地被观赏竹修复城市土壤铅污染的环境友好型螯合诱导技术研究

The remediation of pb-contaminated soil is a hot issue in the research of environmental science, soil science and related subjects.The use of chelating agent to promote the omamental plants to absorb Pb in soil, not only can achieve the purpose of remedying contaminated soil, but also can beautify the environment, and it will become the first choice of treatment of pb-contaminated urban soil in the future. The omamental dwarf bambooes are easy to harvest and can be used for resource sharing and risk sharing among subcontractors, and have the potential and application value to induce lead-rich hyperaccumulator through chelating agent. This study takes 7 species in 4 genera omamental dwarf bambooes as the object of the research to screen excellent bamboo species that can be applied to the pb-contaminated urban soil by comparing their Pb accumulation characteristics and their tolerance to pb-contaminated soil. On the basis of research to expolre wether they could be used as a lead-enriched plant by chelating agent, and research the key technologies of chelating agent, EDTA osmotic regulation , and the environmental-friendly chelating agent with the core of lead stress remission. The study results will not only provide an excellent ground cover for the treatment of urban pb-contaminated soil but aslo a reference for chelating to induce bamboo plants to become a heavy metal super-rich plant, which is of great significance to promote the application of environmental-friendly chelating in the field of urban heavy metal pollution.

铅污染土壤的修复是当前环境科学、土壤科学及相关学科研究的热点问题。利用螯合诱导剂来促进观赏植物吸收土壤中的铅，不仅能达到修复土壤污染的目的，还能美化环境，将成为未来城市土壤铅污染治理的首选。地被观赏竹鞭根系统发达、生物量大、每年抽枝发笋、地上部分不易腐烂易于收割、分株间能够进行资源共享和风险分摊，有通过螯合剂诱导成为铅超富集植物的潜力与应用价值。本项目以4属7种地被观赏竹为研究对象，通过比较其铅富集特征及对土壤铅胁迫的耐受性，筛选可应用于城市铅污染土壤的优良地被竹种；在此基础上探讨它们是否能通过螯合剂诱导成为铅超富集植物，研究以螯合剂混施、EDTA渗漏调控、铅胁迫症状缓解为核心的环境友好型螯合诱导关键技术。研究结果将为治理城市土壤铅污染提供优良的园林地被植物，为螯合诱导竹类植物成为重金属的超富集植物提供参考依据，对推动环境友好型螯合诱导技术在城市土壤重金属污染植物修复领域的应用有重要意义。

竹类植物生长迅速、生物量大、鞭根系统发达，且根系普遍分布在土壤浅层（0-30cm），是土壤铅污染修复的潜能植物。本项目以4属8种地被观赏竹为研究对象，开展了铅胁迫下地被观赏竹的生长发育响应、生物量分配策略、铅富集特征的比较研究，筛选出2种可应用于土壤铅污染的优良竹种（铺地竹、美丽箬竹）；进一步的研究了铺地竹在高浓度铅胁迫环境下，其抗性生理中酶与非酶物质的动态响应，以及不同器官中铅的亚细胞间隔化、铅化学赋存形态的转化和植物细胞螯合物质含量，揭示了地被观赏竹对铅胁迫的生理耐受机制及不同器官的铅解毒机制，为竹类植物的铅胁迫防御途径提供了理论依据。EDTA是增强植物各器官铅积累最有效的螯合剂，然而其二次污染的风险较高，可将其与可降解螯合剂联合应用，降低环境风险并增强植物修复效率。本项目通过比较EDTA与NTA、GLDA、STPP、PASP四种可降解螯合剂以不同比例联合施用后的植物铅富集效率及潜在环境风险的影响，筛选出铺地竹和美丽箬竹适用的螯合剂复合配方（EDTA：NTA=1:1）；并进一步研究了EDTA与NTA配施（1:1）不同浓度、不同施用频度对铺地竹的生长、植物修复效率及土壤环境的影响，采用隶属函数法和主成分分析法对不同处理下的生物量、铅积累量、转运系数、地上地下富集系数、土壤水溶性铅等指标进行综合评分，筛选出修复效果最好的施用浓度与频度（复合螯合剂总浓度为60%土壤铅浓度，在营养生长末期（11月）1次性施用，施用后30d进行地上部分老竹收获）。此外，本项目研究得出了有利促进地被观赏竹生长与铅富集的GA3浓度（铺地竹80mg·L-1、美丽箬竹60mg·L-1），以及缓解其冬季低温造成生长胁迫的ABA浓度（铺地竹12.5mg·L-1、美丽箬竹25mg·L-1），通过螯合剂配方、螯合剂施用浓度、施用频度、植物生长调剂缓解，构建出2个竹种的环境友好型螯合诱异土壤铅污染修复技术体系。