重金属富集植物
超累积植物——精选推荐
超累积植物超累积植物，也叫超富集植物，是指能够超量吸收重⾦属并将其运移到地上部的植物。
⽬前．世界范围内已经发现的超富集植物有400多种。
我国开展这⽅⾯的⼯作较晚．到⽇前为⽌，中国的科技⼯作者陆续发现了As的超富集植物蜈蚣草和⼤叶井⼝边草、Cd的超富集植物宝⼭堇菜、Mn的超富集植物商陆、Zn的超富集植物东南景天以及Cu的超富集植物海州⾹薷和鸭跖草。
例如，⽺齿类铁⾓蕨、野⽣苋和⼗字花科植物天蓝褐蓝菜对镉的富集能⼒强；紫叶花苕能富集铅和锌；蒿属和芥菜对铅的富集作⽤明显；在镍污染的⼟壤中可种植⼗字花科和庭芥属植物；在铜污染⼟壤中可种植酸模草，其植株含铜可达1.850mg/g。
此外，研究发现，植物对重⾦属的吸收与电渗滤有关。
因此，向植物根系通直流电能加强植物对重⾦属的吸收，向污染⼟壤施硫酸盐和磷酸盐能提⾼植物枝⼲部分对铬、镉、镍、锌和铜的富集系数。
⼀、超富集植物特点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、较⾼的⽜物量；5、发达的根系。
⼆、植物修复技术我国由于矿⼭开采、⾦属冶炼、化肥使⽤等原因，遭受重⾦属污染的⼟地⾯积⼗分惊⼈，中国科学院⼀项研究显⽰，⽬前中国受镉、砷、铬、铅等重⾦属污染的耕地⾯积近两千万公顷，约占耕地总⾯积的1／5，全国每年因重⾦属污染⽽减产粮⾷⼀千多万吨，也造成了部分农产品重⾦属超标，影响⾷品安全。
环境被破坏或污染之后，传统的修复⽅法⼀般是⼯程、物理和化学法，往往成本较⾼，对环境⼲扰⼤。
近20多年来，⼈们开始研究利⽤⽣物修复⽅法，也就是利⽤⽣物的降解和转化作⽤来清除环境中的污染物。
这其中应⽤⽐较多有植物修复和微⽣物修复技术。
植物修复技术是⼀种以植物忍耐、分解或超量积累某些化学物质的⽣理功能为基础，利⽤植物及其共存微⽣物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的治理技术。
与传统修复⽅法相⽐，该技术成本低、过程简单，且环境友好，适⽤于空⽓、⼟壤和⽔体污染，特别是在重⾦属污染治理⽅⾯。
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"．
重金属超累积植物
超累积植物
目前，已发现400多种植物能够超积累各种重金属。
如半卡马菊、多花鼠鞭草、布氏香芥、塞贝山榄(俗称蓝汁)、杨树、苎麻、月季、油菜、印度芥菜、遏蓝菜、酸模、海州香薷、鸭跖草、密毛蕨、蜈蚣草、大叶井口边草、粉叶蕨、牡蒿、剑叶凤尾蕨、羽叶鬼针草、紫花苜蓿、银合欢、空心莲子草、东南景天、北美车前、北美鬼针草、北美独行菜、一年蓬、裸柱菊、细叶芹、芥子草白麻、普通豚草、颠茄等。
这些植物大多在当地土生土长，可富集镍、镉、铜、钴、锰、铅、硒、砷、锌等元素，净化被这些金属污染的土壤。
苎麻基地遏蓝菜
苋科植物
蜈蚣草
一些超累积植物能同时积累多种重金属，如羊蕨属植物和具有富集重金属特性的苋科植物对土壤中重金属的吸收率达到100%。
在以硫酸盐和磷酸盐为肥
料的情况下，遏蓝菜属的一些栽培变种的茎杆对重金属具有较强的富集能力，苎麻以及一些藻类藻类对重金属具有较强的吸收能力。
因此，利用超累积植物处理重金属污染区是一种比较理想的方法。
已发现的超富集植物
部分重金属的超累积植物mg/kg。
应用于重金属污染土壤植物修复中的植物种类
应用于重金属污染土壤植物修复中的植物种类在重金属污染土壤植物修复中，有多种植物种类被广泛应用。
这些植物主要通过吸收、富集和转化重金属来降低土壤中的重金属含量。
以下是一些常见的植物种类：1. 印度芥菜：这种植物能够吸收铅、镉、锌等重金属，并将其储存在叶片和根部。
印度芥菜生长迅速，生物量大，因此具有较高的修复效率。
2. 柳树：柳树对多种重金属具有较高的耐受性和富集能力，如铅、镉、铜等。
柳树生长迅速，根系发达，可以吸收大量的重金属。
3. 杨树：杨树对铅、镉等重金属具有较强的富集能力，可以用于修复重金属污染的土壤。
杨树生长迅速，生物量大，可以持续吸收和富集重金属。
4. 芦苇：芦苇是一种常见的水生植物，可以用于修复受重金属污染的湿地和水体。
