吳科堰 敖明 柴冠群 吳正卓 秦松

摘 要：土壤重金屬污染已成為全世界面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一，治理修復(fù)重金屬污染土壤倍受關(guān)注。在不同的防治和修復(fù)技術(shù)中，植物修復(fù)技術(shù)擁有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)被人們青睞，其中非食用經(jīng)濟(jì)作物具有不進(jìn)入食物鏈、生物量大、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、能充分利用重金屬污染耕地并能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)勢(shì)而成為植物修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)棉花、蓖麻、苧麻、桑樹(shù)、劍麻5種非食用經(jīng)濟(jì)作物對(duì)不同重金屬的富集特性以及耐受性的研究進(jìn)展，同時(shí)對(duì)非食用經(jīng)濟(jì)作物修復(fù)重金屬污染土壤進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：非食用經(jīng)濟(jì)作物;植物修復(fù);重金屬;土壤

中圖分類(lèi)號(hào)：X53

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-0457（2019）01-0062-06 國(guó)際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.01.012

隨著我國(guó)高度集約化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、粗放型的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用和快速的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，各種含重金屬的農(nóng)藥、化肥及化學(xué)產(chǎn)品等污染物通過(guò)不同途徑進(jìn)入環(huán)境，造成土壤，尤其是農(nóng)田土壤重金屬污染。重金屬導(dǎo)致的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)污染，不僅造成可利用土地資源減少、糧食產(chǎn)量品質(zhì)下降，還可以通過(guò)污染物的食物鏈傳遞、積累和放大，威脅人體健康[1]。

目前我國(guó)耕地普遍存在重金屬污染問(wèn)題，農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂。環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部，在2014年公布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)（2005-2013）》顯示，我國(guó)耕地土壤點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)19.4%，有毒重金屬Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn和Ni等8種污染物，點(diǎn)位超標(biāo)率分別高達(dá)7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%和4.8%，其中Cd、Hg、As、Pb等4種污染物含量分布呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢(shì)，西南、中南地區(qū)重金屬污染土壤問(wèn)題最為突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)受重金屬污染的耕地面積約2000×104 hm2，占我國(guó)耕地總面積的五分之一[2]。我國(guó)每年因土壤重金屬污染導(dǎo)致糧食減產(chǎn)高達(dá)1000多萬(wàn)噸，污染糧食多達(dá)1200萬(wàn)噸，合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元[3]。農(nóng)田重金屬污染已成為影響我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大環(huán)境問(wèn)題，因此，修復(fù)重金屬污染農(nóng)田對(duì)于緩解我國(guó)當(dāng)前的人口-耕地資源矛盾、保障糧食安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文總結(jié)了近幾年國(guó)內(nèi)外利用非食用經(jīng)濟(jì)作物修復(fù)重金屬污染土壤方面的研究成果和進(jìn)展，以期推動(dòng)非食用經(jīng)濟(jì)作物在重金屬污染土壤修復(fù)治理方面的應(yīng)用。

1 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)是近10年來(lái)一種與土壤恢復(fù)有關(guān)的被動(dòng)修復(fù)技術(shù)，是通過(guò)植物的特殊功能清除或降低環(huán)境中的污染物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的修復(fù)治理[4]。具有成本低、可原位實(shí)施、操作簡(jiǎn)單、對(duì)土壤理化性質(zhì)破壞較小以及適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)[5]。但是目前發(fā)現(xiàn)的超積累植物較少，且有的植物生長(zhǎng)緩慢，植株矮小，生物量小，不適用于大面積植物修復(fù)[6]。同時(shí)還可能導(dǎo)致生物入侵，因此不能帶來(lái)更多環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益[7]?；谶@一現(xiàn)狀，提出了農(nóng)業(yè)生態(tài)整治策略，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，通過(guò)種植非食用經(jīng)濟(jì)作物，消除重金屬在食物鏈中的傳遞，使重金屬污染土地在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域重新獲得安全而高效的利用。利用具有經(jīng)濟(jì)效益的植物，如棉花、苧麻等，這些作物對(duì)重金屬具有較強(qiáng)的耐受性以及較強(qiáng)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)作用，且生物量大、不參與食物鏈循環(huán)[8]。這些作物環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，能大面積用于重金屬污染土壤修復(fù)工程，且能進(jìn)一步產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益而被人們所推廣。此外，非食用經(jīng)濟(jì)作物作為修復(fù)農(nóng)作物時(shí)，可以兼顧重金屬污染產(chǎn)地的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2 非食用經(jīng)濟(jì)作物

