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2013年06月04日09:48 | 中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號(hào)：T|T

組建超富集植物軍團(tuán)

目前很多人都在從事利用植物修復(fù)技術(shù)來(lái)進(jìn)行土壤污染修復(fù)的研究，尋找更經(jīng)濟(jì)更適宜的超富集植物，并探索植物—化學(xué)和植物—微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)，重金屬被植物吸收以后，絕大部分都聚集在植物的根部，地上部分收割完后，重金屬仍然隨著根部的腐爛又回到了土壤中。因此，研究者們提出，超富集植物需要滿足3個(gè)條件：植物地上部分富集的重金屬達(dá)到一定的量；植物地上部分的重金屬含量應(yīng)高于其根部；高重金屬含量下植物生長(zhǎng)沒(méi)有受到明顯抑制。

1989年生物學(xué)家Baker等人制定了篩選超富集植物的“臨界含量”，其中鋅和錳為10000mg/kg，鎘100mg/kg，金1mg/kg，銅、鉛、鎳、鈷均為1000mg/kg。

目前發(fā)現(xiàn)的對(duì)重金屬具有超積累能力的植物有45科約400多種，其中73%為鎳的超積累植物。十字花科遏藍(lán)菜屬是一種鋅和鎘的超積累植物，是超富集植物軍團(tuán)中的“作戰(zhàn)高手”。

根據(jù)研究者的實(shí)驗(yàn)，遏藍(lán)菜地上部分鋅和鎘含量可分別達(dá)36000mg/kg和1140mg/kg，且地上部分鋅含量高達(dá)26000mg/kg時(shí)植物尚未表現(xiàn)中毒癥狀。在鎘濃度為19mg/kg的工業(yè)污染土壤種植收割天然遏藍(lán)菜6次，即可將土壤中的鎘下降至3mg/kg。

不過(guò)，并不是善于吸收重金屬就能夠被實(shí)際應(yīng)用在重金屬土壤的修復(fù)工程中。什么樣的植物能夠獲得認(rèn)可加入“超富集植物軍團(tuán)”呢？科學(xué)家們有一套嚴(yán)格的篩選標(biāo)準(zhǔn)。

能用于污染土壤植物修復(fù)的超積累植物應(yīng)具備以下幾個(gè)特性：即使在污染物濃度較低時(shí)也有較高的積累效率；能在體內(nèi)積累高濃度的污染物；能同時(shí)積累多種重金屬；生長(zhǎng)快、生物量大；抗蟲抗病能力強(qiáng)等等。

黨志介紹，目前有很多人都在從事利用植物修復(fù)技術(shù)來(lái)進(jìn)行土壤污染修復(fù)的研究，尋找篩選更經(jīng)濟(jì)更適宜的超富集植物，并探索植物—化學(xué)和植物—微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。

黨志介紹，植物種下去以后，只有離子態(tài)的和絡(luò)合態(tài)的重金屬被植物吸收了，但其他態(tài)體不被植物吸收，檢測(cè)濃度仍然很高，研究者們采取了植物—化學(xué)強(qiáng)化聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，通過(guò)添加一些化學(xué)物質(zhì)，使得土壤里其他態(tài)體的重金屬轉(zhuǎn)化為活性狀態(tài)。有些微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)分泌出一些生物表面活性劑，可以活化重金屬。通過(guò)篩選出這樣的微生物，或者從微生物中將產(chǎn)生的活性劑提取出來(lái)，投放到土壤里，就是植物—微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。

2011年，由黨志主持的一個(gè)名為“污染物在土壤中的環(huán)境化學(xué)行為與修復(fù)機(jī)理研究”的項(xiàng)目，獲得了廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自然科學(xué)類一等獎(jiǎng)，其中一項(xiàng)研究就是通過(guò)種植玉米加上化學(xué)強(qiáng)化來(lái)修復(fù)鎘污染的土壤。

“西方國(guó)家人少地多，所以他們主要采用超累積的草本植物對(duì)污染土地進(jìn)行集中治理，但是這條道路在我國(guó)行不通。”黨志說(shuō)，我國(guó)人多地少，希望既能夠治理污染，也能給農(nóng)民帶來(lái)收益。因此，他們把目光轉(zhuǎn)向玉米、向日葵、煙葉等經(jīng)濟(jì)作物。

課題組經(jīng)過(guò)2年多的反復(fù)試驗(yàn)，從20多個(gè)玉米品種中篩選出來(lái)“超甜38”，該品種能夠?qū)⑼寥乐械闹亟饘僭匚盏角o和葉中。

黨志說(shuō)，當(dāng)時(shí)他們考慮了好幾種植物，其中一種是向日葵，它吸收重金屬能力也很強(qiáng)。還有一種是玉米，“我們找了幾十種玉米，種玉米做實(shí)驗(yàn)，最后確定一種玉米，對(duì)重金屬吸收能力很強(qiáng)，加上化學(xué)強(qiáng)化機(jī)制，在白云區(qū)的蔬菜基地做了實(shí)驗(yàn)，修復(fù)效果不錯(cuò)。”

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