随着生产生活中对核素钴的利用,水体、土壤中钴含量逐渐增多,造成环境污染的同时威胁着人类健康。植物修复技术是一种行之有效而绿色环保的治理钴污染的方法,其中富集植物的筛选是该技术的关键。本文用27种植物种子进行发芽试验、30种植物进行水培快速筛选试验,并进一步模拟钴污染土壤的植物修复试验,通过比较在不同程度钴污染下各植物的生物量、体内钴含量以及转运系数、富集系数等指标,探究植物对钴的耐受性及富集能力,以期筛选出钴富集植物。主要研究结果如下:(1)不同浓度(20/40/80/120 mg/L)钴作用下,不同植物种子所受影响不同,有的种类发芽率可达90%以上,有的则不足10%。其中凤仙、绿豆、高丹草发芽率和生物量随钴浓度升高而增大,三者对钴的积累量和吸收率同样随钴浓度升高而增大且表现为凤仙>绿豆>高丹草。钴浓度为40 mg/L时,凤仙发芽率最高(98%),生物量较对照增加了13%,钴吸收率最高可达1.96%;钴浓度为80 mg/L时,绿豆发芽率最高(96%),生物量较对照增加了25%,吸收率最高达1.53%;钴浓度为120mg/L时,高丹草发芽率最高(94%),生物量较对照增加了31%,吸收率为0.60%。表明这三种植物在种子萌发期对钴均有较高的耐受性和富集能力。(2)在钴浓度分别为60/120/180/360 mg/L的污染水体中,不同种类植物的生长情况及富集钴的能力不同。其中野茼蒿、龙葵、牛膝菊生物量随钴浓度增加不同程度地降低,但植物中的钴含量不断升高。钴浓度为360 mg/L时,野茼蒿转运系数大于1,并且地上富集系数及提取率最高,龙葵、牛膝菊次之;钴浓度为60、120、180 mg/L时,牛膝菊转运系数均大于1,最高可达3.86,与野茼蒿、龙葵均有较高的富集系数和钴提取率。表明野茼蒿、龙葵、牛膝菊富集钴的能力较强。在钴浓度分别为40/80/120/160 mg/L的污染水体中,迷迭香、碰碰香、大豆三种植物的生长较好,并且其中的钴含量较高,表现为随钴浓度增加生物量和钴含量逐渐升高。钴浓度较低(40 mg/L、80 mg/L)时,大豆生物量增长最多,可达对照的3倍,其地上富集系数和提取率最高,分别为14.41和8.71%;钴浓度较高(120mg/L、160 mg/L)时,迷迭香生物量最高可达对照的1.62倍,其转运系数、地上富集系数和地上提取率最高,分别为0.95、26.84、13.94%;钴浓度为160 mg/L时,碰碰香生物量有所增加,其转运系数、地上富集系数、地上提取率最高分别为1.36、16.56、5.50%。表明大豆对轻度钴污染水体具有修复潜力,迷迭香和碰碰香对中度或重度钴污染水体具有修复潜力。(3)通过水培试验筛选出竹芋、碰碰香、一串红、龙葵、牛膝菊五种植物进一步模拟不同程度(60/120 mg/kg)钴污染土壤的植物修复试验。当钴浓度为60mg/kg时,五种植物生长均较好,其鲜重、株高、茎粗明显优于对照;钴浓度为120 mg/kg时,牛膝菊的生长受到一定抑制,其他四种仍然生长较好。植物体内的钴含量随钴浓度升高而增大,五种植物相比,地上部钴含量表现为牛膝菊>龙葵>碰碰香>一串红>竹芋,根部钴含量表现为龙葵>牛膝菊>竹芋>碰碰香>一串红,可见牛膝菊和龙葵吸收钴的能力较强。高浓度时,碰碰香地上富集系数和地上提取率最高,分别为0.52和0.08%,转运系数为0.342,牛膝菊和龙葵次之;低浓度时,龙葵、牛膝菊转运系数、富集系数均较高,碰碰香则转运系数最高为0.51。表明龙葵、牛膝菊、碰碰香具有富集钴的能力。(4)综上所述,凤仙、绿豆、高丹草种子萌发期对钴的耐性较强,其植物富集钴的能力有待进一步研究;牛膝菊、龙葵、碰碰香是修复重度钴污染土壤或水体的潜在植物;迷迭香、大豆具有修复中度和轻度钴污染的潜力。