非食用經(jīng)濟(jì)作物是指具有某種特定經(jīng)濟(jì)用途的農(nóng)作物，其主產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，區(qū)域性強(qiáng)，適合集中進(jìn)行專門(mén)化生產(chǎn)[9]。在眾多修復(fù)技術(shù)中，利用非食用經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行替代種植，吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、累積土壤中的重金屬，從而修復(fù)重金屬污染耕地的方法具有成本低、效益高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。由于在實(shí)際修復(fù)過(guò)程中，食用作物不可避免進(jìn)入食物鏈當(dāng)中，因此不宜采取可食的作物進(jìn)行植物修復(fù)，采用非食用經(jīng)濟(jì)作物在保持農(nóng)田經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的同時(shí)，還能不斷提取土壤中重金屬，是當(dāng)前植物修復(fù)的研究熱點(diǎn)。

從修復(fù)環(huán)境污染的角度考慮，非食用經(jīng)濟(jì)作物是經(jīng)生產(chǎn)加工后不經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體內(nèi)的作物，主要包括棉花、蓖麻等作物。非食用經(jīng)濟(jì)作物分為能源作物和纖維作物兩種類(lèi)型，能源作物是指用來(lái)作為非食糧燃料的植物，常見(jiàn)用于植物修復(fù)的能源植物主要有蓖麻。研究發(fā)現(xiàn)，蓖麻每年對(duì)土壤Hg的凈化率達(dá)41%，使土壤的自凈年限縮短8.5倍[10]。纖維作物是可作為工業(yè)原料的一類(lèi)作物，常用于植物修復(fù)的纖維作物主要有苧麻，盆栽試驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，螯合劑和泥炭配施能更好地促進(jìn)苧麻對(duì)Cd的吸收，表現(xiàn)出較強(qiáng)的修復(fù)能力[11]。由于非食用經(jīng)濟(jì)作物及其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)物不參與人體及動(dòng)物體食物鏈傳遞，不會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生危害，越來(lái)越多的非食用經(jīng)濟(jì)作物被應(yīng)用到重金屬污染修復(fù)治理中。

3 非食用經(jīng)濟(jì)作物在重金屬修復(fù)中的應(yīng)用

3.1 棉花

棉花是我國(guó)最重要的纖維作物，其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)物為非直接食用產(chǎn)品，生物量大，主產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，是重金屬污染區(qū)最佳的修復(fù)作物之一。研究表明，棉花對(duì)Cd、Zn、Pb等重金屬具有較強(qiáng)的吸收、累積能力，連續(xù)幾年種植棉花（棉稈拔除）可顯著減輕土壤重金屬污染程度[12]。2014年長(zhǎng)株潭替代種植區(qū)Cd修復(fù)的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：土壤中Cd含量比播種前平均下降17.8%，2015年土壤Cd含量比播種前下降30%[13]。這表明棉花用于Cd污染耕地修復(fù)種植具有較高的潛力和可行性。

