边坡喷播绿化植物对重金属富集能力的研究综述

李春林，许剑平，臧小龙，祁传磊

（青岛冠中生态股份有限公司，山东 青岛 266102）

边坡喷播绿化植物对重金属富集能力的研究综述

李春林，许剑平，臧小龙，祁传磊

（青岛冠中生态股份有限公司，山东 青岛 266102）

近年来，我国经济高速发展，对资源的需求越来越大，采矿活动日益频繁，造成大量边坡裸露，带来重金属污染问题。在矿山边坡进行植被恢复时，选择的绿化植物既要构建稳定的植被系统，还要耐受重金属的侵蚀，能够有效地治理矿山边坡及其周边区域的重金属污染。本文对这些植物富集重金属的研究进行综述，以期为矿山区域进行植被恢复和生态修复提供基础信息。

喷播绿化；植被恢复；生态修复；富集；重金属

随着工业化的不断推进，采矿活动日益增多，导致大量裸露边坡出现，在破坏原坡面植被系统的同时，还带来其他生态环境问题，甚至会造成滑坡等地质灾害。对裸露边坡进行植被恢复，是矿山区域生态环境恢复与重建的基本工作[1-2]。

边坡喷播绿化技术是将草种、肥料、粘合剂、保水剂和土壤改良剂等通过搅拌机均匀混合，而后通过喷播机将混合物喷射到所需绿化区域的一种绿化新技术，现已广泛应用于山体边坡、高速公路、铁路、城市水土保持等斜坡绿化防护工程中[3]。作为边坡快速绿化的方法，工艺中植物种类的选择至关重要，应尽量种植一些具有一定固氮能力的豆科植物[4]。

植物修复是指将某些特定的植物种在重金属污染的土壤上，其对土壤中的有毒重金属元素有特殊的吸收和吸附能力，可以将重金属移出土体，达到重金属污染治理与生态修复的目的[5]。选择重金属富集植物来恢复金属矿山植被，既可以构建稳定的植被系统，还可以对矿山区域的污染进行治理。

本研究的目的是总结可以富集重金属的边坡绿化植物，为金属矿山植被恢复和生态修复提供基础信息。

1 可富集Zn的喷播绿化植物

王超以刺槐、构树和木槿为试验材料，研究了3种植物对氯化锌的耐性和对锌的富集能力[6]。实验结果表明，刺槐、构树和木槿对氯化锌有较强耐性和富集能力，可作为土壤Zn2+浓度在2 000 mg/kg以下时的绿化植物，三种植物对Zn的富集量分别达到494.38 mg/kg、380 mg/kg和418 mg/kg。施翔等人通过研究发现，紫穗槐对铅锌矿中Zn的转移能力和富集能力较强，可利用紫穗槐在尾矿区造林和修复生态[7]；此外，他们对3年生15种植物重金属积累和养分吸收特性的研究表明，旱柳、盐肤木、紫花苜蓿对Zn的富集系数在0.37～0.43，对Zn的转移系数值均大于1[8]。

2 可富集Pb的喷播绿化植物

叶春和研究了紫花苜蓿对铅污染土壤修复能力，以10 mmol/L Pb（NO3）2处理紫花苜蓿幼苗 10 d，分析了Pb在紫花苜蓿幼苗根、茎、叶中的积累情况，紫花苜蓿根、茎和叶中Pb的含量分别达到了12 134.21 mg/kg、541.08 mg/kg和 342.17 mg/kg， 加 上紫花苜蓿具有较大的生物量，可作为土壤铅污染修复植物[9]。董方平研究了锑矿区大叶女贞重金属富集特性，发现大叶女贞对Pb的富集系数为10.62，具有较大的转移系数[10]。吴双桃分析测定了株洲市某铅锌冶炼厂生产区几种植物中的重金属富集量，发现土荆芥是一种铅超富集植物，其体内Pb质量分数高达3 888 mg/kg，远远高于土壤中497 mg/kg的Pb含量[11]。

3 可富集Cd的喷播绿化植物

常晨研究了高羊茅对重金属污染土壤的修复能力，结果表明高羊茅地上部分和地下部分分别可以富集高达8.42 mg/kg和8.58 mg/kg的Cd[12]。牛之欣利用水培方法以不同浓度Cd处理紫花苜蓿幼苗，当Cd浓度为20 mg/L时，紫花苜蓿的根部吸收量最高，达到158 mg/kg，地上部Cd含量为71 mg/kg[13]。康薇对湖北铜绿山古铜矿遗址区的木本植物种类组成及生长概况进行调查，测定了刺槐地上部、地下部及其根际土壤中重金属含量，结果表明刺槐地上部分对Cd的富集系数为1.36，女贞地下部分对Cd的富集系数为2.16，这两种植物同时对土壤中的Cu、Cd和Pb污染等具有较强的耐受性[14]。

