植物根部和枝叶等可收割部分,使金属离子从土壤转移到植物的过程。Р 植物提取修复重金属污染土壤的过程和机制涉及根系的吸收,根向地上部的转移以及地上部的积累。整个过程共分为四个部分:1)土壤中重金属的释放。交换态的重金属具有较大的溶解性, 比其它形态更易被植物吸收。但碳酸盐结合态同样也易于溶解,研究认为植物对重金属的吸收与交换态及碳酸盐结合态关系最为紧密;2)根对金属离子的吸收。在重金属污染的土壤里,植物对重金属的吸收由于环境浓度差异大而存在被动吸收。但有研究发现:在重金属污染土壤上种植超积累植物,当土壤溶液中Zn浓度较低时,植物地上部积累的Zn随土壤溶液中Zn浓度的增加而迅速增加。但当土壤溶液中Zn浓度较大时,增加土壤溶液中Zn浓度并不能增加植物对Zn的吸收。这说明超积累植物对土壤溶液中的重金属离子可能存在主动吸收的过程;3)金属离子从根到地上部的运输。金属离子被根吸收后,由于受根膜选择性限制,需要其它有机物如柠檬酸、苹果酸等作为选择体才能进入根内部。在根膜的外表面,选择体与土壤溶液中的水化镍离子复合,然后选择体-Ni复合物穿过根膜进入内表面,与转运体结合成三键复合物。这种转运体很可能是一种氧的供体。进入木质部后,三键复合物释放出Ni后断开,选择体又返回根重复这一过程。这一理论认为:对植物有毒的水化镍离子不是在植物体内形成的,在植物体内镍以复合态存在。4)植物地上部对金属离子的忍耐和积累。植物地上部能忍耐高浓度的金属离子,可能的原因是与氨基酸或羧酸形成金属络合物。Р植物提取利用耐受并能积累重金属的植物吸收土壤环境中的金属,将它们输送并贮存在植物体的地上部分,通过种植和收割植物而去除土壤中的重金属。这些植物有两大类:超富集植物和诱导的积累植物。前者是指一些具有很强的吸收重金属并运输到地上部积累能力的植物;后者则是指一些不具有超积累特性但通过一些过程可以诱导出超量积累能力的植物。
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