盆栽試驗(yàn)研究結(jié)果表明，當(dāng)土壤中Zn濃度<16 mg/kg、土壤中Mn濃度<60 mg/kg時(shí)，棉花總產(chǎn)量不受土壤Zn-Mn質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響[14]。棉花對(duì)Cd的富集特征結(jié)果顯示，重金屬Cd主要富集在棉花的根系，且在低Cd濃度≤5 mg/kg時(shí)，棉花地上部的吸Cd量為每株14.91 μg，說(shuō)明低Cd濃度時(shí)，棉花可作為一種耐受性植物修復(fù)低Cd污染土壤[15]。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤Zn含量為100 mg/kg時(shí)，棉花葉片的Zn轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)最高為1.981，這說(shuō)明當(dāng)土壤中的Zn濃度較低時(shí)，棉花葉片對(duì)Zn具有較高的富集作用[16]。采用盆栽試驗(yàn)研究土壤中Cd和Pb對(duì)水稻和棉花的影響，結(jié)果表明重金屬對(duì)水稻和棉花的生長(zhǎng)有負(fù)面影響，且與水稻相比，棉花葉片中Cd和Pb的含量更高，說(shuō)明棉花對(duì)重金屬Cd和Pb具有較強(qiáng)的吸收富集能力[17]。

對(duì)于棉花品質(zhì)而言，Cd脅迫的影響并不顯著，不同濃度Cd脅迫的影響也沒(méi)有顯著差異;在低濃度Cd脅迫下，其纖維品質(zhì)得到一定程度的提升，包括纖維長(zhǎng)度、細(xì)度、斷裂比強(qiáng)度以及長(zhǎng)度整齊度指數(shù)。因此，從棉花纖維產(chǎn)量及品質(zhì)上評(píng)估，棉花適合在低濃度Cd污染耕地上替代種植;但要在較高濃度Cd污染土壤中實(shí)現(xiàn)替代修復(fù)種植，需進(jìn)一步改良棉花的Cd耐受性[18]。

因此，棉花對(duì)于低濃度Pb、Cd、Zn等重金屬具有一定的吸收、富集能力和耐受性，將其運(yùn)用于修復(fù)輕度重金屬污染土壤的項(xiàng)目中可以發(fā)揮到很好的效果。對(duì)于中、高度重金屬污染土壤地區(qū)應(yīng)避免種植棉花，防止造成棉花產(chǎn)量下降。

3.2 桑樹(shù)

桑樹(shù)屬速生木本植物，是一種雌雄異株植物，也是一種分布廣泛、適應(yīng)性較強(qiáng)的資源植物。其發(fā)達(dá)的根系能促進(jìn)土壤中重金屬元素的吸收。在試驗(yàn)區(qū)栽桑，耕作層Cd含量每年平均降低1.33 mg/kg[19]。桑樹(shù)對(duì)礦區(qū)土壤中重金屬的原位去除效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)，每平方米耕作層土壤上桑樹(shù)對(duì)Cu的遷移總量為12116.1 mg，修復(fù)年限為2.01年，對(duì)Pb的遷移總量為7409.83 mg，修復(fù)年限為15.45年，對(duì)Cd的遷移總量為2056.4 mg，修復(fù)年限為1.26年，對(duì)Zn的遷移總量為254532.8 mg，修復(fù)年限為0.39年[20]。

研究認(rèn)為桑樹(shù)雄株在環(huán)境影響下具有更強(qiáng)的抗性相一致[21]。在Pb污染區(qū)種植桑樹(shù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤中Pb處理濃度為200 mg/kg左右時(shí)，桑樹(shù)能夠正常生長(zhǎng)[22]。研究表明土壤Cd濃度為54.1 mg/kg時(shí)，桑葉Cd含量為1.55 mg/kg，說(shuō)明桑樹(shù)具有一定的Cd富集能力[23]。研究發(fā)現(xiàn)，Cd主要集中在桑樹(shù)的根部，葉片中的Cd含量相對(duì)較低，即使當(dāng)土壤中的Cd含量高達(dá) 145 mg/kg時(shí)，其葉片中的Cd含量也沒(méi)超過(guò)2.5 mg/kg[24]。桑樹(shù)不僅自身對(duì)重金屬有一定累積作用，而且通過(guò)一系列外加強(qiáng)化措施還能增強(qiáng)其對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)作用。通過(guò)EDTA對(duì)桑樹(shù)吸收重金屬Pb的研究發(fā)現(xiàn)，在相同的重金屬Pb污染濃度下，加入0.55 mmol/L EDTA的桑樹(shù)對(duì)Pb的吸收量比不添加EDTA的對(duì)照組明顯增高[25]。以上研究表明，桑樹(shù)對(duì)修復(fù)重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的耐性較強(qiáng)，能在修復(fù)礦區(qū)污染土壤上發(fā)揮重要作用。

