全 文 ：镉超富集植物球果 菜对镉-砷复合污染的反应及其
吸收积累特征
孙约兵1 ,2 ,周启星1 ,3＊ ,任丽萍1
(1.中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室 , 沈阳　110016;2.安徽师范大学重要资源保护与利用研究安
徽省重点实验室 ,安徽 芜湖　241000;3.南开大学环境科学与工程学院 ,天津　300071)
摘要:采用室外盆栽模拟方法 , 比较和分析了镉(Cd)-砷(As)复合污染处理对球果 菜(Rorippa globosa , 十字花科焊菜属 , 1 种
从农田杂草中新发现的镉超富集植物)的生长及其对 Cd、As吸收和积累特征的影响.结果表明 , 在低浓度 Cd-As 复合污染条件
下 ,由于 Cd 、As 的拮抗作用 , 从而促进植物的生长发育 ,同时也促进地上部对Cd的吸收和积累.在 Cd-As复合污染处理浓度为
10 mg kg和50 mg kg时 ,株高和地上部干重达到最大(分别为 35.9 cm 和 2.2 g 盆), 叶片中 Cd 积累量高于同浓度单一 Cd 处理.
Cd-As 复合污染高浓度处理表现出对球果 菜生长以及 Cd 的吸收和积累有协同的抑制作用.同时 , 球果 菜根部对 As的吸
收能力大于其地上部 ,相应的富集系数≤0.3 ,转移系数≤0.6 ,说明球果 菜对 As 有一定的排斥作用.这些结果表明 , 球果
菜有很强的忍耐 Cd-As复合污染的能力 , 对修复 Cd-As 复合污染土壤具有一定的潜力.
关键词:镉超富集植物;球果 菜;复合污染;植物修复
中图分类号:X171.4　文献标识码:A　文章编号:0250-3301(2007)06-1355-06
收稿日期:2006-07-10;修订日期:2006-08-21
基金项目:海外青年学者合作研究基金项目(20428707);国家自然科
学基金重点项目(20337010);中俄自然资源与生态环境联
合研究中心项目
作者简介:孙约兵(1978～ ),男 ,硕士 ,主要研究方向为污染土壤的植
物修复.＊通讯联系人 , E-mail:Zhouqx@iae.ac.cn
Growth Responses of Rorippa globosa and Its Accumulation Characteristics of Cd
and As under the Cd-As Combined Pollution
SUN Yue-bing1 , 2 , ZHOU Qi-xing1 , 3 , REN Li-ping1
(1.Key Laboratory of Terrestrial Ecological Process , Institute of Applied Ecology , Chinese Academy of Sciences , Shenyang 110016 , China;
2.Provincial Key Laboratory of Conservation and Exploitation of Biological Resources , College of Life Sciences , Anhui Normal University ,
Anhui Wuhu 241000 , China;3.College of Environmental Science and Engineering , Nankai University , Tianjin 300071 , China)
Abstract:Rorippa globosa has been identified as a new Cd-hyperaccumulating plant species.In the present study , growth responses of Rorippa
globosa and its accumulation characteristics of Cd and As were examined under the condition of Cd-As combined pollution.The results showed
that Cd and As had an antagonistic effect on enhancing the growth of the plants and Cd uptake and accumulation under the low concentration Cd
and As treatments.When Cd and As concentrations were 10 mg kg and 50 mg kg , the highest height of the plants and the dry weight of shoots
were up to 35.9 cm and 2.2 g pot , respectively;and the accumulation of Cd in the leaves under the combined pollution was higher than that
at the same level under single Cd pollution.However , there were synergic adverse effects on plant growth and Cd uptake under the high
concentration Cd and As combined pollution.Meanwhile the accumulation of As in the roots was higher than that in the shoots , the
translocation factor ≤0.3 and the bioaccumulation factor ≤0.6 , which showed that Rorippa globosa had an excluding effect on As uptake.
