在检测污染土壤中Cd含量的过程中，种植植物前需要测量哪些指标？

根据各组分的含量可以判断土壤的发育程度。

红壤按矿物质的不同阶段可分为砖红壤、砖红壤和铁红壤。

铁矾土

它发育在热带雨林或季雨林下的强铝化酸性土壤中，在我国分布面积较小。海南岛砖红壤的分析资料表明，风化程度很高，粘土颗粒的硅铝比(下同)低于1.5，粘土矿物中含有较多的三水铝石、高岭石和赤铁矿，阳离子交换容量很小，盐基高度不饱和。

干燥红土

热带干热地区稀树草原下形成的土壤分布在海南岛西南部和云南南部红水河流域，铝化程度低，有钙质反应。

赤红壤

发育在南亚热带常绿阔叶林下，具有红壤和砖红壤的某些性质。

红壤和黄壤

都是亚热带常绿阔叶林下生成的铝化酸性土壤。前者分布在干湿季节变化明显的地区。沉积物呈红褐色或橙红色，剖面下部有网状结构和铁锰结核。硅铝比为1.9 ~ 2.2，粘土矿物有高岭石、水云母和三水铝石。后者分布在多雾多湿的地区，主要分布在四川、贵州一带，以湿土层和剖面中部的黄色或蜡黄色沉积物为特征，粘土矿物中含有较多的针铁矿和褐铁矿。

红壤系列适宜发展热带、亚热带经济作物、果树和林木。农作物一年可以两茬，甚至三四茬，土壤生产潜力很大。目前仍有大面积的荒山、丘陵有待因地制宜地改造利用。棕壤系列也是我国东部湿润地区林下发育的土壤，从南到北包括黄棕壤、棕壤、暗棕壤和飘尘土。

黄棕壤

亚热带落叶阔叶林中常绿阔叶林下发育的弱铝化、粘质、酸性土壤分布在长江下游，介于黄壤、红壤和棕壤之间，土壤性质具有黄壤、红壤和棕壤的某些特征。

棕土

主要分布在暖温带的辽东半岛和山东半岛，是发育在夏季绿色阔叶林或针阔混交林下的中性至微酸性土壤。其特征是腐殖质层以下为棕色沉积粘土层，土壤矿物风化程度低，硅铝比约为3.0，粘土矿物主要由水云母和蛭石组成，少量高岭石和蒙脱石，盐基接近饱和。

暗棕钙土

暗棕壤又称暗棕壤，是发育在温带针阔混交林或针叶林下的土壤，分布于东北东部山地丘陵，介于棕壤和飘尘土之间。与棕壤不同的是，腐殖质积累明显，淋溶沉积过程更强烈，粘聚层呈深褐色，结构面上常可见深色腐殖质斑点和二氧化硅粉末。漂白土曾被称为棕色太家林土和石灰土，分布于大兴安岭中北部，发育于北温带针叶林下。其次表层以弱灰化或铁脱色为特征，常有漂白层，强酸性和高度不饱和碱。它属于草生石灰土和暗棕壤之间的过渡土壤，可以认为是受当地气候和植被影响的一种特殊的土壤覆盖物。

棕壤系列土壤是非常重要的森林土壤资源。目前不仅有大面积的天然林可供采伐利用，而且是我国主要的森林生产基地。而且大部分土壤，特别是分布在丘陵平原的黄棕壤和棕壤，具有很高的农业价值，大部分已经被作为农用地和果园来耕种。有机肥料

有机肥料，包括动物粪便、绿肥和堆肥，不仅可以改善土壤的理化性质和增加土壤肥力，还可以影响土壤中重金属的形态和植物的吸收。施用有机肥可以增加超积累植物的地上生物量。

一些研究还表明，使用有机肥必须注意腐殖质的性质和种类。土壤有机质的矿化可以提高土壤中重金属的活性，因此更容易被植物吸收。如果长期施用人的粪便，不仅会使土壤板结，而且其中的cl-还能络合汞，使汞污染土壤中的汞活性增加。利用有机肥改良镉污染土壤，由于有机肥在矿化过程中分解的低分子量有机酸和腐殖酸组分活化了土壤中的镉，有利于超积累植物对重金属的吸收。

有机肥的使用要注意土壤中的腐植酸成分和土壤环境条件。主要是由于有机肥在矿化过程中分解出的低分子量有机酸和腐殖酸组分，使土壤中的cd被活化，这取决于腐殖酸组分和土壤环境条件。如果我们能系统地掌握不同的pH值，