對(duì)于桑樹(shù)品質(zhì)而言，從輕度污染土壤采集的葉片生長(zhǎng)發(fā)育正常，蠶絲、蠶蛹和蠶糞均達(dá)到國(guó)家紡織品、飼料和農(nóng)業(yè)污泥標(biāo)準(zhǔn)。桑樹(shù)在Cd濃度小于40.6 mg/kg的土壤中仍能正常生長(zhǎng)，且在此濃度下蠶的生長(zhǎng)發(fā)育和蠶繭質(zhì)量均屬于正常[26]。因此，桑樹(shù)作為礦區(qū)污染土壤的修復(fù)植物，具有廣闊的應(yīng)用前景和現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。利用重金屬污染土壤種植桑樹(shù)來(lái)發(fā)展養(yǎng)蠶業(yè)時(shí)，應(yīng)注意及時(shí)加強(qiáng)養(yǎng)蠶時(shí)的殘存桑葉以及蠶排出的糞尿等含Cd殘留物的管理，防止重金屬污染的擴(kuò)散。

3.3 蓖麻

蓖麻作為世界十大油料作物之一，其生物量大，適應(yīng)性廣，是理想的油料作物和環(huán)保植物。已被國(guó)內(nèi)外學(xué)者證明對(duì)Cd、Pb、Zn等多種重金屬具有較好的耐受性和累積能力，是一種潛在的修復(fù)重金屬污染土壤的植物[27]。蓖麻對(duì)尾礦土中Pb、Zn、Cd去除發(fā)現(xiàn)，蓖麻對(duì)Pb、Zn、Cd的吸收表現(xiàn)為Zn>Cd>Pb，且Zn、Cd在蓖麻體內(nèi)的累積量達(dá)到了超富集植物累積量標(biāo)準(zhǔn)，表明蓖麻具備較強(qiáng)的復(fù)合重金屬污染耐性和富集能力[28]。

通過(guò)蓖麻種苗對(duì)水體中Cu去除研究發(fā)現(xiàn)，在較短時(shí)間內(nèi)，蓖麻根部能累積較高的Cu，達(dá)到Cu的近超量積累效果[29]。蓖麻在土壤Cd處理濃度達(dá)到400 mg/kg時(shí)仍能生長(zhǎng)，同時(shí)蓖麻根系對(duì)Cd的積累量大于地上部對(duì)Cd的積累[30]。研究證明，蓖麻在積累較高濃度Cd、Cu的同時(shí)，對(duì)Pb、Zn也具有一定的吸收能力[31]。通過(guò)蓖麻對(duì)重金屬Zn的耐性與積累特性研究發(fā)現(xiàn)，在Zn濃度為2000 mg/kg時(shí)仍能生長(zhǎng)，蓖麻植株對(duì)重金屬Zn表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸收和累積特性，表明蓖麻是一種高濃度Zn污染的耐性植物[32]。通過(guò)一系列外加強(qiáng)化措施還可以加強(qiáng)其對(duì)重金屬污染土壤的凈化作用。向蓖麻根際引入蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和銅綠假單胞菌，植物地上部Pb的吸收量分別比對(duì)照顯著增加40%、18%和19%[33]。

蓖麻對(duì)于土壤中重金屬Zn、Pb、Cd、Cu污染都具有較強(qiáng)的耐性，且表現(xiàn)為“低促高抑”，因此蓖麻對(duì)于修復(fù)重金屬污染土壤具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。但蓖麻對(duì)Cd向地上部運(yùn)輸?shù)哪芰^差，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)考慮這方面的問(wèn)題。應(yīng)當(dāng)通過(guò)改善其生長(zhǎng)條件和基因技術(shù)，以提高蓖麻將根部積累的重金屬向地上部運(yùn)輸?shù)哪芰?，使其能用于高濃度污染土壤的修?fù)。

