鄭黎明，張 杰*，楊紅飛，袁 靜

(1.安徽師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 蕪湖 241000； 2.安徽重要生物資源保護(hù)與利用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蕪湖 241000； 3.安徽省皖江城市帶退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽 蕪湖 241000)

EDDS對(duì)Cd、Pb污染下荻生長、重金屬積累及修復(fù)土壤能力的影響

鄭黎明1,2,3，張 杰1,2,3*，楊紅飛1,2,3，袁 靜1,2,3

(1.安徽師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 蕪湖 241000； 2.安徽重要生物資源保護(hù)與利用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蕪湖 241000； 3.安徽省皖江城市帶退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽 蕪湖 241000)

為初步探明荻與EDDS聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的可行性，采用盆栽試驗(yàn)，以輕微Cd、Pb污染土壤為培養(yǎng)基質(zhì)，研究不同添加量[0(對(duì)照)、1、3、5 mmol/kg]的乙二胺二琥珀酸(EDDS)對(duì)荻生長，Cd、Pb積累及污染土壤修復(fù)能力的影響。結(jié)果表明：在Cd、Pb污染下，添加EDDS處理荻的光合色素含量、株高和干質(zhì)量與對(duì)照相比總體上均無顯著差異，總體上光合色素以5 mmol/kg EDDS處理較好，株高和干質(zhì)量以3 mmol/kg EDDS處理較好。在Cd污染下，隨著EDDS添加量增加，荻地上部、根部Cd含量和富集系數(shù)均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，且均在1 mmol/kg EDDS處理時(shí)達(dá)到峰值，分別較對(duì)照顯著提高72.8%、15.4%和73.6%、15.4%，3 mmol/kg EDDS處理次之；Cd轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)持續(xù)增加，且添加EDDS處理均顯著高于對(duì)照；植株的Cd總積累量呈先增加后減小的趨勢(shì)，在3 mmol/kg處理時(shí)達(dá)峰值，較對(duì)照顯著提高44.2%；添加EDDS處理的Cd轉(zhuǎn)運(yùn)量系數(shù)均高于對(duì)照，以5 mmol/kg處理最高；荻對(duì)Cd污染土壤的修復(fù)效率以3 mmol/kg EDDS處理最高，較對(duì)照顯著提高44.2%。在Pb污染下，地上部Pb含量和富集系數(shù)以5 mmol/kg EDDS處理較大，但與對(duì)照無顯著差異；根部Pb含量和富集系數(shù)在5 mmol/kg EDDS處理時(shí)最大，分別較對(duì)照顯著提高37.5%和35.3%；隨著EDDS添加量增加，地上部、根部及總的Pb積累量均表現(xiàn)出先降低后增加的變化趨勢(shì)，以5 mmol/kg EDDS處理最高，分別較對(duì)照提高9.4%、56.7%、46.6%，但差異不顯著；荻對(duì)Pb污染土壤的修復(fù)效率也隨著EDDS添加量增加表現(xiàn)出先降低后增加的變化趨勢(shì)，在5 mmol/kg EDDS處理時(shí)最大，較對(duì)照提高45.2%，差異不顯著。綜合分析，在Cd污染下，以3 mmol/kg EDDS處理荻對(duì)Cd的富集、積累及土壤修復(fù)效果最好；在Pb污染下，以5 mmol/kg EDDS處理荻對(duì)Pb積累及土壤修復(fù)效果較好，但是效果不是很明顯，故EDDS與荻聯(lián)用修復(fù)輕微Cd污染土壤的潛力較大。

荻； 鎘； 鉛； 乙二胺二琥珀酸； 重金屬積累; 土壤修復(fù)