在Eh和质地等土壤条件下，研究腐殖酸组分对cd的迁移性和生物有效性的影响，可以合理利用有机肥，更好地应用于植物修复。

化学肥料

不同形态的氮、磷、钾肥对土壤理化性质和根际环境有明显的影响。选择合适的肥料不仅是增加植物生物量的简单方法，而且有利于植物修复中超积累植物对重金属的吸收。

氮肥施入土壤后，首先改变土壤的pH值。一般pH值降低，土壤溶液的电导率增加，离子强度增加，植物从土壤中吸收重金属的能力就会增强。因此，如果施用氮肥使土壤变酸，就会增加重金属在土壤中的溶解度，减少重金属在土壤中的吸附量，增加超积累植物对重金属的积累。从根际环境看，植物吸收NH和NO时，根系分泌不同的离子，吸收NH-N时，分泌H+，导致根际周围酸化。而吸收NO2-氮植物分泌OH-，导致根际碱化。有利于重金属在超积累植物中积累的氮肥作用强度顺序为(NH4)2so 4 >；

NH4N03 & gt硝酸钙.即不同形态的氮肥对土壤酸化、根际环境和竞争的影响不同，超积累植物积累的重金属量也不同。总的来说，施用氮肥可以增加土壤中重金属的植物活性，有利于超积累植物对重金属的吸收。

磷肥对植物吸收重金属有不同的影响，可以促进植物活性，也可以抑制植物活性。磷肥对土壤重金属的作用机制之一是沉淀效应，使土壤溶液中的重金属离子沉淀，减少植物的吸收。磷也常用于改良砷污染土壤，使种植蔬菜可食部分的砷含量降低到食品卫生标准以下。但最新研究表明，当施入更多的磷时，蜈蚣草对磷和砷(V价盐)的吸收具有协同作用。说明磷肥种类对土壤中重金属的形态有不同的影响。因此，合理选择磷肥可以增加超积累植物对土壤中重金属的吸收。研究表明，能提高超积累植物地上生物量和镉浓度的化肥形式有:①氮肥:

(NH4)2s 04 & gt；CO(NH2)2 & gt；

NH4HC03 & gt硝酸钙；②磷肥:Ca(h2p 04)2 >；钙镁磷肥；③钾肥:KCI & gt；K2S04 .

综上所述，由于N、P肥和有机肥可以改变土壤重金属的化学行为，植物对其吸收会有所不同。一般来说，根际环境中参与污染物降解的微生物群落结构复杂，往往包含多种类型的微生物。氮、磷肥和有机质对土壤重金属的影响与环境条件密不可分。因此，在实践中，通过施肥增加超积累植物对土壤中重金属的吸收，应考虑土壤环境条件，从而提高超积累植物的地上生物量，进而更好地应用于重金属污染土壤的植物修复。

2.4螯合剂和改良剂在土壤中的应用

向土壤中施用螯合剂和改良剂可以诱导和加强植物的超富集，增加超富集植物的地上生物量和重金属积累。理想的螯合剂应具备三个特征:特定的目标络合金属；促进植物对重金属的吸收和转移；降解快，无残留毒性。生产中常用的螯合剂，如EDTA、DTPA、EG-TA、柠檬酸等。

螯合剂的应用可以提高超积累植物对重金属的吸收。比如铅污染土壤，植物能利用的Ph值只有0.1%。添加螯合剂后，土壤中植物可利用的铅量可显著增加100倍以上。Pb在土壤中的迁移性和生物有效性增强，使得部分植物超富集Pb，达到修复Pb污染土壤的目的。螯合剂的主要作用是:增加铅在土壤中的溶解度；铅的根际扩散能力提高；铅从根部向地上部的运输系数增加。近年来，螯合剂的应用不仅提高了一些植物对铅的吸收，而且促进了植物对铅的吸收。

