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长期以来国内外学者对重金属污染治理进行了大量研究,取得了一定的治理效果,但目前传统的吸附固定法、络合浸提法、玻璃化法、土壤冲洗及电动修复等重金属治理方法投资昂贵,修复成本极高,需要打扰土壤结构,只能小面积污染治理,很难大面积推广应用。在这种背景下近年来对环境扰动少、修复成本低且能大面积推广应用的重金属污染植物修复技术应运而生,为重金属污染土壤的治理提供了新途径,具有广阔的应用前景,但应用植物修复技术治理重金属污染的前提就是要筛选出重金属超富集植物,但由于缺乏这方面的研究,国内发现的重金属超富集植物比较少,极大地限制了重金属污染植物修复技术的应用。大量研究表明土壤中重金属全量并不能完全准确地反映重金属的毒性、危害程度及其被生物吸收累积的难易程度',重金属的生物有效性和毒性与其形态、数量密切相关重金属有效态通常可认为是植物可吸收利用的形态,但目前国内有关福建金属矿区土壤重金属有效态方面的研究报道比较少。28275
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国外重金属超富集植物筛选工作开始较早。重金属对植物生长的影响随植物种类、元素种类和土壤理化性质的不同而存在较大差异,可能使多数植物产生毒害,仅有极少的耐性植物可以正常生长。某些植物体内重金属含量远远超过其生理需求,不仅超过多数植物体内元素含量,甚至大大超过重金属土壤中生长的耐性植物元素水平[7]。这些植物主要是一些地方性的物种,其区域分布与土壤重金属含量呈明显的相关性[8]。Minguzzi et al[9]首次测定了alussun bertolonli植物叶片（干重）含Ni达7900mg kg-1。重金属污染土壤上大量地方性物种的发现促进了耐重金属植物的研究,某些能够富集重金属的植物也相继被发现。Jaffer[10]先引用“重金属超富集植物”这一术语,Brooks[11]提出了超富集植物的概念,Chaney[12]提出了利用超富集植物清除土壤重金属污染的思想。论文网
Zn超富集植物的研究起源于Thlaspi属植物的研究。Rascio et al[13]发现,生长在意大利和奥地利边界污染土壤上的Thlaspi rorundifoliun ssp.cepace是Zn超富集植物。Reeces et al[14]发现,生长在蛇纹岩地区的许多山少属的超富集植物中Zn含量都在100mg kg-1以上,而且不一定分布在Zn污染区域。通过对美国西北部、土耳其、塞浦路斯和日本的Thlaspi属植物进行研究,也筛选出了一批新的超富集植物。目前发现的超富集植物有21种,分布在Brassicaceae \ caryphyllaceae Lamiaceae和Violaceae等四个科。Thlaspi rorundifoliun ssp.cepace等超富集植物Zn含量都超过一,其中胡是目前研究较多的植物,已经成为研究超富集植物的模式植物。自从正式确定八故胡。、为的超富集植物以来[15],国内外学者对其吸收、富集机制、解毒机制、根系分布和实际修复能力等方面进行了广泛研究,取得许多有价值的成果,对理解超富集植物独特富集能力和提高富集植物的效能等方面具有重要意义。
在重金属Zn胁迫下,在Zn 0～ 520 mg/kg范围内促进了4个品种黑麦草的生长,高锌(16mmol/kg Zn2+ )对黑麦草地上部生长有一定影响；在Zn2+≤ 8 mmol/kg时,植株吸收N、P、K并未受到抑制；植株地上部、根系最大N、P、K含量大多出现在生物量最高或次高的2 mmol/kg Zn2+或4 mmol/kg Zn2+处理中；黑麦草不同品种对Zn的吸收和转运存在显著差异。以泰德地上部含量明显高于其它3个品种(最大值为583.9 mg/kg),爱瑞斯次之；泰德植株对Zn的转运率也高。由于该品种生物量较大,再生能力强,易于种植,对重金属Zn有较强的耐性,植株体内含Zn量及Zn转运率均较高,存在对土壤重金属友好修复的潜力。因此,栽培黑麦草不仅可以进行水土保持,美化环境,而且对工业和矿区废地以及中低重金属污染土壤而言,无疑是进行土壤植物修复的廉价、有效的材料之一[16]。