全 文 ：生态科学 21卷
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注№蛾1)为第一次处理前的情况．sin叫加‰山eEmⅢowlng甜r锄ov缸0fwccd
总是不少，一些地方甚至越拔越多，最后只好把草坪
废除掉重新铺种。
细叶结缕草俗称台湾草，多年生草本．具匍匐茎，
杆纤细，叶片质地细弱，易形成草坪。且耐践踏．广
泛用来建造植物观赏或运动草坪，也常用于绿化，固
土护坡，防止水土流失oJ。细叶结缕草耐旱、耐寒、
根系较深，同时对土壤不苛求”1。狗牙根是多年生草
本，具根状茎，极耐践踏．再生能力强，为最重要、
也是分布最广泛的暖季型草坪草之一．所以很适宜建
植运动型草坪o】。这两种草在实验中均表现出较强竞
争能力和对刈割较好的适应性。与地毯草相比，这两
种草叶子较细小，覆盖力较强，可以降低蒸腾作用，
减少水分散失。在本次实验中，细叶结缕草和狗牙根
干季并未出现地毯草那样的干枯情况，显出较强耐早
能力；另一方面．其较强覆盖能力有利于保持较高覆
盖度，特别是细叶结缕草．覆盖致密，可防止其它草
入侵。因此，在刈割情况下，这两种草坪杂草较不易
入侵，而较易管理。
为了更好的管理草坪．实现城市景观优美化及保
持城市生态系统平衡。提出以下几点建议；①对—般
杂草不易拔除干净的草坪，保留一种优势草种与其它
杂草共生是最经济的方法．但应及时刈割，以排除较
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4期 顾继光等：镉污染土壤的治理及植物修复
殖酸组分对cd的移动性和生物有效性的影响，合理
施用有机肥就可以一方面对农田Cd樗染起到了净化
的作用，另一方面也克服了传统治理方法中既需消耗
大量资金、又造成营养元素流失、二次污染等问题【I⋯。
2．2．4离子拮抗当土壤中某种重金属含量较高，对
土壤的污染较为严重时，可利用另一种对作物危害较
轻，且浓度低时对作物生长有利的微量元素拮抗它。
由于cd和Zn通常是伴随而生的，具有相似的化学性
质和地球化学行为，因而办具有拮抗cd被植物吸收
的特陛。已有试验证明【l⋯，土壤中适宜的Cd：办比，
可以抑制植物对cd的吸收，因此，可以通过向cd污
染土壤中加入适量窈，调节cd：Zn，减少cd在植
物体内的富集。
总之，镉污染土壤的改良是一个十分困难的问题。
实践表明，采取适宜的农艺调控措施，是合理利用和
改良严重镉污染土壤的良好途径，它有效地减少镉通
过食物链进入人体和家畜的机会，并可获得较好的经
济、社会和环境效益。
3重金属镉污染土壤檀物修复研究进展
3．i植物修复的概念和类型
随着人们对环境保护日益重视，一些科学工作者
开始寻找在不破坏土壤生态环境的状况下治理重金属
污染的新途径。植物修复则为开辟这一新途径提供了
希望。植物修复是指用植物吸收土壤中的重金属，最
终达到清除土壤中重金属的一类技术总称，也称绿色
修复或生物修复。它是一门新兴的环境枵染治理应用
技术．用来进行修复的植物可以包括高等植物界的一
切植物，如野生的草、蕨以及栽培的树木、草皮和作
物，作为修复植物它们应具备在污染土壤上能正常生
长，自身生长没有被抑制的特点。植物修复的机理通
常包括以下几个方面：
3．1．1植物萃取作用(Phytoex廿acd册)是指利用重金
属超积累植物从土壤中吸取一种或几种重金属，并将
其转移、储存到地上部，随后收割地上部并集中处理，
连续种植这种植物，以使土壤中重金属含量降低到可
接受水平。
3．1．2植物挥发作用(Pbytovdadnzado丑)是利用植
物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染
物(如Hg和se)，即植物将污染物吸收到体内后将其
转化为气态，释放到大气中。
3．1．3根际过滤作用(Rhizofil口丽on)植物通过改变
根际环境(pH、Eh)使重金属的形态发生化学改变，
通过在植物的根部积累和沉淀，减少重金属在土壤中
的移动性。
目前，植物修复主要是指植物萃取作用，即利用
某些特定的植物对重金属超富集能力清除土壤重金属
污染的技术。
3．2镉污染土壤植物修复研究进展
超积累植物(hype】∽cumulator)是指能够超量吸
收和积累重金属的植物，Brooks等人1977年最早提
出了这一概念Ⅲ】。利用超积累植物对重金属的富集比
普通植物高出几十倍到几百倍的能力，对重金属污染
土壤进行修复。到目前为止，在美国、澳大利亚、新
