重金属的富集。
Pb超富集植物对营养元素N、P、K的响应
Pb超富集植物对营养元素N、P、K的响应聂俊华;刘秀梅;王庆仁【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2004(013)003【摘要】利用富集重金属或对重金属具有耐性的植物修复重金属污染土壤,是治理土壤重金属污染的新途径.本研究通过温室土培方法,研究了营养元素N、P、K对3种Pb超富集植物绿叶苋菜、紫穗槐和羽叶鬼针草生长发育及Pb吸收的影响.结果表明,少量的N和K会促进富集植物叶片叶绿素值和干质量的增加,促进植物对Pb 的吸收;随着N和K水平的增加,虽然叶绿素值和干质量一直在增加,但植物对Pb的吸收能力降低;K对植株Pb的吸收能力的抑制作用不如N显著.土壤供P会降低植物对Pb的吸收,且下降极显著.少量的N、P、K均使富集植物中的Pb迁移总量增加,高质量分数时则抑制.但K的抑制作用不如N及P的显著.【总页数】4页(P306-309)【作者】聂俊华;刘秀梅;王庆仁【作者单位】山东农业大学资源与环境学院,山东,泰安,271018;山东农业大学资源与环境学院,山东,泰安,271018;中国科学院生态研究中心,北京,100085【正文语种】中文【中图分类】X173【相关文献】1.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2.营养元素N、P、K对Pb超富集植物吸收能力的影响 [J], 聂俊华;刘秀梅;王庆仁3.低浓度Pb下水稻幼苗各部位Pb及营养元素的积累机制 [J], 刘瑾; 李亚男; 付婧怡4.异质Pb胁迫对超富集植物金丝草根系生长及生物量分配的影响 [J], 侯晓龙;刘爱琴;蔡丽平;吴鹏飞;邹显花;马祥庆5.超富集植物与能源植物间作对Cd、Pb、Zn累积的影响 [J], 张杏锋;吴萍;冯健飞;郭越宏;高波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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
生态学论文_砷超富集植物蜈蚣草的研究进展
砷超富集植物蜈蚣草的研究进展摘要：砷具有致癌、致突变和致畸性，是一种对免疫系统有害的物质。
高砷地下水严重威胁全球数百万人的健康。
超富集植物以其对重金属的耐性、富集性等特性展示了它在重金属污染修复方面的巨大潜力。
利用超富集植物修复环境污染的研究获得了学术界和公众的普遍关注。
蜈蚣草是最近发现的砷超富集植物，具有生长快、适应性广和吸收积累砷能力强等特点，是一种理想的砷超富集植物，而我国蜈蚣草野生资源丰富。
本文从蜈蚣草的发现，它的砷富集原理，富集量，富集砷能力的基因型差异及其对环境因子的反应，地下水中氟-和pH对蜈蚣草除砷的影响及应用，筛选对对蜈蚣草除砷的影响，砷形态、HCO3并利用抗砷菌与蜈蚣草互作用以及蜈蚣草产后处置及其资源化等方面进行了系统的阐述。
关键词：超富集植物；蜈蚣草；产后处置；资源化Abstract：Arsenic is carcinogenic and mutagenic and teratogenic nature, is a substance that is harmful to the immune system. High arsenic groundwater seriously threatened the health of millions of people around the world. For its patience with the heavy metal hyperaccumulation plants and enrichment characteristics shows its great potential in the aspect of heavy metal pollution repair. Repair the pollution of the environment research hyperaccumulation plants using won the attention of the academia and the public. Centipede grass hyperaccumulation plants is the recent discovery of arsenic, with fast growth, wide adaptability and strong ability of absorbing accumulation of arsenic etc, is a kind of ideal hyperaccumulation plants arsenic, and the centipede grass wild resources are rich in our country. This article from the centipede grass found that arsenic enrichment principle of it, enrichment, arsenic enrichment capability of genotype differences in response to environmental factors, reviewing the centipede grass in addition to the influence of arsenic in groundwater fluorine, arsenic form, HCO3-, and the effect of pH on the centipede grass arsenic removal and application of filter and use the arsenic resistant bacteriaand the centipede grass interaction, and the centipede grass postpartum disposal and resource recovery and so on has carried on the system in detail.Keywords: Hyperaccumulator; centipede grass; postpartum disposal; resources 1983 年，美国科学家 Chaney et al. (1997)首次提出了植物修复技术的设想，它就是利用植物物种的特殊选择性的特点，来去除地下水或者土壤中的重金属污染物的一种新型方法。
