土壤溶解性有机质对植物吸收r输送r贮存重金属的影响研究现状与进展.pdf

２０１２年８月 岩　矿　测　试 Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．４ Ａｕｇｕｓｔ２０１２ ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ ５７１～５７５ 文章编号：０２５４ ５３５７（２０１２）０４ ０５７１ ０５ 土壤溶解性有机质对植物吸收 －输送 －贮存重金属的影响 研究现状与进展 沈亚婷 （国家地质实验测试中心，北京　１０００３７） 摘要：土壤溶解性有机质对重金属生物地球化学循环中的生物可利用性起着重要作用。近年来，在土壤 溶解性有机质对植物吸收、输送和贮存重金属过程的影响研究领域，国际上主要聚焦于以下三个探索方向： ①土壤溶解性有机质与重金属形成配位体，改变重金属在土壤中的迁移性和植物根际环境的作用机理研究； ②土壤溶解性有机质可突破植物细胞内重金属吸附点位的限制，通过控制植物细胞壁－重金属复合体的形 态及重金属在细胞壁内外的吸收平衡，来干预重金属穿过细胞壁进入植物体的动力学过程研究； 土壤溶解 ③ 性有机质－重金属的络合形态影响重金属在植物体内的输送和贮存作用过程与机理研究。本文基于研究溶 解性有机质和重金属的植物过程中，水体溶解性有机质研究多而土壤溶解性有机质研究少的现状，针对溶解 性有机质异质性的研究难点和溶解性有机质与植物亚细胞结构的配位特征的复杂性与局限性，从极性、官能 团、配位结构等角度，分析并评述了土壤溶解性有机质和重金属生物地球化学中，植物吸收、输送和贮存重金 属过程的研究现状和未来发展趋势。 关键词：土壤溶解性有机质；重金属；植物 中图分类号：Ｓ１５１．９３ 文献标识码：Ａ ＳｔａｔｕｓａｎｄＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＥｆｆｅｃｔｓｏｆＤｉｓｓｏｌｖｅｄＯｒｇａｎｉｃＭａｔｔｅｒｏｎｔｈｅ ＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｔｏｒａｇｅｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌｓｉｎＰｌａｎｔｓ ＳＨＥＮＹａｔｉｎｇ （ＮａｔｉｏｎａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＧｅｏａｎａｌｙｓｉｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ（ＤＯＭ）ｉｎｓｏｉｌｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｙｃｌｉｎｇ．ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｒｅｅｐｒｉｍａｒｙｒｅｓｅａｒｃｈａｓｐｅｃｔｓｏｆｈｏｗＤＯＭｉｎｓｏｉｌａｆｆｅｃｔｓ ｐｌａｎｔｓａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｎｄｓｔｏｒａｇｅｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｎａｍｅｌｙ．（１）ｔｈｅｌｉｇａｎｄｏｆ ＤＯＭｉｎｓｏｉｌａｎｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｃａｎｃｈａｎｇｅｔｈｅｍｏｂｉｌｉｔｙｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌａｎｄｐｌａｎｔｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ．（２）ＤＯＭ ｉｎｓｏｉｌｃａｎｂｒｅａｋｔｈｅｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｏｉｎｔｌｉｍｉｔｉｎｐｌａｎｔｃｅｌｌｓ，ｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｆｏｒｍｏｆｐｌａｎｔｃｅｌｌｗａｌｌｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｃｏｍｐｌｅｘｅｓａｎｄｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｂａｌａｎｃｅｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｂｏｔｈｉｎｓｉｄｅａｎｄｏｕｔｓｉｄｅｔｈｅｃｅｌｌｗａｌｌ，ｗｈｉｃｈａｆｆｅｃｔｓｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｃｅｓｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｃｒｏｓｓｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｃｅｌｌｗａｌｌｓｉｎｔｏｐｌａｎｔｓ．（３）ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘａｔｉｏｎｆｏｒｍｓｏｆＤＯＭｉｎ ｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｗｉｌｌａｆｆｅｃｔｔｈｅｔｒａｎｓｐｏｒｔａｎｄｓｔｏｒａｇｅｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｐｌａｎｔｓ．ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓｏｆＤＯＭｉｎｔｈｅ ｗａｔｅｒｂｏｄｙａｒｅｍｏｒｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆＤＯＭｉｎｓｏｉｌ．ＲｅｃｏｇｎｉｚｉｎｇｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙｏｆＤＯＭ， ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙａｎｄｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｏｆｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｆｅａｔｕｒｅｓｆｏｒｐｌａｎｔｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｓｗｅｒｅ 收稿日期：２０