These results confirmed that Rorippa globosa had the strong tolerance ability to the Cd-As combined pollution , and the potential applied to
phytoremediation of contaminated soil by Cd and As.
Key words:Cd-hyperaccumulator;Rorippa globosa;combined pollution;phytormediation
　　由于工业废物的排放和不合理的农业管理措
施 ,致使农田土壤中镉(Cd)、砷(As)污染日趋严重 ,
并不同程度地导致了人和动物体急性 、亚急性和慢
性中毒 ,还可诱发引起致癌 、致畸[ 1～ 3] .由于 Cd 、As
污染在土壤环境中表现为具有隐蔽性 、长期性和不
可逆转性的特点 ,使得这 2种金属污染土壤的治理
和修复成为亟需解决的现实问题.对于具有经济高
效 、绿色净化和易于后续处理等优点的植物修复技
术[ 4 ～ 6] ,其关键是选育出对污染元素有较强吸收能
力的超富集植物(hyperaccumulator).这种植物对重金
属的吸收积累量超过一般植物的 100倍而不影响其
正常生长[ 7] .目前 ,有关超富集植物的衡量标准有 3
个:一是临界含量标准 ,即植物茎或叶中重金属达到
其临界含量 , 其中 Cd 为 100 mg kg , As 为 1 000
mg kg[ 7] ;二是富集系数标准 ,即富集系数大于 1.0 ,
但有时甚至达 50 ～ 100[ 8] ;三是转移系数标准 ,即重
金属在植物地上部积累量大于其根部积累量[ 9] ,同
第 28 卷第 6期
2007 年6 月 环　　境　　科　　学ENVIRONMENTAL SCIENCE
Vol.28 , No.6
Jun., 2007
DOI :10.13227/j.hjkx.2007.06.033
时还需要对它们有一定的耐受能力.但是 ,这些已知
的超富集植物都不同程度存在着不能同时超量积累
多种重金属 、生物量较小 、生长缓慢 ,且在基因工程
培育理想的超富集植物方面进展也十分缓慢等缺
点 , 从而影响植物修复技术的有效性和广泛应
用[ 10] .
与作物相比 ,杂草抗逆境能力强 ,同时还具有较
强的争光 、争水和争肥的能力 ,是修复污染土壤较理
想的种质资源.球果 菜(Rorippa globosa)是我国境
内利用农田杂草发现的为数不多的 1种镉超富集植
物(专利号:CN 200410020981.2).已有研究表明 ,当
土壤 Cd达到 25 mg kg时 ,其开花期和成熟期叶片中
Cd含量分别为 131.6 mg kg和 150.1 mg kg[ 11] ,地上
部Cd积累量大于其根部积累量 ,且地上部富集系数
大于 1.0 ,符合超富集植物的基本特征[ 7] .鉴于镉超
富集植物对 Cd-As复合污染土壤的修复以及同时对
Cd 、As 具有超富集作用的植物鲜见报道 ,本试验旨
在研究 Cd-As复合污染条件下球果 菜的生长反应
及其对 Cd 、As的吸收和积累特征 ,探讨它们互作的
内在机制 ,以期为 Cd-As复合污染土壤的修复和治
理提供科学依据.
1　材料与方法
1.1　试验地点概况
试验地点设在中国科学院沈阳生态实验站内 ,
地理位置为东经123°41′、北纬41°31′,海拔约50 m ,属
温带半湿润大陆性气候 ,年平均温度 5 ～ 9℃,无霜
期为 127 ～ 164 d ,年降水量 650 ～ 700 mm.盆栽试验
土壤采自该站表土(0 ～ 20 cm),土壤类型为草甸棕
壤 ,其理化性质为 pH 值 6.56 ,有机质 12.26 g kg ,全
N 0.91 g kg ,全 P 0.4 g kg ,全 K 183 g kg ,总 Cd 0.17
mg kg ,总 Cu 32.9 mg kg , 总 Zn 28.1 mg kg , 总 Pb
11.1 mg kg ,总 As 10.4 mg kg.
