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近年来我国大面积农田土壤遭受到重金属污染,农产品重金属超标问题也频频被报道,土壤重金属已然对食品安全、人体健康和农业的可持续发展造成严重的威胁。虽然“十五”、“十一五”、“十二五”出台多项政策支持对土壤重金属污染的生态安全评价、防护及治理,但是土壤重金属污染问题仍然不容乐观,土壤重金属污染修复迫在眉睫。由于现实环境的复合污染中,多种重金属元素间的浓度和比例都有区别,因此研究植物在Cu、Pb两种元素间不同浓度组合下的吸收和富集作用,这在对不同Cu、Pb污染程度的实际修复应用中富集植物的选择具有重大意义。本研究的主要内容分两部分,一是以生物量大、繁殖能力强的牧草植物紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、黑麦草(Lolium perenne L.)、狼尾草[Pennisetum alopecuroides (L.) Spreng]和高丹草[Sorghum bicolor (L.) Moench × S. sudanense (Piper) Stapf.]为试验对象,设置不同梯度的Cu、Pb单一污染浓度,探究不同Cu、Pb污染程度对四种植物种子的萌发和幼苗生长的影响;二是同样以这四种植物为试验对象,设置不同浓度组合的Cu、Pb单一和复合污染,对其生物量、植物各部分富集含量和富集系数、转运系数等指标进行分析,推测和预测在某污染浓度水平下植物对Cu、Pb污染土壤的修复潜力以及判断该用何种植物。综合两部分内容,以期能筛选出直接向Cu、Pb污染区播种而非移栽就能进行土壤Cu、Pb污染修复的理想物种。主要研究结果如下:1、由于重金属的差异性,相同浓度的重金属对植物种子的萌发影响不同。从发芽势和发芽率来看,土壤Cu污染对植物种子的萌发抑制作用更为明显。土壤Cu处理浓度≥150 mg·kg-1时,四种植物的种子萌发皆有滞后现象。土壤Pb延迟部分种子发芽,但不影响黑麦草、狼尾草和高丹草的发芽率。2、狼尾草和高丹草在土壤Cu、Pb≥300 mg·kg-1时,发芽势、发芽率明显高于紫花苜蓿和黑麦草,反应出狼尾草和高丹草对土壤Cu、Pb污染较好的适应能力。3、在Cu浓度600 mg.kg-1时,紫花苜蓿、黑麦草、狼尾草和高丹草的幼苗生长几乎完全被抑制,不能正常生长发育。在土壤Pb处理浓度范围0~600 mg-kg-1内,土壤Pb污染对黑麦草和狼尾草幼苗根长无明显影响,说明黑麦草和狼尾草幼苗对土壤Pb单一污染有良好耐受性。4、从生物量方面看,紫花苜蓿对Cu的耐性较弱,紫花苜蓿并不适合Cu浓度≥200 mg-kg-1的土壤修复,狼尾草和高丹草对Cu、Pb污染的耐受性强,生物量在所有处理组中均未发现有生物量显著减少的现象。5、Cu处理浓度范围:0~400 mg.kg-1,Pb浓度范围:0-800 mg-kg-1,单一污染处理组随着重金属污染程度的增加,植株体内重金属含量也相应增加,而复合污染情况却不尽相同。复合污染对植株体内重金属积累的影响,并不是单纯的加和或拮抗效应,不仅取决于元素的浓度,而且与植物部位及元素的组合有关。6、四种植物的根部Cu、Pb含量均大于地上部Cu、Pb含量,因而从植物对Cu、Pb的累积特征来看,紫花苜蓿,黑麦草、狼尾草和高丹草皆不具备超富集植物应有的地上部重金属含量高于地下部重金属含量的特征。重金属Cu、Pb在植物体内的累积部位集中在根部,黑麦草、狼尾草和高丹草在Pb低浓度污染土壤中富集效果和转运效果相对较好。