3.4 苧麻

苧麻為多年生纖維作物，其根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)迅速，具有較強(qiáng)的抗逆性、生物量大等特點(diǎn)。通過(guò)不同來(lái)源的苧麻在田間和水培條件下對(duì)重金屬As、Cd、Pb和Zn的耐受性進(jìn)行研究，結(jié)果認(rèn)為苧麻對(duì)Pb、Zn、Cd和As具有一定的組織結(jié)構(gòu)耐受性，在植物各部位，尤其是根系中積累了一定程度的重金屬，可作為重金屬污染場(chǎng)所植物修復(fù)的良好選擇[34]。從種植于Cd污染農(nóng)田的40份苧麻品種中，篩選8個(gè)苧麻品種進(jìn)行植株各部分及土壤Cd含量測(cè)定，結(jié)果表明不同苧麻品種均可明顯降低根際土的含Cd量，其中最高的宜春紅心麻品種可使根際土的Cd含量相對(duì)田間土的Cd含量降低80.84%，最低的8322號(hào)品種也能使根際土Cd含量降低34.85%[35]。

安化縣Cd污染農(nóng)田利用苧麻進(jìn)行生物凈化結(jié)果顯示，中苧一號(hào)原麻每年的產(chǎn)量可達(dá)3450 kg/hm2，同時(shí)地上部每年能帶走Cd 0.28 kg/hm2[36]。苧麻對(duì)重金屬Pb耐受性的研究發(fā)現(xiàn)，在低濃度處理≤800 mg/kg時(shí)能促進(jìn)苧麻植株生長(zhǎng)，在最高處理濃度為2300 mg/kg時(shí)，苧麻仍能完成生長(zhǎng)周期，表明苧麻對(duì)重金屬Pb具有較強(qiáng)的耐受性[37]。以野生型和栽培型兩種類(lèi)型苧麻耐Cd能力以及Cd富集積累特性進(jìn)行研究，結(jié)果表明富順青麻、冷水江野麻和“湘苧3號(hào)”對(duì)Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均大于1，表明苧麻植株向地上部運(yùn)輸Cd的能力較強(qiáng)，對(duì)Cd有一定的富集能力[38]。

苧麻纖維品質(zhì)的優(yōu)劣是評(píng)價(jià)種質(zhì)的重要指標(biāo)之一。通過(guò)對(duì)Hg污染稻田改種苧麻和利用HgCl2處理土壤的盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤含Hg量在5-130 mg/kg范圍時(shí)，Hg對(duì)苧麻產(chǎn)量和品質(zhì)未造成顯著影響[39]。Cd對(duì)苧麻纖維品質(zhì)的影響程度相對(duì)較小，通過(guò)對(duì)12份苧麻品種Cd污染土壤適應(yīng)性研究表明，在Cd含量超過(guò)100 mg/kg的土壤下，其經(jīng)濟(jì)性狀和纖維產(chǎn)量并沒(méi)有降低，產(chǎn)出的麻纖維仍能滿足加工中等質(zhì)量麻織品的質(zhì)量要求[40]。

以上研究表明，用苧麻作為修復(fù)重金屬污染土壤的植物，不僅適用性廣，可以降低健康風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)還具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。由于苧麻對(duì)重金屬的毒性有一定的適應(yīng)性，故在實(shí)際應(yīng)用中注意選擇適宜的苧麻栽培品種，合理種植，合理處理除原麻之外的丟棄物防止重金屬的擴(kuò)散，既可以修復(fù)污染土壤又可以保證較高的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 劍麻

劍麻是多年生草本植物，其根系發(fā)達(dá)、生物量大。由于其加工產(chǎn)品與食物鏈分開(kāi)，因此常用其修復(fù)重金屬污染土壤。濃度為1000 mg/kg的中度Cu污染土壤上劍麻植株可以正常生長(zhǎng)，按每公頃4500株劍麻計(jì)算，其一年地上部可以移走32.50 kg的Cu[41]。按中國(guó)劍麻葉片平均產(chǎn)量計(jì)算，每公頃劍麻葉片所帶走的Pb量為127.5 kg，按照重金屬Pb土壤環(huán)境質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值為≤35 mg/kg，修復(fù)三級(jí)污染土壤（500 mg/kg）需要8年，修復(fù)二級(jí)污染土壤（300 mg/kg）需要4.7年[42]。以上研究表明，劍麻具有修復(fù)重金屬Cu、Pb污染土壤的潛力。