1.2　试验方法
将供试土壤风干后过 4 mm筛后 , 每盆装土
2.5 kg ,与一定量的污染物充分混匀后装入塑料盆
( =20 cm , H =15 cm), Cd-As复合污染处理 ,设 3
个Cd水平(mg kg):10 、25 、50;2个 As水平(mg kg):
50 、250;另外设 1个对照 ,共 7个处理 ,即为:①CK;
②Cd 10 mg kg+As 50 mg kg;③Cd 10mg kg+As 250
mg kg;④Cd 25 mg kg+As 50 mg kg;⑤Cd 25 mg kg+
As 250 mg kg;⑥Cd 50 mg kg+As 50 mg kg;⑦Cd 50
mg kg+As 250 mg kg.以 CdCl2·2.5H2O和 Na2HAsO4
·7H2O的形式加入.平衡 3周后 ,选择生长一致的球
果 菜幼苗分别移栽入各盆中 ,每盆 3棵苗 ,重复 3
次.为了使其在自然状况下生长 ,不施底肥且露天栽
培 ,根据盆中土壤缺水情况 ,不定期浇水(水中未检
出 Cd和As),使土壤含水量经常保持在田间持水量
的 80%左右.为防止污染物淋溶渗漏损失 ,在盆下
放置塑料托盘并将渗漏液倒回盆中.植物生长时间
为68 d.
1.3　样品分析
植物样品分为根 、茎 、叶和籽实 4部分 ,分别用
自来水充分冲洗以去除粘附于植物样品上的泥土和
污物 ,然后再用去离子水冲洗 ,沥去水分 ,在 105℃
杀青10 min.之后 ,在 70℃下烘干至衡重 ,将植物样
品粉碎备用.植物样品采用 HNO3-HClO4 法消化(二
者体积比为 3∶1),原子吸收分光光度计测定样品中
的 Cd 含量.As的测定方法是在酸性条件下 ,加入
20%硫脲(体积分数)将 As5+还原成 As3+ , 利用
HG-AFS法测定[ 12] .
1.4　数据分析
所有检测的数据都重复 3 次 ,在计算机上用
Microsoft Excel 2003进行平均值和标准差的运算 ,以
Mean±SD形式表示.并利用最小显著性差异测验
(LSD测验)进行植物样品差异显著性测验.
2　结果与讨论
2.1　球果 菜对 Cd-As复合污染的生长反应
从外观上看 , Cd-As 复合污染条件下球果 菜
生长正常 ,叶片没有出现如萎黄 、缺绿等受胁迫症
状.通过盆栽梯度实验发现 ,植株在株高和地上部干
重对 Cd-As复合污染的反应 ,表现为相一致的规律
(图 1和图 2).在低浓度 Cd-As复合污染条件下 ,球
果 菜地上部的生长表现出一定促进效应.当 Cd 、
As复合浓度为 10 mg kg和 50 mg kg时 ,植物平均株
高达到最大值 ,为 35.9 cm;地上部干重也达到最大 ,
是对照的1.1倍 ,达到2.2g 盆.随着土壤中施加Cd 、
As含量逐步提高 ,对球果 菜生长发育逐渐具有协
同的抑制作用 ,表现在平均株高和地上部生物量均
有所降低.然而 , 当 Cd-As 复合浓度水平增加到
50 mg kg和 250 mg kg时 ,株高和地上部生物量则显
著降低(p<0.05),尤其与对照相比 ,其株高和地上
部干重分别下降了 35%和 43%.当 Cd投加浓度相
同时 ,与 As浓度为 50 mg kg相比较 , 在 As浓度为
250mg kg条件下植物株高和生物量地上部干重总体
有所降低 ,但不太明显(只有在 Cd为 50 mg kg时 ,株
高显著下降);同样 ,在同一 As投加浓度条件下 ,随
1356 环　　境　　科　　学 28 卷
着Cd投加浓度的上升 ,球果 菜生长发育受到抑制
程度也基本上愈加明显.