西兰等国已发现能富集重金属的超积累植物500多
种，其中有360多种是富集Ni的植物，就对cd而言，
公认100Ⅱlg·kg’1Dw作为其筛选超积累植物的临界
标准。Baker在欧洲中西部发现了能富集cd高达2130
mg·kg。1Dw的十字花科植物天蓝褐蓝菜(7=
∞￡丌‘2∞mJ)㈣。
如果能够根据污染土壤特性、污染的程度、当地
的农业生产习惯、气候条件、经济技术水平及预期达
到的修复目标综合考虑，将植物修复技术与电化法、
冲洗络合法、农艺调控措施等重金属污染土壤治理法
结合起来应用到土壤的修复中，可以做到取长补短，
比单一的方法效果好，达到高效、低耗的效果。
植物修复技术的处理费用很低，与常规的填埋法
相比具有明显的优势，尤其适合于在发展中国家应用；
植物修复技术属于原位修复技术，具有保护表土、减
少侵蚀和水土流失的功效，对环境影响小，可广泛应
用于矿山的复垦、重金属污染土壤的改良，是目前最
清洁的污染处理技术；与其它处理方法相比，植物修
复技术产生的废物量较少，并且可以回收重金属。
3．3植物修复的研究展望
虽然现已筛选的超积累植物对重金属的富集能力
很强，随着研究的深入，人们发现超积累植物往往植
株矮小，生物量较低，生长速度慢，生长周期长，而且
受到土壤水分、盐度、酸碱度的影响，很难在实际中应
用。由此，人们注意到能否应用现代生物技术将超积
累植物的相关基因克隆，然后转移到生物量较大的植
物或作物体内．培养出新的超积累植物品种，将其应
用到污染土壤的修复上，必将大大提高对污染土壤的
修复能力，减少重金属在食物链中的积累。
有研究表明，根际分泌物在根际环境中具有降低
cd的有效性，减少植物对cd吸收的作用“Ⅲ。因此，
与超积累植物相反，筛选以体外抗性为主导机制的重
金属排异植物，特别是农作物，减少其向可食用部位
转移、积累，降低在食物链中的数量，对于人类寻找
万方数据
生态科学 2l卷
一种既对圬染物有较高的抗性、又能保证生物产品具
有较高的安全性，为污染土壤的再利用提供了一种崭
新的广阔的途径。进而通过了解抗金属作物的抗性机
制，选育抗性强、吸收少的作物品系在金属污染区推
广种植。同时研究低吸收的遗传机制及基因定位，并
通过基因工程等分子生物学技术进行遗传育种，培育
出抗性强、吸收少、产量高、品质好的作物品种．以
保证日益严重的重金属污染条件下的农业生产顺利进
行．对于保护生态环境、治理环境污染和生产出合格
的绿色食品具有重要的意义。
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万方数据
镉污染土壤的治理及植物修复
作者： 顾继光， 周启星
作者单位： 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
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2002,21(4)
被引用次数： 44次

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37.朱芳 （Lycopersicon esculentum）对重金属胁迫响应的品种间差异及机理研究[学位论文]博士 2005
38.张鑫 安徽铜陵矿区重金属元素释放迁移地球化学特征及其环境效应研究[学位论文]博士 2005
39.熊愈辉 东南景天对镉的耐性生理机制及其对土壤镉的提取与修复作用的研究[学位论文]博士 2005
40.WEI Shuhe.ZHOU Qixing Identification of weed species with hyperaccumulative characteristics of
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41.魏树和.周启星.王新.曹伟 农田杂草的重金属超积累特性研究[期刊论文]-中国环境科学 2004(1)
42.程旺大 水稻籽粒有毒重金属含量的基因型和环境效应研究[学位论文]博士 2004
43.魏树和.周启星.王新.曹伟.任丽萍.宋玉芳 杂草中具重金属超积累特征植物的筛选[期刊论文]-自然科学进展
2003(12)
44.魏树和.周启星.王新 18种杂草对重金属的超积累特性研究[期刊论文]-应用基础与工程科学学报 2003(2)


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