Pb_Zn_Cu_Cd的超富集植物研究进展

蔬菜对重金属元素的吸收和积累研究进展黄永东;黄永川;于官平;洪云菊;邹毓【摘要】就蔬菜对有毒重金属元素的吸收和积累、土壤因子对蔬菜重金属污染的影响等方面的最新研究进展进行了综述,同时对今后的研究方向进行了展望.【期刊名称】《长江蔬菜》【年(卷),期】2011(000)010【总页数】6页(P1-6)【关键词】蔬菜;重金属;吸收;积累【作者】黄永东;黄永川;于官平;洪云菊;邹毓【作者单位】重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329;重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329;重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329;重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329;重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,重庆市九龙坡区,401329【正文语种】中文随着城市化、工业化进程的加快，环境污染日益加剧，工业“三废”、城市生活垃圾、污泥的排放，含重金属的农药、化肥的不合理使用，使水资源、农田土壤的重金属含量日益增高。

蔬菜是人们日常生活中不可缺少的副食品，而菜地大多集中分布在城镇近郊，较易受到工业“三废”、交通工具、城市生活废弃物、肥料农药等重金属源的污染，并通过蔬菜影响人们健康[1,2]。

20世纪80年代以来，国内外专家愈来愈重视环境中被生物吸收的污染物在生物体内累积和分布规律的研究。

目前关于植物特别是蔬菜对重金属污染物的吸收以及重金属在蔬菜体内的累积和分布的研究为数不多，且研究涉及的蔬菜和重金属种类较少[3]。

菜地重金属污染的治理目标不仅是抑制重金属对蔬菜的毒害和提高蔬菜产量，更重要的是减少蔬菜对重金属元素的吸收，抑制重金属进入食物链。

要实现这一目标，就必须了解蔬菜对土壤重金属元素吸收、运输和分配的规律及其机理。

因此，全面掌握蔬菜对重金属的吸收与分配规律，合理进行蔬菜的生产布局，对发展绿色食品和无公害蔬菜，保障人类健康具有重要意义。

摘要：植物提取修复环境重金属污染会产生大量的重金属富集植物生物质，如何安全地处置重金属富集植物生物质已成为亟需解决的重要科学问题之一。

近年来，基于减量化、无害化和资源化原则，众多研究者陆续开展了重金属富集植物生物质处置技术的研究，取得了一系列重要研究成果。

本文对现有的重金属富集植物生物质处置技术进行了综述，并对今后可能的研究方向做了展望，以期为将来的重金属富集植物生物质处置技术的研究提供一定参考，更好地推动重金属富集植物生物质处置技术的发展。

关键词：重金属富集植物生物质；植物提取；处置技术；研究进展中图分类号：X506文献标志码：A 文章编号：1672-2043（2014）01-0015-13doi:10.11654/jaes.2014.01.002重金属富集植物生物质的处置技术研究进展刘维涛，倪均成，周启星*，华涛（南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室/天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室，天津300071）Research Progress of Disposal Technology for Heavy Metal-Enriched Plant BiomassLIU Wei-tao,NI Jun-cheng,ZHOU Qi-xing *,HUA Tao（Key Laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria,Ministry of Education /Tianjin Key Laboratory of Urban Ecology Environ －mental Remediation and Pollution Control,College of Environmental Science and Engineering,Nankai University,Tianjin 300071,China ）Abstract ：Phytoextraction of heavy metal polluted environment generates large quantities of heavy metal-enriched plant biomass （HMEPB ）.How to safely dispose HMEPB has been one of the most important scientific issues.In recent years,disposal technologies for HMEPB have been extensively studied with aim at reduction,recycle and harmless treatment.This paper reviewed the progesss in disposal technologies for HMEPB and proposed possible research directions so as to provide certain reference and better promote the development for disposal tech －nologies of HMEPB in future.Keywords ：heavy metal-enriched plant biomass;phytoextraction;disposal technology;research progress收稿日期：2013－05－15基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（21107052）和重点项目（21037002）；中央高校基本科研业务费专项资金；污染控制与资源化研究国家重点实验室开放课题（PCRRF11005）作者简介：刘维涛（1979—），男，博士，副教授，主要从事土壤重金属污染生态修复和污染生态学的研究。

第32卷第3期2007年3月环境科学与管理ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT VoI.32No.3Mar.2007收稿日期：2006-10-13项目来源：贵州省教育厅基金和省长基金资助项目作者简介：吴志强（1979-），男，河南省沈丘县人，在读研究生，研究方向：土壤———植物系统重金属污染。