重金属污染土壤的螯合剂诱导植物修复研究进展[1]
![重金属污染土壤的螯合剂诱导植物修复研究进展[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/094807a9f524ccbff121845a.png)
重金属污染土壤的螯合剂诱导植物修复研究进展席梅竹,白中科,赵中秋(中国地质大学(北京)土地科学技术学院,北京 100083)摘 要:植物修复作为一种生态友好型原位绿色修复技术成为重金属污染土壤修复研究的热点。
然而,目前最具有推广价值的超积累植物因生物量低、生长缓慢、对重金属的积累具有专一性等缺点,大大限制了植物修复技术在重金属污染尤其是复合重金属污染土壤治理方面的推广应用。
利用生长速度快、生物量大的普通植物借助其它技术辅助的联合植物修复便成了有效可行的替代途径和研究焦点。
近年来,金属螯合剂诱导的化学-植物联合修复技术备受关注。
本文综述了螯合剂诱导植物修复技术的研究进展、修复机理和目前存在的问题,并对该项技术的未来研究方向给予了展望。
关键词:重金属污染土壤;螯合诱导植物修复;非生物可降解螯合剂;生物可降解螯合剂;修复机理中图分类号:X 322 文献标识码:A 文章编号:1673-6257(2008)05-0006-06收稿日期:2008-01-19基金项目:中国地质大学(北京)科学技术基金(200702);中国地质大学(北京)“土地利用创新团队”项目。
作者简介:席梅竹(1981-),女,山西省忻州市人,硕士研究生,主要研究土壤重金属污染修复技术。
通讯作者为赵中秋。
重金属污染是当今土壤污染中污染面积最广、危害最大的环境问题之一,在世界各地,污染土壤的面积仍在不断扩大。
在我国,随着工农业生产的发展和乡村的城市化,土壤重金属污染迅速蔓延,污染程度也逐渐加深[1]。
因此,对重金属污染土壤的治理和修复已成为全球范围内亟待解决的问题。
目前,重金属污染土壤的修复主要采用物理、化学技术修复和生物修复。
相对于传统的物理、化学修复技术,植物修复是一种新兴的、高效的生物修复途径[2]。
植物修复因其具有效果好、投资省、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染等优点日益受到人们的重视[3,4],被国际学术界公认为生态友好型原位绿色修复技术,成为污染土壤修复研究的热点[5,6]。
我国植物对重金属(Cd,Cu,Pb,Zn)富集的研究进展
植物对重金属（Cd，Cu，Pb，Zn）富集的研究进展摘要：我国矿产资源丰富，矿区重金属污染十分严重，Pb、Zn、Cu、Cd 四种重金属的污染在我国极其严重。
利用超富集植物修复矿区重金属污染土壤，较传统方法而言是一种可靠经济安全的技术。
综述了Pb、Zn、Cu、Cd 四种重金属超富集植物，分析了可用于的我国重金属富集植物的分布情况和生活环境，为土壤重金属污染的生态恢复提供参考。
关键词：矿区；重金属污染；超富集植物Abstract：Heavy metal pollution especially Pb， Zn， Cu and Cd is very serious in mine area. Technical use ofhyperaccumulators to restore the contaminated mine soil is feasible and reliable compared with traditional methods. Four kindsof heavy metal hyperaccumulators were reviewed，with analysis of their distributions and habitat，which will offer referencefor remediation of heavy metal polluted soil.Key words：mine area；heavy metal pollution；hyperaccumulators1 重金属超富集植物涵义土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，并通过接触、食物链等途径直接或间接危害人类健康。
据估算，中国每年因重金属污染的粮食达1200 万吨，造成的直接经济损失超过200 亿元。
据环保总局不完全调查，目前中国受污染的耕地约1×107hm2，污水灌溉污染耕地216.7×104hm2，固体废弃物堆存占地和毁田13.3×104hm2，合计约占耕地总面积的1/10 以上。
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收稿日期 / (**( ) %* ) *( 基金项目： 0&# 项目 , (**%$$&+"*%* ) # - 1 广东省自然科学基金 , *(%**’ 作者简介 / 刘小梅 , %2’& — - ， 女， 湖北人， 在读博士研究生， 从事植物修 复方向的研究。 3 ) 4567/ 76894:6; %&#. <:=
等人也有类似的发现， 其研究指出， 欧洲蕨对 K* 具有很强的超 富集能力，种植在受木材防腐剂 （ 含 K*6# 33K）污染的土壤 （ IJ ・ MJ N B ）中，其叶片最大含 K* 量达 B ??$ O # $%! IJ・ MJ N B ， 生物富集系数可达 B?P 6 O ##P !
