【正文】 重金屬的吸收。3植物—微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外重金屬污染土壤的治理有兩種不同的途徑：一是固定或鈍化重金屬，將有效態(tài)轉(zhuǎn)化為無(wú)效態(tài)，使土壤重金屬的有效濃度降低到無(wú)害的水平，從而降低土壤重金屬元素的生物毒性，控制重金屬進(jìn)入食物鏈和污染周邊環(huán)境；二是活化重金屬，通過(guò)促進(jìn)生物吸收提高土壤重金屬的去除效率，使土壤重金屬的總量降低到無(wú)害的水平。國(guó)內(nèi)學(xué)者溫麗等[26]用黑麥草對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行 90d 的盆栽實(shí)驗(yàn)表明，刈割可以促進(jìn)黑麥草對(duì) Pb 的吸收，使 Pb 的總吸收量增加了 %。采取必要的搭配種植，間作或套種 2種或 2種以上超富集植物可縮短修復(fù)時(shí)間，提高修復(fù)效率。強(qiáng)化植物修復(fù)的栽培與田間管理措施主要有翻耕、搭配種植、刈割及輪作、間作、套作等[24]。Tang 等[23]通過(guò)土培實(shí)驗(yàn)研究也認(rèn)識(shí)到：CO2濃度升高不僅有利于提高印度芥菜和向日葵抗銅脅迫能力，顯著促進(jìn)了其地上部生物量的提高，而且還可誘導(dǎo)這 2 種植物超積累銅，在 800 μL/LCO2濃度下向日葵葉部含銅量達(dá) 2 539 mg/kg，印度芥菜含銅量高達(dá) 4 586 mg/kg，并改變了植物的生物富集系數(shù)和植物中銅的葉/根比。在施肥強(qiáng)化植物修復(fù)研究中常用的肥料有氮、磷、鉀肥和復(fù)合有機(jī)肥以及 CO2氣肥等。 農(nóng)藝措施強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)修復(fù)施肥是傳統(tǒng)農(nóng)藝措施的重要組成部分，將其用于強(qiáng)化重金屬污染土壤的植物修復(fù)，可促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高植物生物量，進(jìn)而提高植物累積重金屬總量[20]。隨著生命科學(xué)理論和分子生物學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，基因工程技術(shù)被認(rèn)為是改良植物對(duì)重金屬耐性和富集能力的一條有效途徑，并成為強(qiáng)化植物修復(fù)領(lǐng)域最具有潛力的發(fā)展方向之一。當(dāng)二者施用濃度過(guò)高會(huì)對(duì)土壤微生物和植物產(chǎn)生毒性，抑制植物的生長(zhǎng)，并引起重金屬淋溶下滲到地下水導(dǎo)致地下水的污染。王莉瑋和陳玉成等[1718]研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合使用表面活性劑和螯合劑，通過(guò)二者對(duì)土壤重金屬的活化作用，以及表面活性劑增強(qiáng)植物根系對(duì)重金屬螯合物透性的作用，可以顯著促進(jìn)植物對(duì)重金屬的吸收和向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)。利用表面活性劑強(qiáng)化植物修復(fù)土壤重金屬污染是建立在表面活性劑、重金屬、土壤、植物四者之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上的。不同螯合劑對(duì)重金屬有一定的選擇性，根據(jù)土壤重金屬污染狀況，選擇合適的“重金屬—螯合劑”組合將會(huì)顯著提高螯合強(qiáng)化修復(fù)的效率。Hong Chen 等[15]研究的結(jié)果表明，添加EDTA、HEDTA 后向日葵莖葉中 Cd、Ni 的含量由不添加時(shí)的 34 mg/kg、15 mg/kg 分別增至 115 mg/kg、117 mg/kg； mg/kg 的 HEDTA 和 EDTA 對(duì)土壤 Ni的活化效果要比 mg/kg 的 EDTA 和 HEDTA 好。常見的螯合劑種類有兩類：一類是人工合成的螯合劑，主要有 EDTA、HEDTA、CDTA、EGTA 等；第二類是天然的螯合劑，主要包括檸檬酸、蘋果酸等一些低分子量有機(jī)酸和無(wú)機(jī)化合物如硫氰化銨等。向土壤中添加螯合劑誘導(dǎo)植物修復(fù)的基本原理是擾動(dòng)污染物在土壤液相濃度和固相濃度之間的平衡。在化學(xué)誘導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)中，使用最多的化學(xué)物質(zhì)是螯合劑，其余依次為酸堿類物質(zhì)、植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、共存離子物質(zhì)以及近年來(lái)新出現(xiàn)的植物激素、腐質(zhì)酸、表面活性劑等。