4 可富集Cr、Cu和Mn的喷播绿化植物

郑施雯研究了狗牙根对Cr污染土壤的修复效果，狗牙根地上部分的Cr含量大约为774.05 mg/kg，根部大约为2 334.56 mg/kg，其富集系数分别达到0.33和0.98，这也证明狗牙根可以有效去除污染土壤中的Cr[15]。

董方平[10]等研究了锑矿区大叶女贞重金属富集特性，发现大叶女贞对Cu的富集系数为3.12，并具有较大的转移系数。

李有志的研究表明，狗牙根对Mn的转移系数和富集系数分别为3.01和4.81，盐肤木对Mn的转移系数和富集系数分别为0.83和3.39，这两种植物可以用于Mn污染土壤的修复[16]。

5 结语

边坡喷播绿化植物盐肤木、紫穗槐、刺槐、紫花苜蓿、狗牙根和高羊茅等对重金属有富集能力，用于矿山边坡绿化，可以快速构建植被系统，形成的植被还能够很好地治理边坡和周边区域的重金属污染。不同的植物耐受和富集的重金属种类不同，有的只能富集一种重金属，有的可以富集多种，在实际的生态治理工程中，需要根据污染的情况选择相应的植物配置。

1 魏 远，顾红波，薛 亮，等．矿山废弃地土地复垦与生态恢复研究进展[J]．中国水土保持科学，2012，12（2）：107-114．

2 王金满，郭凌俐，白中科，等．黄土区露天煤矿排土场复垦后土壤与植被的演变规律[J]．农业工程学报，2013，29（21）：223-232．

3 吴长文，章梦涛，付奇峰.喷播绿化技术在斜坡水土保持生态环境建设中的研究[J].水土保持学报，2000，14（2）：11-14.

4 李春林，许剑平，吴 刚，等.团粒喷播在废弃采石场生态恢复方面的应用[J].环境工程，2011，29（1）：278-281.

5 孙约兵，周启星，郭观林.植物修复重金属污染土壤的强化措施[J].环境工程学报，2007，1（3）：103-110.

6 王 超，毕 君，宋熙龙，等.6种植物对锌的耐性和富集能力.环境科学与技术，2014，37（2）：62-65.

7 施 翔，陈益泰，王树凤，等.3种木本植物在铅锌和铜矿砂中的生长及对重金属的吸收[J].生态学报，2011，31（7）：1818-1826.

8 施 翔，陈益泰，王树凤，等.废弃尾矿库15种植物对重金属Pb、Zn的积累和养分吸收[J].环境科学，2012，33（6）：2021-2027.

9 叶春和.紫花苜蓿对铅污染土壤修复能力及其机理的研究[J].土壤与环境，2002，11（4）：331-334.

10 童方平，李 贵，杨勿享，等.锑矿区大叶女贞重金属富集特性研究[J].中国农学通报，2015，31（30）：244-248.

11 吴双桃，吴晓芙，胡曰利，等.铅锌冶炼厂土壤污染及重金属富集植物的研究[J].生态环境，2004，13（2）：156-157.160.

12 常 晨，多立安，赵树兰.氨三乙酸联合微生物对高羊茅修复重金属污染土壤的强化作用[J].天津师范大学学报（自然科学版），2014，42（3）：76-79.

13 牛之欣，孙丽娜，孙铁珩．水培条件下四种植物对Cd、Pb富集特征[J]．生态学杂志，2010，29（2）：261-268．

14 康 薇，鲍建国，郑 进，等.湖北铜绿山古铜矿遗址区木本植物对重金属富集能力的分析[J].植物资源与环境学报，2014，23（1）：78-84.

15 郑施雯，魏 远，顾红波，等.铬污染地区植物重金属含量特征与耐性植物筛选研究[J].林业科学研究，2011，24（2）：205-211.

16 李有志，罗 佳，张灿明，等.湘潭锰矿区植物资源调查及超富集植物筛选[J].生态学杂志，2012，31（1）：16-22.

A Review of Studies on the Accumulation Capacity of Heavy Metals by Spray Seeding Greening Plants on the Slope

Li Chunlin, Xu Jianping, Zang Xiaolong, Qi Chuanlei
(Qingdao Guanzhong Ecology Co., Ltd., Qingdao 266102, China)

In recent years, with the rapid development of China's economy, the demand for resources becomes more and more big, and the mining activities become more and more frequent, resulting in a large number of slopes exposed and causing heavy metal pollution problems. Therefore, in mine slope vegetation restoration, selection of greening plants to build stable vegetation system, but also the erosion resistance to heavy metals, heavy metal pollution can effectively control mine slope and its surrounding areas. In this paper, the studies on the enrichment of heavy metals in these plants are summarized,with a view to providing basic information for revegetation and ecological restoration in the mining area.

spray seeding; revegetation; ecological rehabilitation; accumulation; heavy metal

X173

A

1008-9500(2017)09-0082-03

2017-07-15

李春林（1967-），男，山东青岛人，高级工程师，研究方向：植被恢复和生态修复。