芦苇对铅、镉等重金属具有较强的吸收和富集能力。
5. 紫云英：紫云英是一种草本植物，对铅、锌等重金属具有较强的富集能力。
紫云英可以作为土壤改良剂使用，提高土壤质量，降低重金属含量。
6. 狗牙根草：狗牙根草是一种常见的草坪草种，对铅、镉等重金属具有较强的耐受性和富集能力。
狗牙根草可以用于修复受重金属污染的土壤和水体。
7. 苎麻：苎麻对铅、锌等重金属具有较强的富集能力，可以用于修复受重金属污染的土壤。
苎麻生长迅速，生物量大，可以持续吸收和富集重金属。
8. 狼尾草：狼尾草对多种重金属具有较高的耐受性和富集能力，可以用于修复受重金属污染的土壤和水体。
狼尾草生长迅速，根系发达，可以吸收大量的重金属。
除了上述植物种类外，还有多种其他植物也被用于重金属污染土壤的植物修复中，如向日葵、油菜等。
这些植物种类具有不同的特点和优势，可以根据具体情况选择适合的植物种类进行修复。
重金属超富集植物特征
重金属超富集植物特征重金属超富集植物是指能够吸收和富集土壤中重金属离子的植物。
它们通常具有一些特征，使它们能够在污染土壤中存活并吸收大量的重金属。
本文将介绍重金属超富集植物的特征，并探讨其应用和意义。
重金属超富集植物的特征主要包括以下几个方面：1.嗜重金属生长环境：重金属超富集植物通常能够在高浓度的重金属污染土壤中存活并生长。
它们对于高浓度的重金属离子具有较高的耐受性，能够忍受土壤中重金属离子对其生长和发育的影响。
2.物种特异性：不同的植物对不同的重金属具有不同的富集能力。
一些植物对某种特定的重金属具有高度的富集能力，而对其他重金属则没有富集能力。
这种物种特异性使得不同的植物能够在不同的重金属污染环境中发挥作用。
3.根系吸收机制：重金属超富集植物通常通过其根系吸收土壤中的重金属离子。
这些植物的根系具有一定的特殊结构，能够增加吸收面积和吸收能力。
同时，它们的根系也具有一定的选择性，可以选择性地吸收特定的重金属离子。
4.生理代谢调控：重金属超富集植物能够通过调控其生理代谢过程来应对重金属污染。
它们可以通过调节根系分泌物的产生和分泌量来影响土壤中重金属离子的活动性。
此外，它们还可以通过调节自身的酶系统和产生抗氧化物质来减轻重金属对植物细胞的损害。
5.富集效应：重金属超富集植物能够富集土壤中的重金属离子，并将其转移到地上部分。
这种富集效应可以通过根系吸收和转运、韧皮部和木质部吸收和转运以及叶片吸收等方式实现。
通过富集重金属离子，这些植物能够将污染物从土壤中清除，起到修复污染土壤的作用。
重金属超富集植物具有重要的应用和意义。
首先，它们可以用于修复和治理重金属污染土壤。
这些植物能够将土壤中的重金属离子吸收并富集在地上部分，达到减轻土壤重金属污染程度的目的。
其次，它们可以作为生物指示器来评估土壤中重金属污染的程度和范围。
通过调查和研究重金属超富集植物的分布情况，可以得出土壤中重金属污染的差异和分布规律。
此外，重金属超富集植物还可以作为重金属的生物监测器，用来监测和预警环境中的重金属污染。
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。
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。
生态修复常用水生植物汇总
1.1植物对重金属耐受上限
重金属离子
Hg
Cu
Cd
Zn
Pb
水车前
-
15.4
0.10
4.00
40.3
金鱼藻
1.00
7.80
5.00
-
-
水葫芦
0.06
20.0
5.00
10.0
30.2
荇菜
-
-
0.20
0.50
-
水葱
-
-
30.0
-
-
大薸
-
5.00
10.0
-
-
不同植物对同种重金属的富集能力有所不同，而同种植物对不同重金属的富集能力也不尽相同。表2 重金属富集植物及去除效果汇总
目录
重金属修复植物水生耐污植物当前存在问题
通过生态方式修复河水、净化水质，实现污染水体净化与修复的手段越来越受到普遍关注。因此，寻找高效净化水体的水生植物是生态修复的关键。 水生植物净化水体一方面是能够吸收氮磷供自身生长和代谢使用，另外多种水生植物还有很强的富集重金属的能力。 由于不同的植物对不同的重金属有其不同的耐受限度，故有必要知道其对重金属离子的耐受临界值。表1 部分水生植物对重金属的耐受上限值(mg/L)