目前，基因工程技術(shù)可以克服上述植物修復(fù)技術(shù)上的某些弱點(diǎn)，但采用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物用于重金屬污染土壤的修復(fù)尚處于比較有爭(zhēng)議的階段，轉(zhuǎn)基因植物容易誘發(fā)物種入侵、雜交繁殖等生態(tài)安全問(wèn)題[11]。植物修復(fù)技術(shù)較傳統(tǒng)的物理、化學(xué)修復(fù)技術(shù)具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的雙重優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）可以同時(shí)對(duì)污染土壤及其周邊污染水體進(jìn)行修復(fù)；（2）成本低廉，而且可以通過(guò)后置處理進(jìn)行重金屬回收；（3）具有環(huán)境凈化和美化作用，社會(huì)可接受程度高；（4） 種植植物可提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥力。種植煙草可以使土壤中的汞轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的汞而把土壤中的汞去除[10]。在 Se 污染土壤中種植芥菜可以通過(guò)揮發(fā)形式去除土壤 Se[8]。植物揮發(fā)（Phytovolatilization）是指利用植物根系分泌的一些特殊物質(zhì)或微生物使土壤中的 Se、Hg、As等轉(zhuǎn)化為揮發(fā)形態(tài)以去除其污染的一種方法。植物固定對(duì)干旱、半干旱區(qū)的尾礦堆置地修復(fù)具有廣闊的應(yīng)用前景，可以實(shí)現(xiàn)此類污染場(chǎng)地的植被重建[6]。植物固定可降低土壤中重金屬的移動(dòng)性和生物有效性，阻止重金屬向地下水和空氣的遷移及其在食物鏈的傳遞。重金屬被根系吸收積累或者吸附在根系表面，也可通過(guò)根系分泌物在根際中被固定。此外，天然螯合劑檸檬酸、草酸、酒石酸等也可以提高植物提取重金屬的效率。中科院華南植物園張杏峰等開展牧草對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)潛力的研究，發(fā)現(xiàn)雜交狼尾草（Pennisetum americanum（L.）Leeke P. purpureumSchumach）和熱研 11 號(hào)黑籽雀稗（Paspalum atratum cv. Reyan No. 11）可作為植物提取技術(shù)的優(yōu)良草種，前者可修復(fù) Cd 和 Zn 污染土壤，后者可修復(fù) Cd 污染土壤[3]。陳同斌等已在湖南郴州建立了世界上第一個(gè)砷污染土壤的植物修復(fù)工程示范基地。關(guān)于植物提取技術(shù)的研究近年來(lái)成為科學(xué)界的研究熱點(diǎn)，在實(shí)際污染場(chǎng)地的工程應(yīng)用中也得到了推廣應(yīng)用。超富集植物的界定一般有 3個(gè)：（1）植物地上部重金屬濃度積累達(dá)到一定臨界值；（2）生物富集系數(shù)（地上部重金屬濃度/土壤重金屬濃度）1；（3）轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（地上部重金屬濃度/地下部重金屬濃度）1。植物提取分為兩類，一類是持續(xù)型植物萃?。–ontinuous phytoextrac－tion），直接選用超富集植物吸收積累土壤中的重金屬；另一類是誘導(dǎo)性植物提取 （Induced phytoexrac－tion），在種植超積累植物的同時(shí)添加某些可以活化土壤重金屬的物質(zhì)，提高植物萃取重金屬的效率。植物修復(fù)過(guò)程是土壤、植物、根際微生物綜合作用的效應(yīng)，修復(fù)過(guò)程受植物種類、土壤理化性質(zhì)、根際微生物等多種因素控制。植物修復(fù)技術(shù)不僅包括對(duì)污染物的吸收和去除，也包括對(duì)污染物的原位固定和轉(zhuǎn)化，即植物提取技術(shù)、植物固定技術(shù)、根系過(guò)濾技術(shù)、植物揮發(fā)技術(shù)和根際降解技術(shù)。而植物修復(fù)技術(shù)可應(yīng)用于受重金屬污染的土壤修復(fù)．并且作為一種生態(tài)效益高、成本低的污染治理手段有著廣闊的應(yīng)用前景，顯示出了較強(qiáng)的實(shí)用性和實(shí)效性。我國(guó)耕地資源極為缺乏，人均占有耕地僅為世界平均水平的40％，而隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)