作为超富集植物 ,其在成熟期的生物量通常是
一个重要的评价指标[ 13] ,尤其是地上部生物量 ,在
土壤中重金属污染程度较高 ,但只要没有达到能够
抑制植物生长的临界浓度条件下 ,植物地上部生物
量一般不会下降;如果超过这一临界浓度 ,植物生长
就会受到抑制 ,其叶色 、株高等生长特性就会发生不
同程度地变化 ,但最终集中反映在植物地上部生物
量会显著降低[ 14 , 15] .由图 1 和图 2可知 ,在低浓度
Cd-As复合污染条件下 ,由于 Cd 、As之间表现出拮
抗作用 ,促进球果 菜的生长和发育 ,株高和生物量
与对照相比均有所提高;当 Cd-As复合浓度增加到
25 mg kg和 50 mg kg时 ,株高和生物量虽然减少但并
不显著 ,同时在 Cd-As复合污染浓度梯度处理中植
物根部干重受影响的程度不太明显(p>0.05)(如图
2),说明球果 菜对 Cd-As复合污染有很强的耐性
　　　　　　
图 1　Cd-As复合作用对球果 菜株高的影响
Fig.1　Effect s of Cd-As combined pollution on
the height of Rorippa globosa
图 2　Cd-As复合作用对球果 菜生物量的影响
Fig.2　Effects of Cd-As combined pollution
on the biomass of Rorippa globosa
能力.对于 Cd-As复合污染土壤的植物修复有一定
的潜力 ,因为对重金属的强耐性能力是超富集植物
修复复合污染土壤的一个重要特征[ 16] .
2.2　Cd-As 复合污染对球果 菜体内 Cd 积累的
影响
表 1表示的是 Cd-As复合污染处理下球果 菜
根 、茎 、叶和籽实 4个部分 Cd含量.由表 1可看出 ,
随着土壤中 Cd投加浓度的提高 ,植物体各部分 Cd
含量均有所增加.植物体中 Cd 含量表现为:叶片>
茎>根>籽实 ,植物地上部含量大于地下部的浓度.
当 Cd投加浓度≥25 mg kg时 ,叶片中 Cd含量高于
镉超富集植物临界含量标准[ 7] ,尤其当 Cd-As复合
污染浓度为 50 mg kg和 50 mg kg ,叶片中 Cd 含量达
到241.8 mg kg.可见 ,在较高的复合污染浓度条件
下 ,球果 菜仍然有很强的 Cd 吸收积累能力 ,对于
Cd-As复合污染土壤的治理有一定的修复潜力.当
Cd为同一浓度处理水平情况下 ,高As(250mg kg)条
件下抑制了植物对 Cd 的吸收 ,植物体各部分中 Cd
含量基本上都有所减少 ,但在 Cd 为 10 mg kg和 25
mg kg浓度下 ,高 As(250 mg kg)浓度对 Cd的吸收抑
制程度不太明显(p >0.05);而当土壤中 Cd浓度达
到 50 mg kg时 ,与低 As(50 mg kg)浓度相比 ,高 As
(250mg kg)浓度下植株根 、茎和叶中Cd含量显著下
降(p<0.05).在Cd单一处理浓度为 25 mg kg时 ,与
成熟期的球果 菜叶片中 Cd含量为 150.1 mg kg[ 11]
相比 ,在 Cd-As复合污染处理水平为 25 mg kg和 50
mg kg时 ,叶片中 Cd的积累量却达到180.0 mg kg.说
明了投加一定含量的As能够表现出球果 菜对 Cd
的吸收机能的促进作用.周启星研究发现[ 17] ,当土
壤环境中同时存在 Cd和 As时 ,As有促进苜蓿吸收
Cd的功能;同时 ,As也可促进水稻对 Cd的吸收 ,当
土壤投加As浓度为 30 mg kg时 ,水稻根 、茎叶 、籽实
Cd含量水平随着土壤中 As含量的增加而增加[ 18] .