文章编号： 673- （ 007）0 -0067-05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，顾尚义，李海英，王春梅（贵州大学资源与环境工程学院，贵州贵阳550003）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。

重金属超积累植物及植物修复技术是当前国内外学术界研究的热点领域之一。

植物修复重金属污染的机制主要是植物对污染物的吸收、累积和转化，具有成本低、不破坏土壤和河流生态环境、不引起二次污染等优点。

综述了近十几年来国内外植物修复重金属污染的现状及超积累植物机理，探讨植物修复技术目前尚存在的某些不足及今后努力的方向。

关键词：土壤重金属污染；植物修复；超积累植物中图分类号：X53文献标识码：APhytoremediation of Heavy MetaI S -Contaminated SoiIsand Hyper -AccumuIator s Research AdvanceWu Zhigiang ，Gu Shangyi ，Li Haiying ，Wang Chunmei（CoIIege of Resources and Environment ，Guizhou University ，Guiyang 550003，China ）Abstract ：Phytoremediation is an ecoIogicaI technigue used to cIean poIIuted soiIs by heavy metaIs.The study on phytoreme-diation and hyperaccumuIator is one of the hot fieIds of academic research worIdwide.The mechanism of phytoremediation for soiI poIIuted by heavy metaIs is that pIants absorb ，accumuIate and transIate poIIutants.Phytoremediation has many advantages such as Iow cost ，no worsening the ecoIogicaI environment of soiIs and rivers and no recontamination.Reviewed the actuaIity of phytoreme-diation of soiI poIIuted by heavy metaI and the study of mechanism on hyper -accumuIator in past ten years ，and discussed some shortage of the technoIogy stiII exist currentIy on phytoremediation and direction of deveIopment.Key words ：heavy metaIs contaminated soiI ；phytoremediation ；hyperaccumuIator最近十几年土壤污染已经引起了公众的广泛关注。

重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征肖昕,冯启言,刘忠伟,王华(中国矿业大学,江苏徐州221008)摘要:采用无土栽培法,以小麦为受试作物,通过对不同时期各器官重金属含量的变化,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征。

研究结果表明,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异,总的来说,幼苗期重金属分布为:根>茎>叶;成熟期分布为:根>茎>叶>颖壳>籽实,而Zn在颖壳中会有较大富集。

其中,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb。

关键词:无土栽培;重金属污染;小麦;富集特征中图分类号:X592文献标识码:A文章编号:1006-8759(2004)03-0028-04ENRICHMENT CHARACTERISTICS OF HEAV YMETALS(Cu、Pb、Z n、Cd)IN WHEATXIAO X in,FENG Q i-y an,LIU Zhon g-w ei,W ANG Hua(China Univ er sit y o f Minin g and T echnolo gy,Xuzhou221008,China) Abstract:W ith the test of g row in g p lant w ithout soil the enrichm ent characteristics of heav y m etals (Cu,Pb,Zn,Cd)in wheat w ere studied.T he result shows that enrichm ent of heav y m etals in different or g ans varied in different g row in g sta g e.G enerall y,content of heav y m etals in root is hi g her than in stalk,and content in stalk is hi g her than that in leaf.In adult sta g e the distribution of heav y m etals is root>stalk>leaf>crust>seed,Zn which has a hi g her content in crust.T he order of enrichm ent factors in root is Cd>Cu>Pb>Zn;Cd>Cu>Zn>Pb in stalk,Cd>Cu>Pb>Zn in leaf,Zn> Cu>Cd>Pb in crust and Cu>Pb>Zn>Cd in seed.K e y w ords:g row in g p lant w ithout soil,heav y m etal p ollution,wheat,enrichm ent characteristics1重金属复合污染研究现状污水农灌,农药、除草剂和化肥的使用,均可造成土壤的重金属的污染,而土壤一旦发生重金属污染,就可能造成重金属在植物根、茎、叶及籽粒中的大量累积,不仅严重地影响植物的生长和发育,而且还会影响到作物的产量与质量。

2019.12目前，重金属造成的环境污染已经成为了世界性问题。

在我国，根据环境保护部发布的全国土壤污染状况调查公报显示[1]，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，工矿业废弃地土壤环境问题突出，其中重金属污染由于其危害性大、具有隐蔽性长期性、不易治理等特点，成为土壤污染治理的重点和难点。

