华南植物园发现新的重金属超富集植物

2011-4-07 17:02 来源: 中国科学院
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  由于工矿企业的发展,农业化肥的过量使用,污水灌溉等,中国乃至世界的土壤重金属污染越来越严重。植物修复技术是目前重金属污染治理的研究热点,它具有治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性、后期处理的简易性等优点。这个技术成功的关键在于寻找超富集植物。虽然目前全世界已发现400多种超富集植物,但是大多数超富集植物都有生物量小,生长缓慢,弱抵抗力,种子少,缺乏与当地植物竞争的能力等缺点,所以能够真正应用于植物修复技术的超富集植物并不多。因此采用更有效的方法来筛选更多超富集植物是非常必要的。

  中科院华南植物园土壤生态与生态工程研究组博士研究生张杏锋在导师夏汉平研究员的指导下,首次提出了用土壤种子库-重金属浓度梯度法来筛选重金属超富集植物,并成功找到一种Cd的超富集植物——少花龙葵(Solanum photeinocarpum)。该方法是指利用土壤种子库筛选对重金属具有超富集特性的植物,然后通过重金属浓度梯度实验对其超富集特性进行验证。结果发现,当土壤Cd浓度为60mg/kg时,少花龙葵的生长未受影响,根部Cd含量高达473mg/kg,茎、叶和地上部Cd含量分别达215、251和230mg/kg。在两个浓度梯度实验中,少花龙葵地上部Cd含量均超过Cd超富集植物的临界含量标准(100mg/kg),具有Cd超富集植物的基本特征,是Cd的超富集植物。

  这一研究结果近期发表在环境工程领域主流杂志Journal of Hazardous Materials (2011,189: 414–419)上。

  

  土壤种子库—重金属富集植物初步筛选实验中的植物种类(重金属添加到土壤中65天后)。最高的植物为少花龙葵。盆中数字分别表示如下:1-CK, 2-Cd4, 3-Cd8, 4-Zn100, 5-Pb300, 6-Pb600, 7-Cu100, 8-Cu300。