植物对 Cd的吸收能力 ,直接受土壤中投加的 Cd 、As
浓度及其交互作用制约 ,这或许是 Cd-As复合污染
的实质[ 17] .Cd 、As之间交互作用表现为协同效应 ,
Cd 、As在协同作用时 ,Cd3(AsO4)2 可透过植物细胞
膜 ,因此在复合污染条件下 ,一定浓度的 As投加能
够促进植物对Cd的吸收和积累[ 18] .
转移系数(translocation factor , TF)是指地上部元
素的含量与地下部同种元素含量的比值[ 19] ,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部器官转运
能力越强.从表 2可看出 ,Cd-As复合污染条件下球
13576 期 孙约兵等:镉超富集植物球果 菜对镉-砷复合污染的反应及其吸收积累特征
　　 表 1　Cd-As复合污染对球果 菜体内 Cd积累量的影响
Table 1　Effects of Cd-As combined pollution on Cd accumulation in Rorippa globosa
处理 mg·kg-1 Cd积累量 mg·kg -1根 茎 叶 籽实
Cd 10 +As 50 12.3 ± 12.2bc 34.1 ± 17.1cd 64.0 ± 32.0cd 17.6 ± 7.3a
Cd 10 +As 250 7.2 ± 2.1c 12.4 ± 7.8d 27.3 ± 16.2d 2.7 ± 0.1a
Cd 25 +As 50 40.8 ± 6.5b 92.4 ± 27.8b 180.0 ± 40.0ab 36.6 ±16.5a
Cd 25 +As 250 34.0 ± 23.0bc 56.2 ± 15.2bc 120.6 ± 46.5bc 48.8 ± 10.4a
Cd 50 +As 50 91.6 ± 12.9a 176.4 ± 35.5a 241.8 ± 7.1a 70.6 ± 39.1a
Cd 50 +As 250 40.0 ± 33.6b 80.3 ± 21.5b 141.6 ± 51.2b 30.0 ± 5.2a
显著性水平(p) <0.01 <0.01 <0.01 >0.05
F 7.1 23.3 16.5 1.9
果 菜对Cd仍然具有较强的转运和富集能力 ,各复
合污染处理梯度水平下其TF >1.当Cd投加浓度相
同时 ,球果 菜体内的转移系数随着 As投加浓度的
增加而减少 ,说明高As抑制了Cd向地上部转移;但
在Cd为 50 mg kg时 ,高 As处理下植物的富集系数
则大于低As条件下 ,这可能与高 As显著抑制根部
对Cd的吸收积累有关;与低 As(50 mg kg)相比 ,其
Cd积累量减少了 56%(见表 1).当投加 As 浓度相
同时 ,植物体Cd的转移系数随着土壤中 Cd含量的
增加而减少.
表 2　Cd-As复合污染条件下球果 菜 Cd、As的
富集系数和转移系数
Table 2　Bioaccumulation and translocation factors of Cd and As in
Rorippa globosa under the Cd-As combined pollution
处理 mg·kg -1
Cd As
富集系数
(BF)
转移系数
(TF)
富集系数
(BF)
转移系数
(TF)
Cd 10 + As 50
Cd 10 + As 250
Cd 25 + As 50
Cd 25 + As 250
Cd 50 + As 50
Cd 50 + As 250
6.4
2.7
7.2
4.8
4.8
2.8
5.2
3.8
4.4
3.6
2.6
3.5
0.2
0.1
0.2
0.1
0.3
0.1
0.5
0.3
0.6
0.3
0.4
0.3
　　富集系数(bioaccumulation factor ,BF)也称吸收系
数 ,是指植物中某元素含量与土壤中元素含量之
比[ 10] .富集系数表征土壤-植物体系中元素迁移的难
易程度 ,这是反映植物将重金属吸收转移到体内能
力大小的评价指标.富集系数越高 ,表明植物地上部
重金属富集质量分数大.从表 2可看出 ,当 Cd 投加
浓度相同时 ,高 As(250 mg kg)处理下表现出抑制球
果 菜地上部对 Cd的吸收效率;与低As(50 mg kg)
处理相比 ,球果 菜叶中 Cd的积累量分别减少了
58%、33%和 42%;当投加As浓度相同时 ,植物体的
富集系数则在 Cd为 25 mg kg达到最大值 ,这可能与
植物地上部的富集系数与其土壤中污染物投加含量
有关 ,在适宜浓度下 ,能够促进植物对 Cd的吸收积
累 ,富集系数达到最大.总之 ,由于液泡的区室化作
用和植物体内某些有机物(如 MTs 、PCs 、有机酸等)
对重金属的螯合作用 ,降低了重金属的毒性 ,从而能
够促进植物体对重金属的吸收积累[ 20 ～ 22] .在复合污
染处理中 ,球果 菜体内都有较高的转移系数和富
集系数 ,显示出对 Cd有很强的耐性和富集特征.