72.90；84.43；
鸢尾
50.00，50.40
茭白
67.33；81.53；
旱伞草
CODcr50-60；总P2.47；总N15.13；
75.81；74.98；
香蒲
70.67；84.22；
茭白
82.35；53.52； 藨草 67.0来自；83.70； 香蒲
植物名称
重金属超富集植物特征
重金属超富集植物特征
重金属超富集的植物被称为超富集植物。
这些植物具有特定的特征，使其能够从土壤或水体中富集和积累高浓度的重金属。
以下是一些重金属超富集植物的典型特征：
1.高耐受性：超富集植物通常对重金属具有较高的耐受性。
它们可以在高浓度的重金属环境中生存和生长，而不像其
他植物那样受到严重的毒害。
2.快速生长：一些超富集植物具有较快的生长速度，使它们
能够在相对较短的时间内富集大量的重金属。
3.高生物量：超富集植物通常具有高的生物量，这意味着它
们可以从土壤或水体中吸收和积累更多的重金属。
4.深根系：一些超富集植物具有发达的根系系统，可以在土
壤深处或含重金属较高的土层中吸收和富集重金属。
5.重金属转运机制：超富集植物具有特殊的吸收和转运机制，
使其能够高效地吸收和积累重金属。
这可能包括根壁或细
胞壁的特殊结构，以及活性转运蛋白等。
6.积累器官：超富集植物通常将重金属集中存储在特定的器
官中，如根系、茎和叶片等。
这些器官在植物体内形成重
金属富集的主要部位。
超富集植物对于修复和治理重金属污染的环境具有重要意义。
它们可以用于吸收和富集土壤和水体中的重金属，然后通过采集或收获来移除重金属。
此外，超富集植物还可以在生物矿化、
矿物富集和零废弃物农业等领域中发挥作用。
然而，在使用超富集植物进行重金属修复时，要注意潜在的环境影响和安全问题，并进行合适的监测和管理。
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。
重金属超积累植物定义_解释说明以及概述
重金属超积累植物定义解释说明以及概述1. 引言1.1 概述重金属超积累植物是指具有高浓度吸收和富集土壤中重金属元素的植物。
通过其特殊的生理和分子机制，这些植物能够在含有较高重金属浓度的土壤中存活并大量吸收重金属元素，从而实现对环境中重金属污染物质的修复和减少。
1.2 文章结构本文将分为五个部分进行探讨。
首先，在引言部分，我们将对重金属超积累植物进行定义、解释说明以及概述。
然后，在第二部分，我们将详细介绍重金属超积累植物的基本概念、分类标准以及与环境污染之间的关系。
接着，在第三部分，我们将深入研究重金属超积累植物的特征和机制，并探讨其与土壤的相互作用。
在第四部分，我们将分析重金属超积累植物在环境修复中的应用案例，并展望其未来发展方向与应用前景。
最后，在结论部分，我们将总结重要观点，并探讨重金属超积累植物研究的意义、启示以及未来的研究方向建议。
1.3 目的本文的目的是全面阐述和解释重金属超积累植物的定义、特征、机制以及在环境修复中的应用。
通过深入研究重金属超积累植物，我们旨在增加对这一领域知识的理解，并为环境修复提供新的思路和方法。
此外，本文也希望能够引起读者对于重金属污染问题关注，并为未来相关研究提供有益信息与启示。
2. 重金属超积累植物定义2.1 重金属超积累植物的基本概念重金属超积累植物是指可以在其组织中富集和累积异常高水平的重金属元素而不受毒性影响的植物。
相比于普通植物，重金属超积累植物能够耐受并吸收土壤中较高浓度的重金属污染物质，从而使其在环境修复和污染检测领域具有广泛应用前景。
2.2 重金属超积累植物的分类标准根据实际观察和研究，科学家们将重金属超积累植物分为三类：1) 超级富集型(excluder)，这类植物一般能够吸收大量土壤中的重金属，并将其富集在根部；2) 超级转运型(hyperaccumulator)，这类植物除了吸收大量土壤中的重金属外，还能将其富集到地上部位达到显著水平；3) 约化型(pseudo-accumulator)，这类植物具有一定程度上的重金属富集能力，但不如超级转运型植物显著。