由于采礦、冶煉、燃料燃燒、廢物焚燒及人工施肥等人類活動(dòng)，使得重金屬大量進(jìn)入到環(huán)境中。調(diào)查顯示，我國土壤重金屬污染中Cd污染最為嚴(yán)重，Pb污染較為嚴(yán)重，點(diǎn)位超標(biāo)率分別達(dá)到7.0%、1.5%，其中約有70%屬于輕微污染(土壤質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的1～2倍)[1]。在諸多土壤重金屬污染的治理方法中，植物修復(fù)技術(shù)因具有環(huán)保、廉價(jià)、易操作、效果較好等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛重視。合適的修復(fù)植物是該方法的應(yīng)用前提和關(guān)鍵，超積累植物多為野生型，其生物量往往較低且對(duì)環(huán)境要求較苛刻，實(shí)際應(yīng)用潛力不高。適應(yīng)性強(qiáng)、生物量高、耐性與積累特性較強(qiáng)的非超積累植物成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[2-3]。荻(Miscanthussacchariflorus)是禾本科芒屬多年生C4植物，生物量高、適應(yīng)性強(qiáng)、再生能力強(qiáng)，是一種重要的能源植物。田如男等[4]研究Cu、Cd單一脅迫下荻種子的萌發(fā)及幼苗生長情況發(fā)現(xiàn)，Cu、Cd質(zhì)量濃度分別為5.00、1.00 mg/L時(shí)對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長有顯著促進(jìn)作用，Cu、Cd質(zhì)量濃度分別為20.81、16.30 mg/L時(shí)發(fā)芽率仍可達(dá)清水對(duì)照的50%。張杰等[5]研究Cu脅迫對(duì)荻生長、生理的影響及荻體內(nèi)Cu積累情況發(fā)現(xiàn)，Cu含量≤800 mg/kg對(duì)荻干生物量無明顯抑制，并發(fā)現(xiàn)荻對(duì)Cu的富集和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均值分別為0.68和0.14。Zhang等[6]發(fā)現(xiàn)，Cd含量≤25 mg/kg對(duì)荻干生物量無明顯影響，但荻對(duì)Cd的富集和轉(zhuǎn)運(yùn)能力較弱，富集和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均值分別為0.75和0.36。綜上所述，荻對(duì)重金屬有一定的耐性，但其對(duì)重金屬的富集、轉(zhuǎn)運(yùn)能力有限。螯合強(qiáng)化技術(shù)通過施加螯合劑以增加土壤中植物有效性重金屬含量，提高植物對(duì)重金屬的積累能力，具有操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用較低、效果較明顯等優(yōu)點(diǎn)[7]。乙二胺四乙酸(EDTA)是一種最常見的螯合劑，價(jià)格較低、強(qiáng)化效果較好，但有研究報(bào)道其在環(huán)境中較難降解，容易導(dǎo)致活化后的重金屬向地下水及周邊土壤遷移，造成二次污染[8]。乙二胺二琥珀酸(EDDS)是EDTA的一種天然同分異構(gòu)體，分子式為C10H16N2O8，具有生物毒性小、可降解性高、螯合能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是EDTA的最佳替代品[9]。目前，未見EDDS和荻聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤的報(bào)道。由于我國重金屬污染土壤中，輕微污染占比很大[1]，因此，通過輕微Cd、Pb單一污染盆栽試驗(yàn)，初步探明EDDS對(duì)Cd、Pb污染下荻生長、重金屬積累及污染土壤修復(fù)能力的影響，為荻與EDDS聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試螯合劑EDDS(優(yōu)級(jí)純)購于北京中生瑞泰科技有限公司。供試荻種子于2015年12月16日采自安徽師范大學(xué)北體育館附近土坡上，采集荻穗，帶回實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)自然風(fēng)干后，剝離并挑選籽粒飽滿的種子，備用。供試土壤于2016年1月9日采自安徽師范大學(xué)南體育館附近，采集表層(0～20 cm)土壤，樣品采回經(jīng)風(fēng)干、壓碎、剔除雜質(zhì)后過2 mm孔徑篩，充分混勻并保存?zhèn)溆?，參考鮑士旦[10]的方法測(cè)定的土壤基本理化性質(zhì)為：pH值 7.59、電導(dǎo)率76.57 μS/cm、有機(jī)質(zhì)含量1.18 g/kg、有效氮含量20.39 mg/kg、速效磷含量15.45 mg/kg、速效鉀含量16.42 mg/kg、全Cd含量0.83 mg/kg、全Pb含量45.42 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