为了减少重金属污染对环境生态系统的污染，必须对已污染土地进行治理修复。

国内外开展了多种土壤污染治理技术，包括化学原位钝化修复技术、植物修复技术以及农艺调控技术等。

其中植物修复技术是种修复成本低、对环境二次污染小、能较大面积种植的新型绿色土壤污染治理技术，其核心技术在于超富集植物的筛选[2]。

在污染土壤种植超富集植物来吸收重金属，随后收割植物以达到去除土壤中污染物。

目前已经发现了400多种超富集植物可以吸收提取土壤中重金属。

本文介绍了大部分超富集植物吸收富集重金属的生理生态学进展。

1　超富集植物的概念和类型1.1　植物修复技术的定义植物修复一般是指利用绿色植物的生命代谢活动来转移、转换或固定土壤环境中的重金属元素, 使其有效态含量减少或生物毒性降低, 从而达到污染环境净化或部分恢复的过程[3]。

其中，超富集植物描述了许多属于远缘家族的植物，它们具有在含金属土壤上生长并在体内积累极高量重金属的能力，远远超过大多数的水平物种。

因此在植物修复重金属土壤中具有重要地位。

1.2　超富集植物的特征特性目前，比较公认的将超富集植物与相关的非超富集类群区分开来的三个基本标志是：1）植物体内能够积累10-500倍某种或几种重金属[4]；2）植物吸收的重金属大多分布在地上部分，更快的根移位到茎叶，尤其是叶子中浓度比非超积累物种中的浓度高100-1000倍[5]；3）具有一定的耐受性，有更强的解毒和隔离叶子中重金属能力，在重金属污染土壤中能正常生长，不会出现毒害作用[6]。

例如，具有超过以下叶面浓度（干重）的植物：镉(Cd)，硒（Se）和铊（Ti）的液面浓度超过100 mg/kg；砷（As），铬（Cr），钴（Co），铜（Cu），镍（Ni）和稀土元素浓度为1000mg/kg；锌（Zn）含量为10000mg/kg；在污染环境生长的样品中锰（Mn）含量为10000mg/kg，同时能够成功完成其生命周期。

安徽农业科学。

Ｊｏｕｍａｌ０ｆＡｎｈｕｉＡ９１．Ｓｃｉ．２００７，３５（１６）：４８９５—４８９７责任编辑刘月娟责任校对胡先祥超富集植物的研究进展亢希然，范稚莲。

，莫良玉，陈海凤（广西大学农学院，广西南宁５３０００４）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，综述了当前超富集植物的研究进展。

关键词植物修复；金属；超富集植物中图分类号Ｘ１７３文献标识码Ａ文章编号０５１７—６６１１（２１３０７）１６—０４８９５—０３Ｒ酋阻曲Ｐｒｏｇｒｅｓｓ缸ＨｙｐｅｒａｅｅｔｍｍｈｔｏｒｓＫＡＮＧＸｉ－ｒａｎｅｔａｌ（ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＧｔｍｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ，Ｇｕ肌斟５３０００４）ＡｈｓｅｍｌｅｔＩｔｐｌａｙｓｉｍｏｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｔｏｆｍｄｓｕｉｔａｂｌｅｈｙｐｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ．Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｈｙｐｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄＫｅｙｗｏｒｄｓＰｈｙｔｏｒｅｗｅｄｉａｔｉｏｎ；Ｍｅｔａｌ；Ｈｙｐｅｒａｃｅｕｍｔｄａｔｏｒ在工业废水、汽车尾气、农药和化肥施用的过程中都会排出大量重金属。

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，农用耕地面积锐减，相当数量农田的土壤质量也日趋下降。

尤为严重的是，有毒重金属在土壤系统中所产生的污染具有隐蔽性、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，但当其积累量超过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Ｌｌｊ。

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，包括客土换土法、隔离法、清洗法、热处理法、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、抑制剂降低土壤污染物的水溶性、扩散性和生物有效性，以减轻污染物对生态环境的危害。

农田土壤重金属污染及植物修复技术摘要：现如今，土壤重金属污染问题日益严重，越来越受到环境和土壤科学研究者的关注。

农田土壤中的重金属对作物和人体健康构成了威胁，防治农田土壤重金属污染迫在眉睫。

重金属超富集植物及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域，本文在此概述了农田土壤重金属污染的来源、防治措施和植物修复技术，探讨了土壤重金属超富集植物的应用潜力以及展望，为实现对重金属污染土壤进行有效的整治与安全高效的利用提供新的技术途径。

