镉超富集植物商陆及其富集效应.pdf

生态环境 2006, 15(2): 303-306 Ecology and Environment E-mail: editor@ 镉超富集植物商陆及其富集效应 聂发辉 1，2 1. 同济大学环境科学与工程学院，上海 200092 ；2. 华东交通大学土建学院，江西 南昌 330013 摘要：超累积植物筛选是重金属污染土壤植物提取修复的基础和核心问题，同时也是污染环境植物修复的难点及前沿。对株 洲市铅锌冶炼厂生产区生长的 8 种不同的植物进行了采样和调查。通过生物量测定和植物体内镉质量分数分析，发现商陆 （Phytolacca acinosa ）体内镉质量分数较高，生物量大，且呈现地上部的质量分数大于地下部的规律。通过室外盆栽模拟试 验，进一步研究商陆对土壤中镉污染的忍耐、积累能力，以检验这种植物修复 Cd 污染土壤的可能性及其潜力。结果表明， -1 -1 在 Cd 污染水平大于 50 mg·kg 条件下，商陆茎及叶的 Cd 含量分别超过了 100 mg·kg 这一公认 Cd 超积累植物应达到的临 界含量标准，其地上部 Cd 含量大于其根部 Cd 含量，且地上部 Cd 富集系数大于 1。与对照相比，植物的生长未受到抑制， 商陆对 Cd 的富集符合 Cd 超积累植物的基本特征。同时，利用吸收量系数对商陆的镉去除能力和富集特征进行了评价判断， 证实商陆是一种 Cd 超积累植物，这为镉污染土壤的植物修复提供了一种新的种质资源。 关键词：商陆；植物修复；镉；超富集植物 中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：1672-2175 （2006 ）02-0303-04 植物修复（phytoremediation ）是近年来国际上 重金属的吸收富集特点，探讨它在环境净化上的应 兴起的一种治理重金属污染土壤的新技术。其基本 用潜力，以期了解将它们应用到污染环境的植物修 思想是将自然生长或遗传培育的超富集植物种植 复可行性。 于污染土壤上，吸收重金属，从而降低土壤重金属 1 实验材料与方法 含量，达到治理的目的[1]。由于该技术具有高效低 1.1 Cd 超富集植物选择 耗、保持水土、工程小、无二次污染、能减少土壤 1.1.1 株洲冶炼厂概况 侵蚀、美化景观等优点，在清除土壤重金属污染方 株洲冶炼厂始建于 1956 年 12 月，是全国最大 面有着广泛的应用前景，已经成为国际学术界的研 的冶炼厂之一。冶炼厂以 Cd、Pb、Zn 污染最为严 究热点，因此被誉为廉价的“绿色修复技术”[2]。尽 重。据 1974 年中国医科院卫生研究所调查，厂区 管国际上报道的超积累植物的总数已有几百种之 -1 （以湿土质 土壤 Cd 质量分数最高达 106.0 mg·kg 多，但大多是 Ni 超积累植物，其总数约 400 多种， 量计算），一般在2 000 m 内污染较重。 而超富集镉的植物仅两种[3,4]。我国地大物博，植物 1.1.2 野外调查与采样 资源丰富，为开展相关研究提供了良好基础。但遗 2003 年 5 月，在冶炼厂生产区采集植物样品。 憾的是目前已知的这些超富集植物中绝大多数生 调查区域的面积约为 3 km2 。调查时选取不同镉污 长缓慢，植株矮小，地上部生物量小，很难进行机 染程度的调查点（生产车间门口和厂区外花池）， 械收获作业，因此一些学者对植物修复技术提出了