用盆口直徑10.5 cm、盆底直徑7.5 cm、高9.5 cm的塑料花盆進(jìn)行試驗(yàn)，每盆裝土0.5 kg。分別用分析純CdCl2·2.5H2O、Pb(NO3)2提供Cd、Pb，以水溶液的形式一次加入，使土壤中Cd、Pb含量分別達(dá)到1、500 mg/kg (以Cd2+、Pb2+計(jì))，分別為土壤Cd、Pb環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，使土壤分別達(dá)到輕微Cd、Pb污染程度。Cd、Pb分別與土壤作用20 d后播種(播種前用自來水浸泡種子24 h)，每盆15粒種子，培養(yǎng)期間不定期交換盆與盆之間的位置以減弱邊際效應(yīng)。逐步間苗至每盆4株。根據(jù)土壤水分狀況，適時(shí)澆水。培養(yǎng)結(jié)束前15 d即2016年4月18日直接向土壤中添加EDDS，EDDS添加量分別為0(對(duì)照)、1、3、5 mmol/kg，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，共24盆。荻培養(yǎng)階段于2016年2月23日開始、2016年5月3日結(jié)束，共70 d。采用人工氣候室培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為：溫度28 ℃、相對(duì)濕度80%、光周期14 h光照/10 h黑暗。試驗(yàn)地點(diǎn)為安徽師范大學(xué)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

1.3 樣品處理

將收獲的植物樣品分為地上和地下兩部分，用自來水沖洗以去除粘附于植物上的泥土和污物，再用去離子水沖洗3次，用吸水紙吸干表面水分，取相同部位的葉片用于測(cè)定光合色素含量；用不銹鋼剪刀將剩下的植物樣品剪成小段，于105 ℃下殺青20 min，然后在70 ℃下烘干至恒質(zhì)量；用不銹鋼粉碎機(jī)磨細(xì)并保存，用于測(cè)定植物體內(nèi)Cd、Pb含量。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

葉片光合色素含量采用分光光度法測(cè)定。株高采用精度為0.01 mm的游標(biāo)卡尺測(cè)定。干質(zhì)量采用奧豪斯AR1140萬分之一電子天平測(cè)定。采用HNO3-HClO4消煮植物樣品，然后用日本島津AA6800型原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定Cd、Pb含量[11]，并計(jì)算地上部(根部)重金屬富集系數(shù)、重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)、重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)量系數(shù)、修復(fù)效率。其中，地上部(根部)重金屬富集系數(shù)=地上部(根部)重金屬含量/土壤中重金屬含量，重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)=地上部重金屬含量/根部重金屬含量，重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)量系數(shù)=地上部重金屬積累量/根部重金屬積累量，修復(fù)效率=植物重金屬積累量/土壤中重金屬含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表制作。采用SPSS 21軟件的One-way ANOVA (Duncan’s新復(fù)極差法)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 EDDS對(duì)Cd、Pb污染土壤上荻生長的影響

由表1可知，在Cd污染下，不同EDDS添加量處理間荻葉片光合色素含量無顯著差異，在EDDS添加量為1 mmol/kg時(shí)，葉綠素a、b及類胡蘿卜素含量均達(dá)最低，分別為對(duì)照的98.7%、90.1%、81.0%；在EDDS添加量為 5 mmol/kg時(shí)，葉綠素a、b較高，與對(duì)照相比分別提高了3.5%、5.2%。在Pb污染下，不同EDDS添加量處理間光合色素含量也無顯著差異，僅EDDS 3 mmol/kg處理葉綠素b含量低于對(duì)照，其余添加EDDS處理的光合色素含量等于或者高于對(duì)照。綜合來看，總體上光合色素以5 mmol/kg EDDS處理較好。

表1 EDDS對(duì)Cd、Pb污染土壤上荻葉片光合色素含量的影響 mg/g

注:同列數(shù)據(jù)后相同小寫字母表示處理間差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下同。

由表2可知，在Cd污染下，添加EDDS處理荻株高均高于對(duì)照，但差異不顯著；地上部干質(zhì)量和根部干質(zhì)量隨著EDDS添加量增加的變化規(guī)律相同，均呈現(xiàn)先減小后增加的變化趨勢(shì)，在1 mmol/kg時(shí)最小，5 mmol/kg時(shí)最大，較對(duì)照分別提高了17.4%和41.7%。在Pb污染下，3 mmol/kg EDDS處理荻株高最高，較對(duì)照提高1.3%，1、5 mmol/kg EDDS處理均低于對(duì)照，以5 mmol/kg EDDS處理最低；地上部干質(zhì)量以3 mmol/kg EDDS處理最高，根部干質(zhì)量以5 mmol/kg EDDS處理最高，均高于對(duì)照，但均無顯著差異。綜合來看，總體上株高和干質(zhì)量以3 mmol/kg EDDS處理較好。

