重金属超富集植物及植物修复技术研究进展

植物修复技术（Phytoremediation)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绿色生态技术，重金属超富集植物（hyperaccumulator)及植物修复技术是当前学术界研究的热点领域，目前虽已有Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等超富集植物发现的报道，但尚无一例报道来自于中国，中国具有广袤的国土面积、丰富的植物类型和多种（处）古老的矿山开采与冶炼场所，在中国开展超富集植物的寻找，研究与开发工作，将会有重要突破，并具有重要的理论与实践意义，本文拟就国内外在这一领域的研究进展作一简要综述。  

大叶井口边草——一种新发现的富集砷的植物

自 1 999年以来对位于湖南省一些高砷区的植物和土壤进行了一系列的野外调查 ,以着力寻找砷的超富集植物。结果表明 ,与砷超富集植物蜈蚣草同属的另一种植物——大叶井口边草 ,对砷也具有显著的富集特征。这一发现为研究揭示砷在植物中的超富集机理提供了一种新的材料。建议深入开展蜈蚣草与大叶井口边草这两种砷富集植物的对比研究。  

中国城市污泥有机质及养分含量与土地利用

土地利用是城市污泥的重要处理处置方法，其有机质和养分含量是土地利用中很受关注的问题。关于中国的城市污泥虽然已有不少研究报道，但不同研究结果之间结论并不一致，且缺乏系统的总结。通过系统搜集了20世纪80年代以来全国城市污泥相关的文献资料，重点评述中国城市污泥的有机质含量及其土地利用问题。通过29个城市污泥组成的统计分析发现，中国城市污泥(不包括工业污泥)的有机质平均含量达到384g／kg，全氮、全磷和全钾分别为27、14．3和7g／kg；有机质、全氮、全磷比纯猪粪分别高出1／3～2／3，但全钾比纯猪粪低1／3。中国城市污泥的有机质含量呈逐年增加的趋势，但氮、磷含量变化规律不明显。研究证明，城市污泥在粮食作物、蔬菜、经济作物及园林绿地上使用，具有明显的肥效和改良土壤的效果。近年来，城市污泥中重金属含量越来越低，这有利用促进城市污泥的土地利用，但中国在有机污染物和病原体的危害方面研究相对较少，对城市污泥土地利用的潜在风险仍缺乏长期的定位试验研究。  

水溶性有机质对土壤中镉吸附行为的影响

水溶性有机质 (DOM)是陆地生态系统和水生生态系统中的一种很活跃的组分 .本文以赤红壤、水稻土和褐土作为供试土壤 ,研究了来源于稻秆和底泥的DOM对土壤中Cd吸附行为的影响 .DOM对土壤中Cd的吸附行为具有明显的抑制作用 .这种抑制作用与土壤类型和DOM种类有关 .在 3种供试土壤中 ,无论添加稻秆DOM还是底泥DOM ,都会使Cd的最大吸附容量和吸附率明显降低 ,其下降幅度为17 3%～ 93 9%.在添加同一种DOM的前提下 ,DOM对Cd吸附的抑制作用均为 :赤红壤 >水稻土 >褐土 .如果不添加DOM ,则土壤对Cd的最大吸附容量主要取决于土壤固相的吸附特性 ,添加DOM后土壤对Cd的最大吸附容量则主要取决于液相中的DOM .由此推断 ,传统的看法 ,通过施用有机肥来固定土壤中的Cd并达到治理重金属污染土壤的观点值得商榷 .  

