超富集植物重金属吸收转运机制的研究进展
植物吸收治理重金属污染技术研究
植物吸收治理重金属污染技术研究随着工业和城市化的发展，环境污染成为了人们面临的一大问题。
其中，重金属污染在一些地区尤为严重。
重金属污染对环境和人类健康产生了极大的危害。
针对这一问题，植物吸收治理重金属污染技术应运而生。
一、植物对重金属的吸收能力植物是可再生的资源，草场、林地、湿地等也是重要的生态系统。
因此，利用植物吸收治理重金属污染具有显著的优势。
植物吸收治理重金属污染技术的基本原理是利用植物的生长和代谢作用使它们吸收土壤中的重金属，将其质量转移到植物的体内，从而达到治理重金属污染的目的。
植物对重金属的吸收能力主要来源于根系，根系能够通过渗透和扩散，将土壤中的重金属物质吸附并且转移至植物体内。
二、植物吸收治理重金属污染技术的应用场景植物吸收治理重金属污染技术广泛应用于一些重金属污染环境的治理和修复，如冶炼、矿山、市区土壤重金属污染区域等。
在植物吸收治理重金属污染技术中，重要的是选择合适的吸重植物。
植物的吸重效果取决于其生长型态、根系形态以及吸收能力；同时也需要考虑植物的生长适应性、生物量产量和生长速度等因素。
常用的含重金属污染土壤修复植物有愈创木、紫花苜蓿、菝葜、夹竹桃等。
三、植物吸收治理重金属污染技术的研究进展植物吸收治理重金属污染技术的研究在过去几十年中得到了快速发展。
传统的方法是将重金属处理过的废水或废物浇灌到植物的根部，通过植物吸收净化水或降低废弃物中重金属的含量，然后将植物燃烧或运输至特定厂区进行处理。
随着植物吸收治理重金属污染技术的不断发展完善，植物吸收重金属治理技术得到了广泛应用。
目前，世界各地都在探索植物吸收治理重金属污染技术的应用。
非洲、亚洲和欧洲都进行了相关的研究，发现不同植物在不同污染环境下的吸收效果和作用机制均不相同。
有研究表明，植物的吸收重金属能力与土壤pH值、含水量以及可溶有机物质等因素密切相关。
四、未来发展植物吸收治理重金属污染技术在未来恐将得到广泛应用。
随着环境保护的不断加强和技术人才的增加，植物吸收治理重金属污染技术在国内得到了不少关注和研究。
重金属富集植物生物质的处置技术研究进展
摘要：植物提取修复环境重金属污染会产生大量的重金属富集植物生物质，如何安全地处置重金属富集植物生物质已成为亟需解决的重要科学问题之一。
近年来，基于减量化、无害化和资源化原则，众多研究者陆续开展了重金属富集植物生物质处置技术的研究，取得了一系列重要研究成果。
本文对现有的重金属富集植物生物质处置技术进行了综述，并对今后可能的研究方向做了展望，以期为将来的重金属富集植物生物质处置技术的研究提供一定参考，更好地推动重金属富集植物生物质处置技术的发展。
关键词：重金属富集植物生物质；植物提取；处置技术；研究进展中图分类号：X506文献标志码：A 文章编号：1672-2043（2014）01-0015-13doi:10.11654/jaes.2014.01.002重金属富集植物生物质的处置技术研究进展刘维涛，倪均成，周启星*，华涛（南开大学环境科学与工程学院环境污染过程与基准教育部重点实验室/天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室，天津300071）Research Progress of Disposal Technology for Heavy Metal-Enriched Plant BiomassLIU Wei-tao,NI Jun-cheng,ZHOU Qi-xing *,HUA Tao（Key Laboratory of Pollution Processes and Environmental Criteria,Ministry of Education /Tianjin Key Laboratory of Urban Ecology Environ －mental Remediation and Pollution Control,College of Environmental Science and Engineering,Nankai University,Tianjin 300071,China ）Abstract ：Phytoextraction of heavy metal polluted environment generates large quantities of heavy metal-enriched plant biomass （HMEPB ）.How to safely dispose HMEPB has been one of the most important scientific issues.In recent years,disposal technologies for HMEPB have been extensively studied with aim at reduction,recycle and harmless treatment.This paper reviewed the progesss in disposal technologies for HMEPB and proposed possible research directions so as to provide certain reference and better promote the development for disposal tech －nologies of HMEPB in future.Keywords ：heavy metal-enriched plant biomass;phytoextraction;disposal technology;research progress收稿日期：2013－05－15基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（21107052）和重点项目（21037002）；中央高校基本科研业务费专项资金；污染控制与资源化研究国家重点实验室开放课题（PCRRF11005）作者简介：刘维涛（1979—），男，博士，副教授，主要从事土壤重金属污染生态修复和污染生态学的研究。