超富集植物堇菜富集重金属的机理
超富集植物堇菜富集重金属的机理超富集植物是能超量吸收重金属离子并将其移到地上部分的植物，可以用于治理环境污染。
目前，发现的超富集植物有400多种，如美洲商陆、龙葵、半边莲和堇菜属植物等，它们均能对一种或几种重金属有很强的耐性和超富集能力。
但是，人们对植物富集重金属的机理还不完全清楚。
本文对堇菜属植物富集重金属的生理学机制和分子生物学机制的研究做了综述。
标签：植物修复；超富集植物；富集机理；根际环境；液泡房室化作用堇菜属Viola是林奈于1753年以香堇菜Viola odorata为模式建立的，宝山堇菜是我国首次报道的镉的超富集植物。
水溶液培养试验和野外调查显示宝山堇菜不仅从土壤中超量吸收镉，而且有效从地下部分向地上部分转运。
自然状态下，宝山堇菜地上部分镉的平均含量可以超过1000mg/kg.后来发现的堇菜属植物如长萼堇菜和蔓茎堇菜等，均有超量富集铅和镉等重金属的能力，并且有些学者经过研究认为宝山堇菜可能是长萼堇菜和蔓茎堇菜杂交形成的新种（关建平.堇菜属11个物种/种群的重金属耐性与富集特征.学位论文.2009）。
以下主要是关于堇菜富集镉等重金属机理的研究。
1、堇菜属植物的生物学特征堇菜属植物大多为多年生草本，具根状茎，地下茎较粗，少数种类具磷茎，有直立的地上茎或无地上茎，单叶，基生或茎生，花两性，两侧对称，单生，具有艳丽的花瓣，通常为紫色、黄色、白色，并具有彩色条纹。
堇菜属植物的生态幅较宽，但大多数为中生植物，我国约有堇菜属植物120多种，约占世界种数的近1/4.2、富集过程超富集植物对重金属的吸收有很强的选择性，只吸收和积累根际环境中的一种或几种特异性金属，如宝山堇菜对镉有超富集能力，重金属离子进入超富集植物体内同样经过吸收、转运和富集等过程。
而且，许多重金属离子进入植物体内的离子通道与必需营养元素相同，这就决定了超富集植物具有独特的生理代谢过程。
2.1、重金属的活化和根际土壤的酸化，以及根系吸收这是重金属离子进入植物体内的第一步，首先是堇菜对根际土壤中重金属的活化和酸化土壤中不溶态的重金属。
植物种对重金属的超富集状况
植物种对重金属的超富集状况哎呀，今天咱们聊聊一个有趣又重要的话题，那就是植物怎么能把重金属给吸收得那么厉害。
说到重金属，大家肯定会想到铅、镉、砷这些看上去就让人毛骨悚然的东西。
可是，咱们的植物们却像是吃了什么特别的东西，竟然能把这些东西吸得干干净净，真的是太神奇了。
你想啊，重金属可不是小角色，它们藏在土壤里、空气中，随处可见。
没办法，工业化的发展总会带来一些烦人的问题。
这些重金属可不是普通的土壤污染物，它们就像是那种你试图甩掉的坏习惯，总是黏着你。
不过，嘿，植物们似乎找到了应对的办法。
它们居然能把这些有害物质转化成自己的“营养”，就像变魔术一样。
咱们就得提到一些超厉害的植物，它们被称为“超富集植物”。
这名字听起来就像是某个超级英雄的代号，实际上它们真的有超级能力。
比如，水葫芦和某些类型的草本植物，真的是把重金属吸收得炉火纯青。
就像超市打折时抢购特价商品一样，它们对重金属的偏爱简直让人瞠目结舌。
你可别以为这只是植物的“兴趣爱好”，这可是为了生存！植物通过根系吸收土壤中的营养物质，然而当营养中夹杂着重金属时，它们就变得特别“挑剔”。
那些富集的植物简直像是个“专业清理队”，它们把那些重金属当成了自家的“拿手菜”。
这样一来，土壤就能慢慢恢复健康，环境也变得清新不少。
不过，话说回来，植物虽然厉害，但它们吸收了重金属之后可不是说就能随便吃的。
你要知道，这些重金属一旦被植物吸收，就可能会累积在它们的叶子、茎或者根里。
真是“好心办坏事”，为了净化环境，结果可能还会造成新的污染。
咱们常说“搬起石头砸自己的脚”，这话可真没错。
咱们还得注意，重金属对植物的影响可不是轻轻松松就能忽视的。
有些植物在吸收了重金属后，生长就会变得缓慢，甚至停止。
这就像你心情不好时，连吃饭都没胃口，一下子就无精打采了。
更有甚者，重金属还可能引发植物的“病痛”，就像人得了重病一样，根本无法正常生长。
可见，这种超富集可不是说吸就能吸的。
咱们不能光指望植物来解决这些问题，还是得从源头下手。