2.3　Cd-As 复合污染对球果 菜体内 As 积累的
影响
从图 3可看出 , Cd-As复合污染作用下球果
菜吸收的As主要集中在根部.在土壤 Cd-As复合浓
度为 25 mg kg和 250 mg kg时 ,根部 As 积累量达到
115.6 mg kg ,是地上部As积累量的 3.8倍.在 Cd-As
复合污染处理条件下球果 菜对 As吸收和转移能
力很低 ,富集系数为0.1 ～ 0.3 ,转移系数为 0.3 ～ 0.6
(表 2),说明球果 菜对 As 有一定的排斥作用.在
Cd投加浓度为 10 mg kg和 25 mg kg时 ,与低 As(50
mg kg)处理相比 ,在高 As(250 mg kg)处理下植物根
部和地上部As积累量显著增加(p<0.05);在 Cd处
理浓度为 50 mg kg时 ,根部和地上部 As积累量增加
不太明显 ,可能在高 Cd浓度下抑制了植物对 As的
吸收和积累.在 As处理浓度为 50 mg kg条件下 ,根
部和地上部As的积累量随着 Cd处理浓度增加而增
加;而在 As处理浓度为 250 mg kg条件下 ,表现出低
Cd处理浓度促进根部和地上部对 As的吸收和积
累 ,高 Cd处理浓度抑制根部和地上部对 As的吸收
和积累.
植物对重金属的排斥机制通常包括 2个方面 ,
一是减少根部对重金属的吸收 ,二是重金属在根部
通过区室化保存 ,从而限制向地上部转移[ 20] .排异
植物最重要的特征就是植物体尤其是地上部重金属
含量较低[ 23] ,排异植物是重金属污染土壤稳定修复
较理想的修复植物;与超富集植物相反 ,以体外抗体
为主导机制 ,排异植物减少其向地上部转移[ 24] .球
果 菜对 As的排斥性虽然影响其对 As 的提取修
1358 环　　境　　科　　学 28 卷
复 ,但却是其对 As耐性能力的表现 ,根部吸收的 As
只有少量转移到地上部 ,从而降低了 As对植物体的
毒害.
图 3　Cd-As复合污染作用对球果 菜体内 As积累量的影响
Fig.3　Effects of Cd-As combined pollution on As
accumulation in Rorippa globosa
2.4　Cd-As复合污染对球果 菜地上部和根系中
Cd 、As吸收量的影响
超富集植物地上部积累大量的重金属有利于将
其收获并妥善处理后 ,即可将该土壤中重金属移出
土体 ,从而达到重金属污染治理与生态修复的目
的[ 25] ,同时地上部高含量重金属还有一定的经济效
益 ,如通过灰化冶炼提取重金属[ 26 , 27] .球果 菜从土
壤中吸收的 Cd 主要积累在地上部 ,占整个植株的
86%～ 99%(图 4).当 As投加浓度相同时 ,地上部
Cd积累量随着土壤中投加 Cd 含量增加而增加;当
Cd处理为同一浓度时 ,高As(250 mg kg)处理能显著
抑制地上部 Cd的积累 , 与低 As(50 mg kg)处理相
比 ,球果 菜地上部 Cd 积累量分别减少了 69%、
49%和 59%.虽然球果 菜地上部 As含量小于根
部 ,但由于地上部生物量大 ,其 As积累量则是根部
的1.2 ～ 3.5倍.