植物重金属超富集机理研究进展
西北植物学报2003,23(11):2021—2030Acta Bot.Boreal.-Occident.Sin.文章编号:1000-4025(2003)11-2021-10植物重金属超富集机理研究进展X郎明林1,3,张玉秀2,柴团耀1*(1中国科学院研究生院生物系,北京100039;2中国矿业大学化学与环境工程学院,北京100083;3河北农业大学生命科学学院,河北保定0710010)摘 要:植物超富集重金属机理主要涉及植物对金属离子高的吸收、运输能力,区域化作用及螯合作用等方面,其中跨膜运载蛋白的表达、调控对重金属超富集这一特性起了关键作用。
金属阳离子运载蛋白家族主要包括CDF家族、N RA M P家族和Z IP家族等,在超富集植物中已克隆出多个家族的金属运载蛋白基因,这些基因的过量表达对重金属在细胞中的运输、分布和富集及提高植物的抗性方面发挥了重要作用。
综述了近年来研究重金属超富集植物吸收、转运和贮存Zn、N i、Cd等重金属的生理和分子机制所取得的主要进展。
关键词:植物;重金属;超富集;基因;转运蛋白中图分类号:Q945.12 文献标识码:AAdvances in research of mechanisms of heavy metalhyperaccumulation in plantsLANG M ing-lin1,3,ZHANG Yu-xiu2,CHAI Tuan-yao1(1Departmen t of Biology,Graduate S chool of Ch ines e Academy of Sciences,Beijing100039,C hina;2College of Chemical andEneviron men tal Engineer ing,China University of M ining and T echnology,Beijing100083,China;3Colleg e of Life Science,Heb eiAgricu ltural Univer sity,Baoding,Hebei071000,China)Abstract:T he m echanism of heav y m etal hyperaccum ulation w ere very com plicated and inv olved various metabolic pr ocesses in plants.T he recent studies sho wed that the high ability of metal io n uptaking and trafficking,co mpar tm entalizatio n in vacuole,cell w all or trichome,and the chelation w ith o rganic acid(such as citr ate,m alate and ox alate)or amino acid(histidine)w er e involved in the metal accum ulation and toler-ance m echanism in hyper accumulatio n.In addition,sever al metal catio n transm em brane tr ansporter g enes w er e cloned and character ized in hyperaccumulato r,w hich belo ng to the CDF fam ily,or NRAM P fam ily and/or ZIP fam ily.T he overexpressio n of the metal ion transporter genes play im por tant ro les not only in heavy metal uptaking,trafficking,distribution and accumulation in the cell,but also in incr ease the heav y metal tolerance of hy peraccum ulator.Key words:plant;heavy metal;hyperaccumulatio n;g ene;transporter 1977年新西兰科学家Brooks提出“超富集植物(hy peraccum ulator)”的概念,用来描述自然界中发现的茎叶可累积Ni达1000L g・g-1(干重)以上的植物[1]。
植物对土壤中重金属元素的吸收和富集机制研究
植物对土壤中重金属元素的吸收和富集机制研究植物在生长过程中需要从土壤中吸收各种营养元素，并且会因为肥料的使用而造成土壤的营养不平衡。
除了常见的营养元素外，一些重金属元素也会被植物吸收进入其体内。
虽然重金属元素对植物的生长发育和健康可能会有不良影响，但实际上植物还可以通过吸收和富集重金属元素来提高其适应环境的能力。
本文将介绍植物对土壤中重金属元素的吸收和富集机制的研究现状。
1. 重金属元素的来源和影响重金属元素是指密度大于4g/cm3的金属元素，如铜、镉、铅、汞等，通常出现在土壤、矿物和煤炭等中。