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。
重金属超富集植物特征
重金属超富集植物特征
重金属超富集植物是指能够在含有高浓度重金属的环境中生长，
并且能够将重金属从土壤中富集到其体内的植物。
这些植物通常具有
一些特征，包括：
1. 重金属耐受性：重金属超富集植物通常能够在高浓度重金属
污染土壤中存活和繁衍。
它们可以耐受高浓度的重金属离子，例如镉、铅、铜等。
2. 快速生长：这些植物通常具有较快的生长速率，能够在恶劣
的环境下迅速生长和扩散。
这使得它们能够吸收更多的重金属。
3. 强大的根系系统：重金属超富集植物通常具有发达和分布广
泛的根系系统，这有助于它们从土壤中吸收更多的重金属。
4. 多毛和多层次叶片：一些重金属超富集植物具有多毛的叶片
表面，这有助于吸附和存储重金属。
其他植物可能具有多层次的叶片
结构，可以增加吸收重金属的表面积。
5. 积累和转运能力：这些植物通常能够在其根系、茎和叶片中
积累大量的重金属。
它们通常具有特殊的转运通路和机制，将重金属
从根部吸收并转运到其他部位。
6. 高扩散能力：重金属超富集植物通常能够通过茎、叶和花朵
等部位释放和散布其体内积累的重金属。
这可以减轻植物自身的重金
属负担，同时对环境中的重金属进行去除和散布。
需要注意的是，重金属超富集植物不一定都具有以上所有特征，
不同的植物可能具有不同的特征组合。
此外，由于重金属对植物生长
和发育的不利影响，过量积累重金属的植物可能会出现形态畸变、生
理障碍等现象。
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 m g/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。
重金属超富集植物的研究与利用-毕业论文
重金属超富集植物的研究与利用-毕业论文重金属超富集植物的研究与利用作者：指导教师：摘要：重金属超富集植物的研究是治理重金属污染土壤的技术重点，文章介绍了超富集植物的概念，分布，影响重金属富集的因素，重金属污染的处理方法，以及我国重金属超富集植物研究进展，最后分析讨论了超富集植物的研究前景。
关键词：重金属; 超富集；植物1超富集植物的概述1.1 超富集植物的定义及特性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中Cd达到100 μg/g，含Co，Cu，Pb，Ni，达到1000 μg/g，Mn，Zn达到10000 μg/g以上的植物称为超富集植物[1]。
超富集植物一般具备6个特性:（l)超富集植物在重金属含量高的土壤以及在重金属含量低的非污染或弱污染土壤上，都具有很强的吸收富集能力；（2)能将所吸收的重金属元素大量迁移至地上部；（3)可收割的地上部能忍耐和积累高含量的污染物；（4)植物在野外条件下生长速度快，生长周期短，生物产量高；（5)植物对农艺调控反应积极，如施N，P，K肥能使植物生长量增长好几倍，可以反复种植，多次收割；（6)具有发达的根系组织，抗虫抗病能力强。
1.2超富集植物的分布超富集植物是一些古老的物种，是在长期环境胁迫下诱导，驯化的一种适应性突变体，多为野生型稀有植物。
这些植物是一些地方性的物种，其区域分布与土壤中某些重金属含量呈明显的相关性，这些植物作为指示植物在矿藏勘探中发挥了一定的作用。
根据野外采集样本分析，全世界现已发现Cd，Co，Cu，Pb，Ni，Se，Mn和Zn超富集植物400余种，这些植物涵盖了20多个科，其中十字花科植物较多。
世界上研究得最多的超富集植物主要在芸苔属渭招，庭芥属及遏蓝菜属。
这些超富集植物大多是在气候温和的欧洲，美国，新西兰及澳大利亚的污染地区发现的。
中国镉超富集植物的物种、生境特征和筛选建议
中国镉超富集植物的物种、生境特征和筛选建议
镉是一种有毒重金属，对人体健康和生态环境造成严重危害。
为了减少镉污染，科学家们一直在寻找能够高效吸收和积累镉的植物。
在中国，已经发现了一些具有超富集镉能力的植物，这些植物在修复镉污染土壤方面具有重要应用价值。
1. 物种：中国镉超富集植物主要包括：水生植物如芦苇、香蒲等；陆生植物如水稻、小麦、玉米等。