植物地上部分的生物量和铅积累。

已经研究的影响铅迁移的螯合剂是乙二胺四乙酸(EDTA)、环己烷二胺四乙酸(CD-

TA)、DTPA、EGTA、埃达、赫达和NTA等。不同螯合剂对植物和土壤吸收铅的影响

Pb的活化效果一致，其强度顺序为EDTA >；

HEDTA & gtCDTA:DTPA & gt；EGTA & gt；EDDH & gt；精灵..因此，EDTA被证明是最有效的螯合剂。

土壤酸化和螯合施用相结合能显著提高印度芥菜的Ph吸收效率。VASSIL等报道用Pb和EDTA***，处理印度芥菜，其地上部分Pb含量高达55。

Mmol/kg(干重)相当于培养液中Pb浓度的75倍。对印度芥菜茎提取物的直接测定表明，茎中的大部分铅以EDTA的形式存在。

对土壤施用改良剂可以降低土壤中重金属的活性。由于污染土壤结构不良，缺乏养分，重金属以强毒性的形式存在，影响植物的生长。通常要添加各种改良剂来改善土壤的理化性质，促进植物生长，增加生物量，增强植物修复的效果。除了必需的氮、磷、钾肥外，常用的改良剂还有石灰、磷矿、铁锰氧化物、粉煤灰、生物活性污泥、合成锆石等。不同的改良剂适用于不同的重金属污染土壤，石灰适用于大部分重金属的稳定化，但不适用于砷的稳定化，因为砷在碱性土壤环境中的吸附量减少，趋于释放。二巯基琥珀酸酯是砷的螯合剂，能促进印度芥菜对砷的吸收。

2.5土壤湿度条件

合理的灌溉是促进超积累植物生长和增加地上生物量的主要因素。了解超积累植物的需水关键期，对于科学用水和提高超积累植物的地上生物量具有重要意义。

从超积累植物前期、中期和后期的需水量来看，是一个从少到多再到少的变化过程。因此，应根据植物生长的不同阶段和生理特点进行灌溉，营养生长初期应适当浇水，营养生长和生殖生长阶段应保证充足的水分，开花后随着耗水量的减少而减少耗水量。过度灌溉既浪费资源，又不利于植物生长，直接影响土壤的酸碱度和氧化还原条件，还可能造成土壤中重金属的扩散。湿地中微量和有毒金属元素的迁移性高于旱地，普通植物在淹水(厌氧)条件下对土壤中重金属的吸收低于非淹水条件下。

2.6社区建设

乔木、灌木、草本、藤本都有其特定的植物生态功能，在自然界中各司其职，都能充分利用周围的环境资源。这样可以增加生物量和重金属的积累。

重金属污染的土壤大多是几种重金属混合在一起的复合污染，超积累植物往往只对其中一种重金属有提取作用。只种植一种超积累植物一次只能处理一种重金属，在这种重金属处理完之后再种植另一种超积累植物来处理剩下的重金属，既费工又费时。因此，根据土壤污染情况，种植几种具有不同修复功能的超积累植物，不仅可以提高修复效果，还可以节省修复时间。芥菜、黑麦草、海州香薷、大花蕙兰、东南景天等可以在铜、锌污染的土壤上种植。对于Cd、Pb、zn、Cu含量较高的污染土壤，可以种植野菊花、莎草、五节芒三种植物。在cd污染的植物修复中，已筛选出桑树、苎麻、红麻、棉花等一批耐cd作物品种，种植后土壤中cd含量普遍下降。套种超富集植物天蓝对甘蓝的抑制作用。

天蓝和非超积累植物菥蓂

Arvense发现，当这两种植物的根交织在一起时，菥蓂

显著提高了小球藻对锌的富集能力。通过盆栽试验对套种超积累植物菥蓂进行了研究。

苜蓿和非超积累植物黑麦草

l)重金属污染土壤的处理效果，结果表明菥蓂。

三个月内，白草对土壤中Cd的去除率达到35%，是黑麦草的10倍。关于

菥蓂和非超积累玉米对锌和锌的处理

结果表明，经过6个月的植物修复，污泥体积减少到1/4，EDTA对zn的淋失量明显减少。此外，通过这种处理技术生产的玉米已被证明符合食品卫生标准(Cu

毫克/千克).MOUSSA等.套植菥蓂肉-

Cens和非超积累玉米(惠单4号)，收获的玉米种子含cu 4.72。

Mg/kg，符合食品卫生标准(Cu

毫克/千克).这种丰富植物与生物量大的经济植物套种的方法，为植物修复和利用锌污染污泥提供了一种新的思路。目前人工湿地常用的植物是水生或半水生维管束植物，如凤眼莲、铜雀花、印度向日葵等，它们能长期吸收水中的zn、cd、Cu等金属。

3展望

在重金属超积累植物中，应注意以下几个方面:

(1)将转基因技术应用于超富集植物品种的培育，培育出生物量大、重金属积累量大的超富集植物。

(2)加强对已发现的超积累植物的培育措施研究，使超积累植物最大限度地发挥生物量，积累重金属，从而提高超积累植物的修复效果。