它们的富集和污染往往是由于工业化和人类活动所引起。
由于它们的毒性作用，人类和生态系统的健康也可能会受到影响。
2. 植物对重金属元素的吸收能力植物通过根系吸收土壤中的水分和营养元素，同时也会吸收土壤中的重金属元素。
但不同的植物吸收重金属元素的能力不同。
一些植物如伞形科植物等，其根系有着很强的吸收能力，可以在重金属污染的环境中快速生长。
而一些其他的植物如莴苣、油菜等则对重金属元素的吸收能力较弱。
这些差异是由于其遗传表达和表观遗传机制所导致的。
3. 植物对重金属元素的富集机制如果植物吸收到的重金属元素超过了其生理需求，则会开始对其进行富集和转运。
这是通过植物整个生长过程中的多个阶段来实现的。
在吸收入植物体内后，重金属元素首先会被分配到细胞壁中，并且在此处进行固定和吸附，从而减轻其对细胞内部的毒性作用。
随后，重金属元素会进入到根系，然后转移到上部部分，例如干、叶、花等组织中。
这一过程主要是与植物本身的代谢活动和生理功能相关的。
最终，通过凋零和腐烂等过程，重金属元素会被回收到土壤中。
4. 植物对土壤中重金属元素的修复作用随着工业和农业的发展，土壤污染越来越严重。
由于植物具有吸收和富集重金属元素的能力，因此植物修复技术已经被广泛应用于土壤修复。
例如，通过种植具有强吸收和积累能力的植物，来清除或减轻土壤中重金属元素的污染。
重金属富集植物的超积累机理研究进展
ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００４－２７５Ｘ ２０２０ １２ ０３重金属富集植物的超积累机理研究进展张文博，王彩虹，刘艳萍（河套学院，内蒙古 临河 ０１５０００）摘 要：植物修复是重金属污染土壤的修复方法中最为绿色环保的技术，重金属在能够富集重金属的植物体内吸收和积累的机制是整个修复方法的关键所在，对整个植物修复技术的发展和突破有重大的意义。
主要从超累积植物对重金属的解毒机理、吸收和转运机制、抗性的机理等方面进行了综述。
关键词：重金属富集植物；解毒；转运；机理中图分类号：Ｑ９４５ １２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－２７５Ｘ（２０２０）１２－００９－０３ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＨｙｐｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌ－ｅｎｒｉｃｈｅｄＰｌａｎｔｓＺｈａｎｇＷｅｎｂｏ，ＷａｎｇＣａｉｈｏｎｇ，ＬｉｕＹａｎｐｉｎｇ（ＨｅｔａｏＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ，Ｌｉｎｈｅ０１５０００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｈｙｔｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｍｏｓｔｇｒｅｅｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｂｙｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ，ａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｐｌａｎｔｓｗｈｉｃｈｃａｎｅｎｒｉｃｈｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｓｔｈｅｃｏｒｅｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｒｅｍｅｄｉ ａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｈｙｔｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｄｅ ｔｏｘｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｕｐｔａｋｅａｎｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ，ａｎｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｈｙｐｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ，ｄｅｔｏｘｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｍｅｃｈａｎｉｓｍ 近年来，由于工业化进程的加快，人类活动如开采、冶炼、化工等会造成土壤重金属的积累，同时，大量施用污泥化肥也会产生土壤重金属的污染，土壤重金属污染的形势也越来越严峻。
植物对重金属镉超富集及耐受机理的研究
密级：中国科学院大学ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙＳｃｉｅｎｃｅｓ博士学位论文２０１３年５月专业综述：调控植物镉吸收转运及耐受性的分子遗传机制研究进展专业综述调控植物镉吸收转运及耐受性的分子遗传机制研究进展摘要镉（ｃａｄｍｉｕｍ，Ｃｄ）对生物有很大毒害作用，因此对抗镉作用机制的研究，增强植物对镉的抗性，调控植物体内不同组织和器官的镉积累水平均具有重要意义。
Ｃｄ２＋主要通过同为二价阳离子的Ｆｅ２＋、Ｃａ２＋或ｚｎ”的低特异性转运蛋白或通道蛋白进入植物细胞内，主要被贮存在根细胞液泡中，但有相当部分通过木质部导管长途转运地上部分，再通过韧皮部进行再分配，储存在不同组织的液泡或者细胞壁等部位。