其中，芦苇是最具代表性的镉超富集植物之一，其对镉的吸收能力远高于其他植物。
2. 生境特征：镉超富集植物通常生长在镉污染严重的地区，如矿区、冶炼厂周边等。
这些地区的土壤中镉含量较高，但其他营养物质相对较少。
因此，镉超富集植物具有较强的适应性和生存能力。
3. 筛选建议：为了提高镉超富集植物在修复镉污染土壤中的应用效果，可以从以下几个方面进行筛选：
（1）选择生长速度快、生物量大的植物，以提高修复效率。
（2）选择对镉吸收能力强、耐镉性高的植物，以保证其在高浓度镉污染土壤中的存活和生长。
（3）选择对其他重金属也具有超富集能力的植物，以实现多种重金属污染土壤的修复。
（4）选择易于种植和管理的植物，以降低修复成本。
总之，中国镉超富集植物在修复镉污染土壤方面具有巨大潜力。
通过科学合理地筛选和利用这些植物，有望为解决我国重金属污染问题提供有效途径。
备课素材：重金属富集植物-高二上学期生物人教版选择性必修2
重金属富集植物金属对植物的影响由于工矿企业的发展，农业化肥的过量使用，污水灌溉等，中国乃至世界的土壤重金属污染越来越严重。
那么重金属是什么？重金属指比重大于5的金属(一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属)。
在环境污染研究中多指汞、镉、铅、络以及类金属砷等生物毒性显著的元素，也指有一定毒性的一般元素，如锌、铜、镍、钴、锡等。
重金属对生物有很大的危害。
人摄入过量的重金属，会造成多种器官的损伤，严重会导致四肢麻痹、心力衰竭等。
而大部分的植物生长在重金属含量高的土壤中，也会表现出中毒症状：植物矮小，叶片失绿发黄，叶片萎缩等。
重金属污染土壤超富集植物的探究过程目前修复重金属污染土壤最佳的方式是使用土地自带的净化系统--植物，尤其是超富集植物。
那么什么是超富集植物呢？普遍认为，超富集植物应该具备三个特点：植物地上部分的重金属含量超过临界值；对重金属有很高的吸收和转运能力；植物在重金属环境中没有表现出明显的毒害现象。
超富集植物虽然具有“超能力”，但它们的发现并不容易。
早在20世纪90年代，科学界对镍富集植物的研究较多。
1999年，我国中国科学院地理科学与资源研究所环境修复室，首次对砷超富集植物进行了筛选研究。
研究组通过野外调查和栽培实验, 发现了砷超富集植物---蜈蚣草(Pteris vittata L)。
野外调查表明，娱蚣草对砷具有很强的富集作用。
娱蚣草不同部位的含砷量为:羽片>叶柄>根系；蜈蚣草地上部分的生物富集系数随着土壤含砷量的增加而呈幂函数下降。
随后，浙江大学、中山大学、桂林工学院资源与环境工程系、中国科学院沈阳应用生态研究所也陆续发现了锌超积累植物--东南景天(Sedum alfredii H)；镉超富集植物--宝山堇菜(Viola baoshanensis) ；铬超积累湿生植物--李氏禾(Leersia hexandra Swartz) 以及镉超积累植物龙葵(Solanumnigrum L)等。
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鉴于此，本研究以白音诺尔铅锌矿区自然植物为研究对象，探讨植物重金属富 集机制，并进行适应性物种筛选试验，从中筛选出抗性较强，适应当地生境的优良 品种：以期为铅锌矿山及其它类地区的生态恢复与植被重建提供种质材料与一定的 理论基础。 1．2国内外研究进展 1．2．1 重金属对植物细胞结构的影响 重金属破坏植物细胞超微结构ll】，魏海英12】研究发现，经过Cd，Pb胁迫7天后， 大羽醉叶绿体的外膜破裂甚至完全消失：有的高浓度培养中叶绿体完全解体；线粒 体外膜断裂或消失；细胞核遭到破坏，染色质凝聚，核质解体；在Cd浓度为100mg／kg 时内质网断裂呈片段状同时在Pb的培养液中出现大量黑色颗粒。徐勤松等13，4】发现 Cd、Cr对水花生叶片超微结构的损伤作用表现为叶绿体解体；线粒体峭突膨胀和 空泡化；细胞核变形，染色质凝集和核质解体，核膜破裂。