劍麻根系發(fā)達(dá)，在Pb濃度高達(dá)15900 mg/kg下仍能存活，說(shuō)明該植物對(duì)Pb污染具有極強(qiáng)的抗性，可將其用于生態(tài)重建[43]。砂培試驗(yàn)結(jié)果表明，劍麻在Cu濃度<1000 mg/kg時(shí)仍能正常生長(zhǎng)，濃度達(dá)到4000 mg/kg以上時(shí)整個(gè)劍麻植株才死亡[44]。

由于全球能源和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，采用天然植物纖維替代合成纖維在復(fù)合材料中的應(yīng)用，廣泛受到關(guān)注。目前有關(guān)重金屬污染對(duì)劍麻品質(zhì)影響的相關(guān)研究較少，暫未能從品質(zhì)上對(duì)劍麻能否在重金屬污染土壤上種植進(jìn)行評(píng)估，但劍麻纖維取自劍麻的葉片，而以上相關(guān)研究表明劍麻地上部的重金屬含量相對(duì)較低，因此推測(cè)其纖維品質(zhì)也不受影響，推測(cè)有待進(jìn)一步研究考證。通過(guò)以上研究表明，劍麻在修復(fù)重金屬Pb、Cu污染地區(qū)具有較大的應(yīng)用潛力。劍麻根系向地上部分運(yùn)輸Pb的能力較弱，因此如何促進(jìn)Pb向劍麻地上部分的轉(zhuǎn)移仍是未來(lái)研究的難題。

4 展望

利用非食用經(jīng)濟(jì)作物修復(fù)重金屬污染土壤不僅可以阻止As、Cu、Zn、Cd、Pb等重金屬進(jìn)入食物鏈，消除對(duì)人體健康的影響，而且能大規(guī)模修復(fù)污染土壤并且能帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益，是一項(xiàng)具有很好應(yīng)用前景的修復(fù)技術(shù)。目前雖然已取得了階段性的研究進(jìn)展，但并不完整，尚有較多需要研究和完善之處。

非食用經(jīng)濟(jì)作物在生活中較為常見(jiàn)，具有良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但如何在重金屬污染土壤的生態(tài)修復(fù)中加以合理高效利用尚需深入研究;不同作物對(duì)于不同重金屬的耐性不同，不同作物對(duì)于重金屬的富集量也不同，幾種非食用經(jīng)濟(jì)作物對(duì)重金屬元素的吸收積累具有較明顯的種間差異，因此，如何針對(duì)不同地區(qū)污染狀況選擇合適的修復(fù)作物是今后需要進(jìn)一步探索的問(wèn)題;目前有關(guān)重金屬污染對(duì)非食用經(jīng)濟(jì)作物品質(zhì)影響的相關(guān)研究較少，暫未能從品質(zhì)上對(duì)非食用經(jīng)濟(jì)作物是否適合在重金屬污染土壤上種植進(jìn)行評(píng)估，因此是今后需要進(jìn)一步重點(diǎn)探索的問(wèn)題。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 駱永明，滕 應(yīng).我國(guó)土壤污染退化狀況及防治對(duì)策[J].土壤，2006，38（5）：505-508.

[2] 李雪林，張曉燕.中國(guó)1/5耕地受重金屬污染土壤污染法正醞釀[J].資源與人居環(huán)境，2010（5）：50-50.

[3] 王敬中.我國(guó)每年因重金屬污染糧食達(dá)1200萬(wàn)噸[J].農(nóng)村實(shí)用技術(shù)，2006（11）：27-27.