土壤砷污染对蔬菜砷含量及食用安全性的影响

对湖南郴州砷污染区的土壤和蔬菜砷含量进行了研究 ,结果表明该地区土壤含砷量为 19.5～ 2 37.2 mg/ kg、平均为 6 3.9mg/ kg、中值为 4 7.8mg/ kg,比全国平均土壤含砷量 (9.2 m g/ kg)高 2～ 2 5倍 ;蔬菜可食部分砷含量范围为 0 .0 4～ 2 .6 4 m g/ kg、平均为 0 .74 mg/ kg、中值为 0 .5 4 mg/ kg,5 4 %的蔬菜可食部分含砷量超过了《蔬菜卫生标准》规定的最大允许量 (MPC≥ 0 .5mg/ kg) ;菠菜 ,茼蒿和生菜可食部分超标比较严重 ,最大砷含量超出 MPC 5倍左右。  

高砷区植物的生态与化学特征

 土壤砷污染是一种十分严重的环境问题，但目前尚无经济有效的治理方法。利用各种重金属的耐性与富集植物修复重金属污染土壤是当前的研究热点。通过对两个中国典型的砷矿区（炼砷区）土壤与植物的系统调查与采样分析，发现若干种植物对砷具有极强的耐性和不同程度的富集能力。砷在不同植物中的含量分别为：蜈蚣草（Pteris vittata）羽片1 600 mg·kg-1 DW，剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)地上部1 230 mg·kg-1 DW，酸模(Rumex acetosa)地上部 440 mg·kg-1  

湖南柿竹园矿区土壤重金属含量及植物吸收特征

矿区重金属污染十分严重,寻找和发现适合当地气候与土壤条件的重金属耐性植物是矿区植被恢复和污染土壤修复的前提。对我国湖南柿竹园有色金属矿区调查发现,该地区选矿厂的重金属污染问题普遍比尾砂库严重。选矿厂土壤砷、镉、铅、锌严重超标,尾砂库周围也受到不同程度的重金属污染。土壤重金属胁迫效应影响着植物物种分布,选矿厂物种分布较少,相比之下尾砂库的植物多样性较为丰富。柿竹园矿区植物对重金属的吸收表现为富集型(如蜈蚣草Pteris Vittata L .和苎麻Boehmerianivea (L .) Gaud.)、根部囤积型(如攀倒甑Patrinia villosa和木贼Equisetum hyemale)和规避型(如蔓出卷柏Selaginelladavidii Franch和芒草Miscanthus sinensis Andlerss)等3种类型。  

城市污泥堆肥用作草皮基质对草坪草生长的影响

研究了城市污泥堆肥生产草坪基质的应用效果。试验结果表明，城市污泥堆肥基质能明显提高黑麦草的地上和地下生物量和叶绿素含量，与不施化肥和施用化学的对照相比，城市污泥堆肥可以增加土壤有效态氮、磷含量，促进植物叶片对氮的吸收，提高草坪的质量。用经过无害化处理的城市污泥生产草坪基质，既可以解决城市污泥的出路，又可以降低草坪的生产成本，是一条经济可行的途径。  

城市污泥复合肥的肥效及其对小麦重金属吸收的影响

通过盆栽和大田试验，初步探讨了污泥复合肥种植小麦的肥效及其对小麦重金属吸收的影响。试验结果表明，污泥复合肥对小麦的增产效果和土壤的增肥效果明显优于化肥，等同于市售复合肥，它能促进植株生长发育，提高小麦产量，对土壤速效养分的积累有明显的促进作用；污泥复合肥处理的小麦籽粒中重金属Cu、Zn、Pb、Cd的含量均在国家食品卫生标准范围内。  

陆地生态系统中水溶性有机质的环境效应

目前水溶性有机质（Dissolved Organic Matter)已逐步成为陆地生态系统中的一个研究热点。系统地评述了陆地生态系统中DOM的组成特点及其环境效应。尽管关于陆地生态系统中DOM的研究还不完善，至今对其性质，组成和分类方法等问题看法不一，但现有结果已经表明DOM是一种十分活跃的重要化学组分，它对陆地生态系统中污染物质的溶解，吸附，解吸，吸收，迁移和生物毒性，微生物活动以及土壤形成过程等均有显著的影响。影响DOM在地生态系统中的环境效应的主要因素包括：DOM与污染物的络合作用，污染物溶解／沉淀作用，土壤对DOM的吸附作用，土壤质地，酸碱缓冲作用等。