李荣春等15一】对Cd、Pb 及其复合污染对烤烟叶片细胞亚显微结构的影响进行了研究，发现Cd损伤诱变烟 叶叶肉细胞的亚显微结构，具体表现为叶绿体类囊体肿胀或解体，基粒片层紊乱甚 至消失，类囊体空泡化；细胞核出现明显变形，较严重者则表现出核中央出现较大 的空泡，核膜解体，线粒体空泡化。叶绿体含量不断下降，最终导致死亡。 1．2．2植物重金属耐性机理 植物耐性是指植物体内具有的某些特定生理机制，使其能生存于高浓度的重金 属环境中而不被伤害。一般认为，耐性具备金属排斥和金属积累两条基本途径。 2 白音诺尔铅锌矿铅超富集植物筛选及其耐性研究 金属排斥性是指植物将重金属吸收后排出体外，或阻碍重金属在植物体内的运 输。从生物体内将重金属排除，是一种很好的解毒方式，这已在许多试验中得到证 实。Niest7．8】对不同耐性植物的金属离子吸收与代谢关系进行了研究，得出植物原 生质膜能主动排出金属离子。植物还可以通过脱落老叶的方式把体内重金属离子排 出[91。大量的研究认为，有些植物可以将重金属离子大量积累在根部积，减少重金 属离子向地上部分运输，使地上部分免遭伤害，提高了植物的耐性。例如玉米处于 1000 mg／kg铅处理环境，其根部铅含量可高达1043 mg&g，而地上部分为68．8 me．／ k一10J。Salt等⋯J报道，重金属胁迫条件下，Indian mustard的根部重金属含量要明显 高于地上部分。也有相关试验结果表明【l 2。，当铅浓度达到400p．g／g时，A．marina根 部可以将铅排出体外，这一过程发生在根的表皮层细胞。 金属积累包括以下几个途径：①与细胞壁结合，植物细胞壁是重金属离子进入 植物体的第一屏障，它能沉淀部分重金属，阻止重金属离子进入细胞原生质，使细 胞原生质内的其他细胞器免受伤害。彭鸣等【13】在电子显微镜下观测到，细胞壁对重 金属有沉淀作用。NishizonotHll987年发现，Athyrium yokoscens．的细胞壁中积累有 大量锌(Zn)、铜(Cu)和镉(cot)，含量可达整个细胞总量的70．90％。 ②隔离并贮存在特殊器官中。重金属可以被一些超富集植物贮存在叶片表皮毛 等不影响其正常生长发育的器官中，这样可以避免重金属离子对其叶肉细胞造成直 接伤害Il习。Salt[16】通过Cd处理芥菜(Brassicajuncea)后发现，其叶片表皮毛中Cd含 量是叶片组织高53倍。 1．2．3重金属污染的植物修复技术 关于土地的治理，目前有客土法、石灰改良法、化学淋洗法等【I 71。以上方法在 改良和治理污染土壤方面均有明显效果，然而，实际应用也存在某些局限，如淋洗 法造成营养元素的淋失；客土法费用较高，适用面积很小；沉淀法虽然可以降低土 壤溶液中重金属离子的溶解度，却会导致土壤某些营养元素沉淀，从而降低土壤肥
concentrations of Arteml"sia SaCFOTUm Ledeb． VSI'．Messerschmidciana(Bess．) Y．R．L i ng．and Artemisia sacrorum Ledeb．were 2264．47 mgJkg and 1 5 1 1．96mg／kg， enrichment factors were 1．246 and O．705，respectively；Pb transportation coefficients were
论文作者签名：垄也日
期：
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本人完全了解内蒙古农业大学有关保护知识产权的规定，印：研 究生在攻读学位期闻论文工作的知识产权单位属内蒙古农业大学．本 人保证毕业高校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位为内蒙 古农业大学，且导师为通讯作者，通讯作者单位亦署名为内蒙古农业
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"．
●
大学．学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电
子文档，允许论文被查阅和借阅．学校可以公布学位论文的全部或部 分内容·(保密内容除外)，采用影印，缩印或其他手段保存论文．
论文作者签名：垂盘