[4] Adilolu S，Salam M T，Adilolu A，et al.?Phytoremediation of nickel （Ni）from agricultural soils using canola （Brassica napus L.）[J]. Desalination & Water Treatment，2016，57（6）：2383-2388.

[5] 薛 永，王苑螈，姚泉洪，等.植物對(duì)土壤重金屬鎘抗性的研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2014（3）：528-534.

[6] Marques A P G C，Rangel A O S S，Castro P M L.?Remediation of heavy metal contaminated soils：phytoremediation as a potentially promising clean-up technology[J]. Critical Reviews in Environmental Science and Technology，2009，39（8）：622-654.

[7] 鄭黎明，張 杰，楊紅飛，等.鎘脅迫對(duì)荻生長(zhǎng)、鎘富集和土壤酶活性的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2017，31（5）：334-339.

[8] Liu L T，Sun H C，Chen J，et al.?Cotton seedling plants adapted to cadmium stress by enhanced activities of protective enzymes.[J]. Plant Soil & Environment，2016，62（2）：80-85.

[9] 潘雨齊，黃仁志，雷 鳴，等.經(jīng)濟(jì)作物修復(fù)重金屬污染土壤的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J].中國(guó)麻業(yè)科學(xué)，2015（1）：35-39.

[10] 李曉靜，周曉陽(yáng).重金屬污染與植物修復(fù)[J].北方園藝，2010（4）：214-217.

[11] 沈莉萍，宗良綱，蔣 培，等.螯合劑和泥炭對(duì)苧麻吸收土壤鎘的影響[J].環(huán)境科學(xué)，2009，30（9）：2767-2772.

[12] Qin P，Baiqing T，Zhou X，et al.?Effects of cadmium and lead in soil on the germination and growth of rice and cotton[J]. Journal of Hunan Agricultural University， 2000，26（3）：205-207.

[13] 李 玲，陳進(jìn)紅，何秋伶，等.3個(gè)陸地棉種質(zhì)（系）重金屬鎘的積累、轉(zhuǎn)運(yùn)和富集特性分析[J].棉花學(xué)報(bào)，2012，24（6）：535-540.

[14] 高柳青，田長(zhǎng)彥，胡明芳.鋅、錳對(duì)棉花吸收氮、磷養(yǎng)分的影響及機(jī)理研究[J].作物學(xué)報(bào)，2000，26（6）：861-868.

[15] 孫月美，寧國(guó)輝，劉樹(shù)慶，等.耐受性植物油葵和棉花對(duì)鎘的富集特征研究[J].水土保持學(xué)報(bào)，2015，29（6）：281-286.

[16] 任秀娟，朱東海，吳海卿，等.棉花鋅吸收及累積規(guī)律研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51（21）：4733-4735.

[17] 秦普豐，鐵柏清.鉛與鎘對(duì)棉花和水稻萌發(fā)及生長(zhǎng)的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版），2000，26（3）：205-207.

[18] 陳 悅，李 玲，何秋伶，等.鎘脅迫對(duì)三個(gè)棉花品種（系）產(chǎn)量、纖維品質(zhì)和生理特性的影響[J].棉花學(xué)報(bào)，2014，26（6）：521-530.

[19] 龔惠群，陳朝明.鎘對(duì)桑蠶生長(zhǎng)發(fā)育和蠶繭質(zhì)量影響的研究[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，1998，4（2）：159-162.

[20] 張 興，王 冶，揭雨成，等.桑樹(shù)對(duì)礦區(qū)土壤中重金屬的原位去除效應(yīng)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（7）：59-63.

[21] Xu X，Zhao H X，Zhang X L，et al.?Different growth sensitivity to enhanced UV-B radiation between male and female Populus cathayana[J]. Tree Physiology，2010，30（12）：1489-1498.

[22] 陳朝明，龔惠群，王凱榮，等.桑-蠶系統(tǒng)中鎘的吸收、累積與遷移[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1999，9（5）：664-669.

[23] Kuboi T，Noguchi A，Yazaki J.?Relationship between tolerance and accumulation characteristics of cadmium in higher plants[J]. Plant and Soil，1987，104（2）：275-280.