表2 EDDS對(duì)Cd、Pb污染土壤上荻株高及干質(zhì)量的影響

2.2 EDDS對(duì)荻積累重金屬及修復(fù)污染土壤效率的影響

由表3可知，在Cd污染下，隨著EDDS添加量增加，荻地上部、根部Cd含量和富集系數(shù)具有相同的變化規(guī)律，均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，且均在1 mmol/kg EDDS處理時(shí)達(dá)到峰值并顯著高于對(duì)照，分別較對(duì)照提高72.8%、15.4%和73.6%、15.4%；Cd轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)，在5 mmol/kg處理時(shí)最大，較對(duì)照顯著提高100.0%。在Pb污染下，地上部Pb含量和富集系數(shù)在1 mmol/kg EDDS處理時(shí)最小，顯著低于對(duì)照，其余添加EDDS處理均與對(duì)照無顯著差異，以5 mmol/kg EDDS處理較大；根部Pb含量和富集系數(shù)在5 mmol/kg EDDS處理時(shí)最大，并顯著高于對(duì)照，分別較對(duì)照提高37.5%和35.3%，其他添加EDDS處理與對(duì)照無顯著差異；添加EDDS處理的Pb轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)與對(duì)照均無顯著差異。綜合來看，在Cd污染下，以1 mmol/kg EDDS處理荻對(duì)Cd的富集效果最好，3 mmol/kg EDDS處理次之；在Pb污染下，以5 mmol/kg EDDS處理荻對(duì)Pb的富集效果較好。

表3 EDDS對(duì)荻中Cd、Pb富集和轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

由表4可知，在Cd污染下，隨著EDDS添加量增加，荻地上部、根部及總的Cd積累量具有相同的變化規(guī)律，均表現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢(shì)，地上部Cd積累量在1、3 mmol/kg EDDS處理時(shí)達(dá)到最大，且顯著高于對(duì)照，均較對(duì)照提高51.1%；根部及總的Cd積累量均在3 mmol/kg EDDS處理時(shí)達(dá)到峰值，并顯著高于對(duì)照，分別較對(duì)照提高40.6%和44.2%，5 mmol/kg EDDS處理時(shí)最小，均低于對(duì)照，但差異不顯著。添加EDDS處理的Cd轉(zhuǎn)運(yùn)量系數(shù)均高于對(duì)照，以5 mmol/kg處理最高，較對(duì)照顯著提高66.7%；荻對(duì)Cd污染土壤的修復(fù)效率以3 mmol/kg處理最高，較對(duì)照顯著提高44.2%，其他添加EDDS處理均與對(duì)照無顯著差異。在Pb污染下，隨著EDDS添加量增加，荻地上部、根部及總的Pb積累量均表現(xiàn)出先降低后增加的變化趨勢(shì)，在1 mmol/kg EDDS處理時(shí)最小，5 mmol/kg EDDS處理時(shí)最大，分別較對(duì)照提高9.4%、56.7%、46.6%，但差異不顯著；荻對(duì)Pb污染土壤的修復(fù)效率也隨著EDDS添加量增加表現(xiàn)出先降低后增加的變化趨勢(shì)，在1 mmol/kg EDDS處理時(shí)最小，5 mmol/kg EDDS處理時(shí)最大，較對(duì)照提高45.2%，差異不顯著；添加EDDS處理的Pb轉(zhuǎn)運(yùn)量系數(shù)均與對(duì)照無顯著差異。綜合來看，在Cd污染下，以3 mmol/kg EDDS處理荻對(duì)Cd的積累及土壤修復(fù)效果最好；在Pb污染下，以5 mmol/kg EDDS處理荻對(duì)Pb積累及土壤修復(fù)效果較好，但是效果不是很明顯。