指导教师签名．：．翌主攀．一一
日期．．2墨笸厶
内蒙古农业大学硕士学位论文 1 前言 1．1 研究的目的和意义 随着工业快速发展，大量开发矿产资源，导致我国土壤重金属污染程度加剧， 目前，我国将近2500X 104hm2农田土壤受重金属污染，作物生产、农产品的品质和 地下水开采等方方面面均受到很大影响，并危及到人民的生活健康1200X 104t粮食 被重金属严重污染。 白音诺尔铅锌矿位于内蒙古自治区赤峰市，为长江以北最大的铅锌矿，但是由 于长年的频繁开采，不可避免地对当地生态环境造成了极大的污染。矿物开采和利 用过程中，Pb、Zn及其伴生的Cu、Cd、Hg等金属，严重污染当地土壤，致使农 田、水体及人类身体健康受到严重威胁。截至目前，关于重金属超富集植物的筛选 及其深入研究还未全面开展，特别是内蒙古地区，相关报道甚是少见，尤其是重金 属超富集植物的富集机理研究还是一片空白。因此，促进该区生态恢复与植被重建， 意义深远而重大。
enrichment Y．R．Li ng．were 2637．1 6 mg／kg，253．96mg／kg．The hi曲est Pb
factor Was 1．35
in the plant，while the highest Pb translocation coefficient Was 1 0．3 8．Thus，Artemisia SSCTOTU叨Ledeb．VaT．Messerschmidtiana(Bess．)Y．R．Li ng．was thought as a new
Messerschmidtiana could be a kind of new germplasm resources for theoretical research
and technical implementation of lead—contaminated soils．
Keywords：hyperaccumulator；Artemisia SaCYOrUm Ledeb．Vf3T．Messerschmidtiana
内蒙古农业大学
研究生学位论文独创声明
本人申明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究
工作及取得的研究成果．据我所知，除了文中特别加以标注和致谢蚵 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，‘也不包 含为获得我校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料，与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡猷均已在论文中作了明确的说。 明并表示谢意． 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任．
和3．73。 2、通过密毛白莲蒿对铅的耐性试验表明，密毛白莲蒿根部和地上部分对铅含量 最高分别可达294．17mg／kg和2857．86mg／kg，植株对铅富集系数最高可达3．1；植株 对铅的转运系数最高可达lO．38。 3、通过对密毛白莲蒿矿山生态型和非矿山生态型分别进行铅胁迫实验后发现， 在处理范围内，非矿山生态型能够耐受的最大土壤铅浓度为81．2 mg／kg，而矿山生 态型即使在铅浓度高达2313．35mg／kg的土壤上仍然能正常生长。矿山生态型各处理 地上部的铅含量随着土壤铅浓度的增加而不断增加。非矿山生态型各处理植株地上部 的铅含量差别不大：在200 mg／kg处理水平，矿山生态型地上部铅含量是非矿山生态 型的26．7倍。这说明矿山生态型修复铅污染土壤的潜力高于非矿山生态型。 4、通过叶片解剖结构观察发现，经过一定浓度铅处理之后，矿山生态型的解剖 结构同正常种区别不大，而非矿山生态型则表现出了严重的受铅毒害症状。具体表现 为叶片组织结构松散，细胞排列不规则，叶绿体和细胞核解体。由此说明，密毛自莲 蒿矿山生态型在铅胁迫下表现出了很强的耐受性，可以为探讨铅在植物体中的超富集 机理和铅污染土壤植物修复的理论研究和技术实施提供一种新的种质资源。