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土壤污染是当今面临的一个重要环境问题， 常规的污染土 壤修复方法， 如客土换土法、 淋洗法、 热处理、 固化、 动电修复法 等， 由于其技术要求高或经济成本昂贵、 对土壤结构破坏严重 等原因， 因而大规模推广存在许多问题 _ % ‘ 。超富集植物的发现 和利用， 为土壤修复开辟了新的途径。由于它具有投资和维护 成本低、操作简便、不造成二次污染、具有双重经济效益等特 点， 因而越来越受到各国政府、 科技界和企业界的高度重视和 青睐 _ ( ‘ ， 并广泛应用于土壤、 水体、 污泥的修复处理。 超富集植物 , YMW:K5PP84875=AK - 是能超量吸收重金属并能 将其运移到地上部的植物。通常， 超富集植物的界定主要考虑 以下两个因素： 植物地上部富集的重金属达到一定的量； 植物 地上部的重金属含量高于根部。目前采用较多的是 a5b:K 和 aKAAbL %20# 年提出的参考值，即把植物叶片部分或地上部分 （ 干重 ） 中含 HV 达到 %** 4F・ bF ) % ， 含 HA 、 H8、 T6、 G\ 达到 % *** 4F ・ bF ) % C 含 ]<、 ^< 达到 %* *** 4F・ bF ) % 以上的植物称为超
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。以上证据表明通过液泡将重金属区室化是
植物重金属抗性的重要机制。 其次， 植物必须有能力将某种元素从根系运转到茎叶。通 常情况下， 根内的 21、 34 和 :, 浓度往往比茎叶中的相应元素 但在超富集植物中， 茎叶中的重金属浓度可以超 高 B@ 倍以上， 过根内元素水平， 虽然某种庭芥属 （ W/I). 等 5 B6 7 发现， K(D**/I） 超富集体叶片提取物中 :, 的化学形态主要是由苹果酸和柠檬 酸形成的络合物， 但在木质部伤流物中， 组氨酸络合物可达 :, 总量的 ?@A ，伤流物中几乎所有的组氨酸与 :, 形成络合态， 而在营养液中加入组氨酸时显然可以增加非超富集植物 K(D**/I I=1H)./I 对 :, 的抗性及由根部向地上部分的转运。 再次， 超富集植物对重金属的高需求性。如 [.=\1 等 5 $@ 7 发 现了对某种金属有耐性的超富集植物本身相对于非超富集体 需要更高的金属离子浓度才能正常生长， 普遍认为， 超富集植 物的耐性由植物本身不同的生理机制所控制。络合作用是指 重金属离子与植物中对重金属具有高亲和力的大分子结合形 成螯合物 C 可使土壤中自由重金属离子的浓度降低 C 从而降低 重金属毒性。目前在植物中发现两种主要的重金属结合肽C 即 金 属 硫 蛋 白 ; >0H)((=H’,10,1C 简 称 >& < 和 植 物 络 合 素 ; 8’DH=-’0()H,=1C 简称 83 < 。 多种重金属离子可诱导 83 合成 C 例 如 34$ Y 、 3/$ Y 、 KJ Y 、 TJ$ Y 、 89$ Y 、 21 $ Y 等 C 并能与 83 形成复合 物 5 $B 7 。研究表明 83 与重金属解毒有关。
富集植物 _ # 利植物学家 H:L57W6<A 首次发现在意大利托斯
卡纳 “ 黑色的岩石 ”上生长的特殊植物，这是有关超富集植物 （ 的最早报道。%0%+ 年， YMW:K5PP84875=AK） c:LQ589 将其命名为 $7MLL84 \:K=A7A<66 ， %0+0 年 ]6<F8SS6 和 d:KF<5<A 首次测定该植 物的叶片中富含 T6 达 ’ 2** 4F・ bF ) % _ + ‘ 。%2’’ 年 C aKAAbL 提出 了超富集植物的概念 _ " ‘ ； %20# 年， HO5<:M 提出了利用超富集植 物清除土壤中重金属污染的思想 _ & ‘ ， 即植物修复。 英国 NO:II6:7V 大学 a5b:K 博士是介绍植物修复概念的首批科学家之一， 提出 超富集植物具有清洁金属污染土壤和实现金属生物回收的实 际可能性， 这种植物具有与一般植物不同的生理特性 _ # ‘ 。在工 业废物或污泥使用而引起的重金属污染土壤上 ，连续种植几 茬超富集植物， 就能去除土壤中的 （ 有毒 ） 重金属， 特别是生物 有效性部分， 从而复垦和利用被重金属污染的土壤 _ ’ ‘ ， 也就是 我们现在常说的植物修复。植物修复 （ 是指将 GOM=AK:4:V65=6A<）
