超积累植物

能超量吸收重金属并运移的植物
超积累植物,是指能超量吸收重金属并将其运移到地上部积累的植物。目前被广泛接受的认定标准为:①超积累植物地上部分重金属含量是正常植物体内的100倍左右,且对不同的重金属元素有不同的临界值。②植物地上部分重金属含量高于根系周围的土壤,即富集系数(BCF1)大于1(富集系数=地上部植物中元素质量分数/土壤中元素质量分数)。③在污染地生长旺盛,生物量大,能正常完成生活史。目前,世界上共发现有400多种超积累植物。

特征

超积累植物是指那些能够超量积累重金属的植物,也有称之为超累积植物或超富集体。Brooks等在1977年首先提出“hyperaccumulator”这一概念,后来也有人用“accumulator”、“ metalaccumulating plant”,但目前大多数文献使用“hyperaccumulator”或“hyperaccumulatorplant”。超积累植物往往长期生长在重金属含量较高的土壤上,并经过不断的生物进化而形成的,或是通过遗传工程或基因工程培育、诱导而成的。因此它们一般具有以下几个重要特征:(1)体内某一金属元素浓度大于一定的临界值。由于不同元素在土壤和植物中的自然浓度不同,因此,临界值的确定取决于植物富集的元素类型。表1为常见重金属在土壤和普通植物中的平均浓度以及超积累植物的临界标准。(2)植物吸收的重金属大部分分布在地上部分,即有较高的地上部或根浓度比率。通常情况下,根内的Zn、Cd浓度往往比茎叶中的相应元素浓度高10倍以上,但在超积累植物中,茎叶内的重金属浓度超过了根内的元素水平。(3)在重金属污染的土壤上这类植物能良好地生长,一般不会发生毒害现象。如邂蓝菜属的 ZnCd超富集植物天蓝遏蓝菜T.caerulescens)自然生长的土壤全锌含量在218~16655ug/g,全铅在409~6025ug/g,全镉在4~118ug/g,交换性铅在5~3000ug/g,交换性镉在0.4~33ug/g。我国目前发现的超积累植物有:

蜈蚣草

蜈蚣草中的[shēn]含量竟可以达到1-2%,而且多集中于地上部分,可做改良土质土壤,一年可以收割三次之多。中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心主任陈同斌,和他的研究团队在国内砷最为集中分布地带之一的广西环江地区,经长达3年时间研究找寻,一座有着1500多年历史的石门矿被科研人员发现,并将该矿附近100多种植物纳入搜索圈。经层层筛选以及遗传性能鉴定,当地大量存在的一种优势植物——蜈蚣草胜出。