在植物和真菌的重金属解毒机制中，植物螯合肽（ｐｈｙｔｏｃｈｅｌａｔｉｎｓ，ＰＣｓ）起着核心的作用，能与重金属螫合为复合物，再通过跨液泡膜转运区室化到液泡，降低细胞质中重金属成分的含量。
本文对近年来调控植物镉吸收转运及耐受性的分子遗传机制研究新进展进行了概述。
关键词镉；螫合；区室化。
在生命的演化进程中，植物形成了多样化的机制来维持体内与周围环境存在的可利用重金属离子之间的平衡关系。
植物面临着两个重要任务，一是从生长环境中选择吸收生长所必需的重金属离子并拒绝吸收非必需的重金属离子，二是在细胞内维持这些金属离子保持最适宜的生理浓度（Ｃｏｂｂｅｔｔｅｔａ１．，２００２）。
对金属离子的吸收和累积机制随着植物的种类的不同而不同，即使是在同一个属，不同种植物的吸收机制也不尽相同（Ｓｉｎｇｈａ１．，２００３）。
植物可通过根部直接吸收水溶性重金属，植物根组织不但可以通过根细胞膜上的质子泵使根际（ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ）酸化，而且能够分泌具有金属螫合功’－能的低分子量复合物，使得土壤的金属离子更易被根部吸收。
现在并不清楚是否植物铁载体（ｐｈｙｔｏｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅ）或有机酸（例如柠檬酸盐）参与了非必需的毒性金属离子（例如Ｃｄ”）的吸收过程。
我国植物对重金属Cd,Cu,Pb,Zn富集的研究报告进展
植物对重金属〔Cd，Cu，Pb，Zn〕富集的研究进展摘要：我国矿产资源丰富，矿区重金属污染十分严重，Pb、Zn、Cu、Cd 四种重金属的污染在我国极其严重。
利用超富集植物修复矿区重金属污染土壤，较传统方法而言是一种可靠经济平安的技术。
综述了Pb、Zn、Cu、Cd 四种重金属超富集植物，分析了可用于的我国重金属富集植物的分布情况和生活环境，为土壤重金属污染的生态恢复提供参考。
关键词：矿区；重金属污染；超富集植物Abstract：Heavy metal pollution especially Pb，Zn，Cu and Cd is very serious in mine area. Technical use ofhyperaccumulators to restore the contaminated mine soil is feasible and reliable pared with traditional methods. Four kindsof heavy metal hyperaccumulators were reviewed，with analysis of their distributions and habitat，which will offer referencefor remediation of heavy metal polluted soil.Key words：mine area；heavy metal pollution；hyperaccumulators1 重金属超富集植物涵义土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，并通过接触、食物链等途径直接或间接危害人类安康。
据估算，中国每年因重金属污染的粮食达1200 万吨，造成的直接经济损失超过200 亿元。
据环保总局不完全调查，目前中国受污染的耕地约1×107hm2，污水灌溉污染耕地216.7×104hm2，固体废弃物堆存占地和毁田13.3×104hm2，合计约占耕地总面积的1/10 以上。
高丹草对环境中重金属的吸收和转运机制研究
高丹草对环境中重金属的吸收和转运机制研究高丹草是一种常见的植物，被广泛应用于环境修复领域。
它具有较强的重金属吸收和转运能力，被广泛用于修复受重金属污染的土壤和水体。
本文将探讨高丹草对环境中重金属的吸收和转运机制，并阐述其在环境修复中的应用前景。
首先，高丹草通过根系吸收土壤中的重金属离子。
根系是植物与土壤环境的交界面，其根毛结构能够扩大吸收表面积，提高吸收效率。
高丹草的根系表面还覆盖着一层黏液物质，能够吸附金属离子。
研究表明，高丹草的根系对镉、铅、铬等重金属离子具有较高的亲合力，能够迅速吸附这些离子。
其次，高丹草通过韧皮部和木质部将吸收的重金属引导到地上部分。
韧皮部和木质部是植物的导管组织，具有输送营养物质和水分的功能。
高丹草根系通过这些导管将吸收的重金属转运到地上部分。
研究表明，高丹草的韧皮部和木质部对重金属具有较高的透过性，能够有效地将其向地上部分输送。
此外，高丹草地上部分还通过叶片和植株皮层吸收空气中的重金属。
叶片具有较大的表面积和气孔，能够吸收大气中的气体和微量元素。
高丹草的叶片能够通过气孔吸收空气中的重金属颗粒，植株皮层也能够吸附空气中的重金属离子。
这种叶片和植株皮层的吸收能力使得高丹草能够通过地上部分进一步吸收和转运重金属。
高丹草对环境中重金属的吸收和转运机制能够通过以下几个方面加以改善和优化。
首先，选择适应性强的高丹草品种。
不同品种的高丹草对重金属的吸收和转运能力有一定的差异，通过选择具有较强吸收能力的品种，可以提高环境修复效果。
其次，调节土壤pH值。
土壤pH值的酸碱度会影响重金属的形态和可移动性，适当调节土壤pH值可以降低重金属的毒性，并提高高丹草的吸收和转运效率。
此外，添加适量的有机质和微生物菌种也有助于提高高丹草的吸收和转运效率。
高丹草的重金属吸收和转运机制不仅在环境修复中有重要应用，还可以用于重金属的富集和提取。
通过种植高丹草在重金属污染地区建立植物修复工程，可以将重金属积累在高丹草植株中，然后利用生物炭等材料将高丹草进行焚烧或加热炭化，以提取和回收重金属。