表4 EDDS對(duì)荻Cd、Pb積累量及修復(fù)污染土壤效率的影響

3 結(jié)論與討論

修復(fù)植物的生物量尤其是地上部生物量是衡量植物修復(fù)效率的一個(gè)重要指標(biāo)。張熹等[12]和王紅新等[13]的研究顯示，螯合劑會(huì)顯著降低葉片葉綠素含量，降幅可達(dá)40.7%，螯合劑處理組的植物株高和根長明顯低于對(duì)照，生物量顯著下降。螯合劑影響植物生長的原因主要有兩方面，一是植物體吸收螯合劑后會(huì)直接對(duì)植物生長產(chǎn)生影響；二是螯合劑可通過增加土壤中可溶性重金屬含量而間接地對(duì)植物生長產(chǎn)生影響。但也有研究表明，螯合劑能起到促進(jìn)植物生長的作用[14]。螯合劑對(duì)植物生長影響的這2種截然不同的結(jié)論可能與植物種類、螯合劑種類及施加量、土壤重金屬種類及含量等有關(guān)。本研究中，EDDS總體上未對(duì)荻生長產(chǎn)生明顯地抑制，有些處理還表現(xiàn)出了促進(jìn)作用，這與張磊等[14]的研究結(jié)果相似。在Pb污染下，只有5 mmol/kg EDDS處理株高顯著低于對(duì)照，但該處理的地上部和根部干質(zhì)量與對(duì)照均無顯著差異，結(jié)合荻生長過程中的形態(tài)特征來考慮，可能是因?yàn)檩稄母扛浇L出側(cè)芽并生長發(fā)育成副苗，吸收了部分營養(yǎng)，導(dǎo)致主苗高度低于對(duì)照。本研究發(fā)現(xiàn)，在Cd污染下，添加EDDS處理荻的生長指標(biāo)與對(duì)照無顯著差異，但5 mmol/kg處理荻地上部、根部干質(zhì)量顯著高于1 mmol/kg處理，這可能是因?yàn)? mmol/kg EDDS處理荻地上部、根部重金屬含量顯著高于5 mmol/kg EDDS處理，從而導(dǎo)致植物體中活性氧的過量產(chǎn)生，進(jìn)而破壞植物體內(nèi)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等生物大分子[15]，影響植物的生長發(fā)育，最終使得干質(zhì)量出現(xiàn)顯著性差異。

Tessier等[16]將土壤環(huán)境中的重金屬存在形態(tài)分為水溶態(tài)、可交換態(tài)或吸附交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)6類，其中水溶態(tài)和可交換態(tài)易被植物吸收。螯合劑可與土壤中的重金屬發(fā)生螯合反應(yīng)，形成水溶性的重金屬-螯合劑螯合物，改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài)，提高了植物有效性重金屬含量，起到強(qiáng)化植物吸收目標(biāo)重金屬的作用[17-18]。本研究結(jié)果表明，3 mmol/kg EDDS處理荻地上部、根部和總的Cd積累量均顯著高于對(duì)照，5 mmol/kg EDDS處理無論是荻的Cd含量還是Cd積累量均顯著低于3 mmol/kg EDDS處理，這表明適量的EDDS可以促進(jìn)荻對(duì)Cd的吸收，過量EDDS會(huì)影響植物對(duì)Cd的吸收，這與張磊等[14]、劉金等[19]的研究結(jié)果相似。添加EDDS處理Cd轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)量系數(shù)均高于對(duì)照，均以5 mmol/kg處理最高，顯著高于對(duì)照，這應(yīng)歸因于螯合劑EDDS提高了荻對(duì)Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，前人[20-21]的研究結(jié)果也佐證了此觀點(diǎn)。王紅新等[13]發(fā)現(xiàn)，螯合劑EDTA能有效提高印度芥菜對(duì)Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)；曾超等[20]研究表明，EDDS能顯著增加土壤Co的生物有效性比例，同時(shí)明顯提高花生的Co轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)；石福貴等[21]研究表明，EDDS和鼠李糖脂聯(lián)用可顯著增加黑麥草地上部重金屬含量。究其原因，可能是因?yàn)镋DDS通過與土壤中的Cd形成更容易被轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部的EDDS-Cd復(fù)合物[22]，阻礙了Cd在根上的吸附和沉淀，使Cd更有利于隨著蒸騰拉力向上運(yùn)輸，從而更多地積累在荻地上部。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，在Pb污染下，EDDS并未明顯提高荻對(duì)Pb的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)，并且在1 mmol/kg EDDS處理時(shí)荻體內(nèi)Pb含量和積累量均不同程度地低于對(duì)照，其中地上部Pb含量和積累量顯著低于對(duì)照，這可能是因?yàn)橥寥乐蠵b的植物有效性較高，施加螯合劑EDDS反而會(huì)改變重金屬存在形態(tài)而降低荻對(duì)Pb的吸收水平。

