基于砷超富集植物的植物修复技术在治理土壤砷污染方面有着突出的优越性。本项目针对蜈蚣草-土壤的关键连接环节"根际"开展研究,揭示根际下砷的形态变化规律,探明根际对砷的活化效应,并探索高效的植物修复根际调控模式。取得的重要研究结果如下蜈蚣草根系在土体中的二维分布为60cm(纵向半径)×40cm(横向半径),砷在地下茎下部0-10cm有明显富集,与非根际土壤相比,根际土壤中As(Ⅴ)和As(Ⅲ)均有所增加,其中As(Ⅲ)增加了34%,根际对难溶态砷尤其是铁结合态砷有较强的活化效应。根系分泌物中有机酸主要为草酸,占总酸的56%,还含有苹果酸、乙酸和琥珀酸等有机酸。添加外源特性微生物、施用磷肥和优化水分管理等均能有效调控蜈蚣草砷修复效果,其中施加外源微生物能通过大量增加根际DOC含量(可达280%),促进根际中有效态砷含量增加,显著提高蜈蚣草生物量和砷累积量,使得植物修复效率提高308%。本项目研究成果丰富了砷超富集植物的生物修复原理,在本项目探索调控模式基础上形成的"砷污染土壤的植物-微生物联合修复技术"入选2010年《国家先进污染防治技术名录》。
英文主题词As Hyperaccumulator; rhizosphere;As speciation;soil contamination;regulation