理机制、 研究动态与前景。 关键词： 植物修复；超富集植物；重金属污染土壤 中图分类号： !"# 文献标识码： $ 文章编号： %&’( ) (*+# , (**# - *" ) *&#& ) *"
!"#$%&’(’)*+$*%, %- .’+/# 0’$+1 2%,$+(*,+$’) 3%*1 4# .#5’& 6 7889(91+$%&:; 7 <’/*’= %<’:’+&8"’: *, 2"*,+ +,) 74&%+)
某种特定的植物种在重金属污染的土壤上， 而该种植物对土壤 中的污染元素有特殊的吸收和吸附能力， 将植物收获并进行妥 善处理 （ 如灰化回收 ） 后即可将该种重金属移出土体， 达到污染 治理与生态修复的目的 _ 0 ‘ 。
第 $$ 卷第 % 期
农
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科
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植物修复概念早期验证是在英国小规模田间实验中进行 的， 多种超富集植物种植在曾多年施用富含重金属的工业污泥 实验 地 上 。 示范 性 实 验 表 明 十字 花 科 遏 蓝 菜 属 植 物 遏蓝 菜 （ 具有很大的吸收 21、 &’()*+, -)./(0*-01*） 34 的潜力 5 6 7 。这种植 物是一种可在富含 21、 89、 34 和 :, 的土壤上生长的野生草本 植物。近 % )， 各国科学家们对利用这种植物修复 21、 89、 34 和 美国、 澳大利亚和东 :, 污染的土壤表现出浓厚的兴趣。欧洲、 南亚一些国家都启动了包括这种植物在内的超富集植物积累 重金属生理生化机理、 重金属吸收效率和农艺管理等方面的研 究项目。遏蓝菜 ; &’()*+, -)./(0*-01* < 已经成为当前国际上开展 重大相关研究项目时经常被选择的研究材料。 目前， 世界上已经发现 34、 3= 、 3/、 :, 、 89、 >1、 21 超富集 其中 #"A 为 :, 的超富集植物 5 B@ 7 。它们分布在 植物 ?@@ 多种， 世界少数几个地区 C 可能有更多的分布于世界各地的超富集植 物尚待发现。 表 B 列出了已经发现的典型的超累积植物物种以 及植物体中最大重金属含量。从事植物修复研究与发展的国 际著名美籍科学家 3’)10D 博士预言，总有一天这些植物会被 或放射性核素 （ 污 用来清洁重金属 （ 34、 3/、 :, 、 89） 3=、 E、 F.） 染的农地和矿区，其成本可能不到各种物理化学处理技术的 并且通过回收和出售植物中的金属 （ 还可以 B G B@ ， 8’DH=I,1,1J） 进一步降低植物修复的成本 5 BB 7 。 在中国， B666 年陈同斌等首次发现了 K* 的超富集植物蜈 其叶片含 K* 高达 % @@@ IJ・ MJ N B 5 B$ 7 。室内 蚣草 ; 8H0.,* L,HH)H) < ， 栽培研究发现，蜈蚣草羽片中最大含 K* 量可达 % @#@ IJ ・ MJ 。这些研究表明 8H0.,* L,HH)H) 具有特殊的耐 K* 毒能力。>)
农业环境科学学报 (**#C (( , " - / &#& ) &+* !"#$%&’ "( )*$"+,%-.$"%/0%1 23.0%30
超富集植物治理重金属污染土壤研究进展
刘小梅 %，吴启堂 (，李秉滔 %
, %. 华南农业大学林学院， 广东 广州 "%*&+( ； 广东 广州 "%*&+( (. 华南农业大学资源与环境学院， 摘 要：就国内外植物修复技术领域的研究进展作了综述，阐述了迄今报道的超富集植物、超富集植物吸收重金属生
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’#=%&):/ OMW:K ) 5PP84875=AK1 WOM=A ) K:4:V65=6A<1 O:5QM 4:=57 PA<=546<5=:V LA67L