ｓｕｎｓｈｉｎｅ关于超富集植物的新理解聂发辉华东交通大学土建学院，江西南昌330013摘要：长期以来重金属超富集植物定义存在着严重的不足，新的评价系数的提出势在必行。文章在生物富集系数和转运系数的基础上创造性地提出了新的评价系数即生物富集量系数，其内涵为给定生长期内单位面积地上部分植物吸收的重金属总量与土壤含量之比。此系数的提出扩大了传统超富集植物的定义，使得富集质量分数未达某一水平，但生物量很大的植物也能作为超富集植物。这为今后超富集植物的筛选提供了一定的参考，为土壤重金属污染的植物修复工程提供了理论基础。关键词：植物修复；超富集植物；重金属中图分类号：X131.3文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）01-0136-03近年来重金属污染的植物修复技术受到了广泛关注，被誉为廉价的“绿色修复技术”[1]。而超富集植物又是植物修复的基础，因此，一些能够在地上部大量富集污染物的特殊植物____超富集植物(hyperaccumulator)已成为学术界研究的热点[2]。但一直以来对超富集植物的定义存在着严重的不足，致使目前已知的超富集植物虽然体内重金属的含量高，但绝大多数生长慢、生物量小，且大多数为莲座生长，很难进行机械操作，因而一些学者对植物修复技术提出质疑，认为这些小型超积累植物不适宜大面积污染土壤的修复[3]。因此必须对超富集植物的概念进行新的定义。1超富集植物的定义众所周知，植物修复的前提是找到对某种(些)重金属具有特殊吸收富集能力的植物种或基因型，即重金属的“超富集植物”(Hyperaccumulator)。超富集植物是指能超量吸收重金属并将其运移到地上部的植物。通常，超富集植物的界定可考虑以下两个主要因素：（1）植物地上部富集的重金属应达到一定的量；（2）植物地上部的重金属含量应高于根部。由于各种重金属在地壳中的丰度及在土壤和植物中的背景值存在较大差异，因此，对不同重金属，其超富集植物富集质量分数界限也有所不同。目前采用较多的是Baker和Brooks[4]提出的参考值，即把植物叶片或地上部(干质量)中含Cd达到100μg/g，含Co、Cu、Ni、Pb达到1000μg/g，Mn、Zn达到10000μg/g以上的植物称为超富集植物。同时这些植物还应满足S/R>1的条件即转运系数(S和R分别指植物地上部和根部重金属的含量)。目前，世界上共发现有400多种超富集植物。2超富集植物定义的不足从上述的超富集植物的定义可知，对超富集植物的定义仅仅考虑了两个因素，即植物体内的重金属的含量和转运系数。由于目前发现的超富集植物绝大多数为在野外矿山开采或冶炼区发现的的品种，一般土壤中的重金属含量较高，尽管植物地上部含量可以达到一定的含量，但其生物富集系数(植物地上部重金属含量与土壤重金属含量的比值)并不大，大多数文献报道也都忽略了对生物富集系数的探讨。虽然近年来也有文献对超富集植物的生物富集系数做过讨论，但到目前为止，传统植物修复研究中评价超富集植物的指标也仅仅局限于生物富集系数和转运系数。生物富集系数也称吸收系数，是指植物中某元素质量分数与土壤中元素质量分数之比，即：生物富集系数=地上部植物中元素质量分数/土壤中元素质量分数而地上部植物中某元素质量分数为地上部植物中元素质量分数=（叶干质量×质量分数+茎干质量×质量分数）/（叶干质量+茎干质量）生物富集系数被用来反映土壤-植物体系中元素迁移的难易程度，这是植物将重金属吸收转移到体内能力大小的评价指标。生物富集系数高，表明地上部分植物体内重金属富集质量分数大。转运系数是地上部某元素质量分数与地下部某元素质量分数之比，用来评价植物将重金属从地ｓｕｎｓｈｉｎｅｓｕｎｓｈｉｎｅ下部向地上部的运输和富集能力。计算公式是：转运系数=地上部植物中元素质量分数/地下部植物中元素质量分数转运系数大的植物从根系向地上部器官转移的吸收量大。虽然植物生物富集系数和转运系数在评价超富集植物的修复能力时能够说明一些问题，但存在明显的不足。设给定植物的生物富集系数大，即地上器官中质量分数相对大，但若在给定生长期内这一植物的生长量小，则地上部分的吸收总量相对小，相应地，这一植物在给定生长时期内自土壤带走的污染...