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华南植物园发现新的重金属超富集植物

2011-04-08 00:00 张杏锋 中国科学院华南植物园 阅读 0
核心摘要: 中国科学院华南植物园研究团队首次提出利用土壤种子库-重金属浓度梯度法筛选重金属超富集植物,并成功发现一种新的镉超富集植物——少花龙葵。该植物在土壤镉浓度60 mg/kg时生长正常,地上部镉含量超过超富集植物临界标准,具有潜在应用价值。研究成果发表于Journal of Hazardous Materials,为重金属污染土壤的植物修复提供了新资源。

随着工矿企业的发展、农业化肥的过量使用以及污水灌溉等问题的加剧,中国乃至全球的土壤重金属污染日益严重。植物修复技术因其治理效果的永久性、过程的原位性、成本的低廉性、环境美学的兼容性以及后期处理的简易性等优点,成为当前重金属污染治理的研究热点。该技术成功的关键在于寻找超富集植物。尽管全球已发现400多种超富集植物,但大多数存在生物量小、生长缓慢、抵抗力弱、种子少、缺乏与当地植物竞争能力等缺点,真正能应用于植物修复的并不多。因此,采用更有效的方法筛选更多超富集植物至关重要。

中国科学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,首次提出利用土壤种子库-重金属浓度梯度法筛选重金属超富集植物,并成功发现一种镉(Cd)的超富集植物——少花龙葵(Solanum photeinocarpum)。该方法通过土壤种子库筛选对重金属具有超富集特性的植物,再通过重金属浓度梯度实验验证其超富集特性。实验结果显示,当土壤Cd浓度为60 mg/kg时,少花龙葵生长未受影响,根部Cd含量高达473 mg/kg,茎、叶和地上部Cd含量分别达215、251和230 mg/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(100 mg/kg),具备Cd超富集植物的基本特征,确认为Cd的超富集植物。

这一研究成果近期发表于环境工程领域主流期刊Journal of Hazardous Materials(2011, 189: 414–419)。

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