綜合分析，在Cd污染下，以3 mmol/kg EDDS處理荻對(duì)Cd的富集、積累及土壤修復(fù)效果最好；在Pb污染下，以5 mmol/kg EDDS處理荻對(duì)Pb積累及土壤修復(fù)效果較好，但是效果不是很明顯，故EDDS與荻聯(lián)用修復(fù)輕微Cd污染土壤的潛力較大。

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Effects of EDDS on Growth,Heavy Metals Accumulation ofMiscanthussacchaiflorusand Its Remediation Capability to Contaminated Soils under Cd,Pb Pollution

ZHENG Liming1,2,3,ZHANG Jie1,2,3*,YANG Hongfei1,2,3,YUAN Jing1,2,3

(1.College of Life Sciences,Anhui Normal University,Wuhu 241000,China; 2.Anhui Provincial Key Laboratory of Conservation and Exploitation of Biological Resources,Wuhu 241000,China; 3.Center of Cooperative Innovation for Recovery and Reconstruction of Degraded Ecosystem in Wanjiang City Belt of Anhui Province,Wuhu 241000,China)

The effects of different EDDS concentrations [0(control),1,3,5 mmol/kg] on growth,heavy metals accumulation ofMiscanthussacchariflorusand its remediation capability to contaminated soils were studied under slight Cd,Pb contamination,so as to ascertain the potential of EDDS for the phytoremediation of heavy metals contaminated soils combined withMiscanthussacchariflorus.The results indicated that on the whole,there were no significant differences between the control and EDDS treatments in photosynthetic pigments contents,plant heights and dry biomasses under Cd,Pb stress;photosynthetic pigments contents of 5 mmol/kg EDDS treatment was relatively higher,plant heights and dry biomasses of 3 mmol/kg EDDS treatment were relatively higher.Under Cd stress,with the increase of EDDS concentrations,Cd concentration and bioconcentration factor of aboveground,underground parts increased at first and then decreased,reached the maximum values at 1 mmol/kg EDDS,which were 72.8%,15.4% and 73.6%,15.4% higher than the control,respectively，3 mmol/kg EDDS was the second;Cd translocation factors increased all the time,all EDDS treatments were significantly higher than the control;total Cd accumulation increased at first and then decreased,the maximum appeared at 3 mmol/kg EDDS,which was 44.2% higher than the control;translocation amount factors of different EDDS treatments were significantly higher than the control,and the maximum appeared at 5 mmol/kg EDDS；remediation efficiency of Cd contaminated soils met the maximum at 3 mmol/kg EDDS,which was 44.2% higher than the control.Under Pb stress,the Pb concentrations and bioconcentration factors of aboveground part met the relatively higher value at 5 mmol/kg,but there was no significant difference compared with control;Pb concentrations and bioconcentration factors of underground part reached the peak value at 5 mmol/kg,which were 37.5% and 35.3% higher than the control;aboveground,underground and total Pb accumulation decreased at first and then increased with the increase of EDDS concentrations,the maximums appeared at 5 mmol/kg EDDS,which were 9.4%,56.7% and 46.6% higher than the control,but there were no significant difference;remediation efficiency of Pb contaminated soils decreased at first and then increased with the increase of EDDS concentrations,the maximum appeared at 5 mmol/kg EDDS,which was 45.2% higher than the control,but there was no significant difference.In conclusion,under Cd stress,3 mmol/kg EDDS improved the Cd concentration,accumulation and remediation efficiency of contaminated soil;under Pb stress,5 mmol/kg EDDS enhanced the Pb accumulation and remediation efficiency,but the promotion were insignificant.As a result,there was a great potential to remediate the Cd contaminated soils by the combination of EDDS andMiscanthussacchariflorus.

Miscanthussacchariflorus; cadmium; lead; EDDS; heavy metals accumulation; soil remediation

2017-03-10

安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(1508085QC68)；安徽省高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2015A127)；安徽師范大學(xué)創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2012CXJJ06)

鄭黎明(1991-)，男，安徽壽縣人，在讀碩士研究生，研究方向：污染生態(tài)學(xué)。E-mail:zhenglm168@126.com

*通訊作者：張 杰(1972-)，男，安徽巢湖人，副教授，博士，主要從事植物生理生態(tài)學(xué)與污染生態(tài)學(xué)研究。 E-mail:zhjie1211@sina.com

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1004-3268(2017)08-0061-06