[24] 萬(wàn) 飛.鎘對(duì)桑蠶生長(zhǎng)發(fā)育及繭質(zhì)影響的試驗(yàn)初報(bào)[J].中國(guó)蠶業(yè)，2004，25（4）：23-24.

[25] 覃勇榮，覃艷花，嚴(yán) 軍，等.EDTA對(duì)桑樹(shù)和任豆幼苗吸收重金屬Pb的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，42（2）：168-172.

[26] 陳朝明，龔惠群，王凱榮.?Cd對(duì)桑葉品質(zhì)、生理生化特性的影響及其機(jī)理研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1996，7（4）：417-423.

[27] Liu C，Guo J，Cui Y，et al.?Effects of cadmium and salicylic acid on growth，spectral reflectance and photosynthesis of castor bean seedlings[J]. Plant and Soil，2011，344（1-2）：131-141.

[28] 劉義富，毛昆明.蓖麻對(duì)鉛鋅尾礦土的修復(fù)潛力評(píng)價(jià)[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，39（17）：154-156.

[29] 渠榮遴，李德森，杜榮騫.水體重金屬污染的植物修復(fù)研究（Ⅰ）-種苗過(guò)濾去除水中重金屬鋅[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2002，21（6）：297-300.

[30] Abreu C A D，Coscione A R，Pires A M，et al.?Phytoremediation of a soil contaminated by heavy metals and boron using castor oil plants and organic matter amendments[J]. Journal of Geochemical Exploration，2012，123（12）：3-7.

[31] 陸曉怡，何池全.蓖麻對(duì)重金屬鋅的耐性與吸收積累研究[J].環(huán)境污染與防治，2005，27（6）：414-415.

[32] 陸曉怡，何池全.蓖麻對(duì)重金屬Cd的耐性與吸收積累研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24（4）：674-677.

[33] 譚貴娥，何池全，陸曉怡.外源微生物強(qiáng)化蓖麻對(duì)鉛的吸收與積累研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2008，27（1）：82-85.

[34] Yang B，Zhou M，Shu W S，et al.?Constitutional tolerance to heavy metals of a fiber crop，ramie （Boehmeria nivea），and its potential usage.[J]. Environmental Pollution，2010，158（2）：551-558.

[35] 代劍平，揭雨成，冷鵑，等.鎘污染環(huán)境中鎘在苧麻植株各部分分布規(guī)律的研究[J].中國(guó)麻業(yè)科學(xué)，2003，25（6）：279-282.

[36] 佘 瑋，揭雨成，邢虎成，等.不同程度污染農(nóng)田苧麻吸收積累鎘特性研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（14）：275-279.

[37] 黃 閨，孟桂元，陳躍進(jìn)，等.苧麻對(duì)重金屬鉛耐受性及其修復(fù)鉛污染土壤潛力研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29（20）：148-152.

[38] 林 欣，張 興，朱守晶，等.苧麻對(duì)重金屬Cd污染的耐受和富集能力研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（17）：145-150.

[39] 龍育堂，劉世凡，熊建平，等.苧麻對(duì)稻田土壤汞凈化效果研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，1994（1）：30-33.

[40] 許 英，揭雨成，孫志民，等.苧麻品種對(duì)鎘污染土壤適應(yīng)性的研究[J].中國(guó)麻業(yè)科學(xué)，2005，27（5）：249-253.

[41] 李士平，李福燕.劍麻與石灰對(duì)銅污染土壤的修復(fù)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23（8）：444-447.

[42] 吳其珍，楊安富.劍麻對(duì)鐵礦尾礦庫(kù)土壤修復(fù)的試驗(yàn)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（33）：16490-16493.

[43] 陳柳燕，張黎明，李福燕，等.劍麻對(duì)重金屬鉛的吸收特性與累積規(guī)律初探[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26（5）：1879-1883.

[44] 李福燕，張黎明，李許明，等.劍麻對(duì)銅的耐性與累積效應(yīng)研究初探[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（12）：417-420.