图 4　Cd-As复合污染作用下球果 菜体内 Cd的积累量
Fig.4　Accumulation of Cd in Rorippa globosa under the
Cd-As combined pollution
　　植物有效数(plant effective number ,PEN)和重金
属提取率(metal extraction ratio ,MER)被用来评价超
富集植物修复重金属污染能力.其中 ,植物有效数是
指植物体内积累 1g 重金属所需要植物地上部或整
个植株的数目[ 28] .在 Cd-As 复合污染水平为 50
mg kg和 50 mg kg时 ,球果 菜体内积累 1g 镉需要植
物地上部或整个植株数分别为 >12126和>10836 ,
球果 菜体内积累1 g砷需要植物地上部或整个植
株数分别为>33 638和>240 633.重金属提取率是
指植物地上部积累重金属的量与土壤中同种重金属
量的比值 ,即[ 29] :
MER = c地上部重金属 ×m地上部干重c土壤中重金属 ×m土壤重量 ×100% (1)
　　在 Cd-As复合污染不同浓度处理条件下球果
菜地上部对 Cd 的提取率分别为 0.11%、0.03%、
0.09%、0.05%、0.07%和 0.03%,可见由于高 As处
理抑制了植物地上部对 Cd 的吸收和积累 ,植物对
Cd的提取率也相应减少;在同样复合污染处理中 ,
As 的提取率分别为 0.007%、0.003%、0.008%、
0.002%、0.007%和 0.002%.总之 ,Cd超富集植物球
果 菜在Cd-As复合污染条件下对 Cd仍然有很强
的吸收富集能力 ,对 As的吸收富集能力则较弱 ,这
可能是植物体对不同污染物具有不同的耐性机
制[ 10] ,从而最大程度地适应污染的胁迫以利于植物
的生存.
3　结论
(1)在 Cd-As复合污染条件下 ,两者低浓度处理
由于 Cd 、As的拮抗作用 ,能够促进球果 菜的生长
发育 ,株高和生物量都有所增加;同时 ,与Cd单一污
染相比 ,低As浓度处理能够促进植物对 Cd的吸收
和积累.高浓度处理 ,Cd 、As两者能够表现出对球果
菜有协同的抑制作用 ,不仅植株生长发育减缓 ,而
且地上部 Cd的积累量也降低.作为镉超富集植物 ,
在复合污染条件下 ,地上部能够积累大量的 Cd ,其
富集系数和转移系数都大于 1.在Cd-As复合污染条
件下 ,球果 菜对 As有一定的排斥作用 ,表现为植
株地上部 As的积累量明显低于根部 ,其富集系数和
转移系数都小于 1.
(2)在本实验中 ,镉超富集植物球果 菜对 Cd
有超富集能力 ,同时对 As有一定的排斥作用 ,说明
球果 菜对 Cd-As复合污染有很强的耐性机制 ,对
于修复Cd-As复合污染土壤有一定的潜力.作为农
田杂草型超富集植物的球果 菜既具有野生植物的
13596 期 孙约兵等:镉超富集植物球果 菜对镉-砷复合污染的反应及其吸收积累特征
性状 ,也具有作物的某些栽培特征 ,有很强的生态适
应性和竞争能力 ,生长迅猛 ,光合作用效率高 ,能够
在较短时间内完成其生长史 ,抗逆性和抗虫害能力
强 ,具有一般超富集植物无法比拟的优势 ,是 Cd-As
复合污染土壤植物修复比较理想的材料.
参考文献:
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