关键词：重金属污染防治植物修复超富集土壤重金属污染是指人类活动将重金属加入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于原有含量、并造成生态环境质量恶化的现象[1]。

许多重金属如铜、锌，都是作物必须的营养元素，对作物生长发育起着十分重要的作用。

当金属数量超过某一临界值时，就会对作物产生一定毒害作用，轻则植物体内代谢过程发生紊乱，生长发育受抑制，重则导致作物死亡。

随着工农业生产的发展，三废的排放，矿产的开发和利用，污水的灌溉和农业、除草剂、化肥的使用，金属的产量明显增加，严重污染了土壤、水质、大气，各种重金属环境污染问题随之出现。

中国北方大城市的蔬菜基地和部分商品粮基地也存在着不同程度的重金属污染，如北京、天津、西安、济南、郑州等地；南方相对较轻，如福州、宁波、成都等地。

土壤重金属污染将会造成生态系统的严重破坏。

从中国土壤资源状况看，到2000年底中国人均耕地仅为0.1 hm2，而且随着今后中国经济社会的发展如生态退耕、农业结构调整及自然灾害损毁等，土壤资源将进一步减少。

因而如何有效地控制及治理土壤重金属的污染，改良土壤质量，将成为生态环境保护工作中十分重要的一项内容[2]，治理土壤重金属重金属污染迫在眉睫。

1 农田土壤中重金属污染物来源1.1 大气中重金属沉降大气中的重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘等，大气中的大多数重金属是经自然沉降[3]和雨淋沉降进入农田土壤的。

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。

基于重金属积累特征的城市绿化树种配置模式研究宋芬芳;杨世勇【期刊名称】《安徽师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(034)004【摘要】用原子吸收法测定了芜湖市城区干道土壤与植物重金属(Cd、Pb、Zn、Cu)的平均含量,并分析了植物的重金属富集系数.结果表明:芜湖市城区已受到重金属的不同程度污染,土壤重金属元素的污染程度以Cd、Cu为最高,其次为Pb,污染程度最轻的为Zn.各绿化树种对重金属的积累特征表现为器官差异和金属差异性,即叶＞茎及Cu＞Zn＞Pb＞Cd.就所研究树种的综合富集系数而言,红枫是提取城市生态系统中重金属较为理想的树种之一.在重金属Cd污染较严重的区域宜栽种红枫、鸡爪槭、桂花等；Pb污染区可选择栽种红枫、鸡爪槭、银杏；Cu污染区可栽种红枫、女贞；Zn污染区可以选择龙柏和黄杨等.%The contents of heavy metals including Cd, Pb, Zn and Cu in soils and plants sampled in three throughways in Wuhu, Anhui province, were determined with Atom - absorption spectrophotometer. The heavy metal accumulation coefficients of different plant species were also analyzed. The results suggested that soil in Wuhu urban area has been contaminated to a certain degree. In particular, the soil was polluted mainly by Cd and Cu, followed by Pb and Zn. There are plant organs- and heavy metal-specific differences in the accumulation ability of different greening tree species, viz. Root> stem and Cu>Zn>Pb>Cd. As far as the individual and integrated accumulation coefficients were concerned, Acer atropurpureum is an ideal plant speciesfor phytoextraction from polluted urban soil. It is recommended to grow A. Atropurpureum, Acer rubrum and Osmamthus fragrans in soils contaminated heavily by Cd, to grow A. Atropurpureum, Acer rubrum and Ginkgo biloba in soils contaminated heavily by Pb, to grow A. Atropurpureum and Ligustrum Lucidum in soils contaminated by Cu and to grow Abina chinensis and Buxus sinica in soils contaminated by Zn.【总页数】5页(P365-369)【作者】宋芬芳;杨世勇【作者单位】安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖241000;安徽师范大学生命科学学院,安徽芜湖241000【正文语种】中文【中图分类】X173【相关文献】1.重金属Pb对薤白生长发育的影响及其重金属积累特征 [J], 李波;魏成熙;曾昭婵2.土壤重金属质量分数对广玉兰地上部重金属积累特征的影响 [J], 刘晖;余树全;车继鲁;邱问心;温雅婷3.成都市蔬菜重金属积累特征及安全生产农艺调控技术简介 [J], 刘西萌; 谢丽红; 钟文挺; 何玉亭; 孙娟; 蔡梣仪; 李浩4.宁国市城市远景规划区土壤重金属积累特征及其污染评价 [J], 王文庆;王守沛5.宁国市城市远景规划区土壤重金属积累特征及其污染评价 [J], 王文庆;王守沛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。