快速城市化过程中,位于城区中心的工厂企业逐步迁至郊区,遗留下大片受重金属等污染严重的土地,对城市环境和居民健康都构成威胁,因此对其污染程度的判定及修复日显重要。目前,在利用超积累植物对重金属污染土壤进行植物修复时,因其自身存在各种缺点而未能在城市中大面积应用。另一方面,园林植物是城市绿化主要材料,利用其来修复受重金属污染的城市土壤,可实现美化环境、修复土壤等目的。本文选择上海市某工业遗留地为研究对象,调查并分析了该地土壤重金属污染现状及植物的耐受性和富集能力。为进一步探索园林植物对重金属污染土壤的修复潜力,选择若干种常见的草坪草和草本花卉植物,通过重金属胁迫种子发芽及幼苗生长,初步研究了园林草本植物对重金属的耐受性及富集特点。主要研究结果如下:1.城市工业遗留地土壤受到不同程度和类型的重金属污染,除单一污染(Zn、Pb、Cu极重污染)外,以复合污染较普遍,包括两种金属的复合污染(极重度的Zn/Cu复合污染,重度Pb/Cu复合污染)和多种金属复合污染(中等程度的Pb/Cu/Cd复合污染,重度至极重度Pb/Zn/Cu/Cd污染)。重金属有效态分析表明,土壤中Zn、Cu浓度已超过普通植物生长得耐受阈值,成为该区域植被恢复的主要限制因子。2.遗留地上生长的植物体内重金属浓度大都高于对照区域,受到一定程度的重金属污染,同时发现植物对重金属具有一定的耐抗性及富集能力。3.以发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗株高和根长为指标,研究重金属胁迫对园林草本植物种子发芽的影响。结果表明在种子萌发阶段,Pb、Zn具有促进作用或影响不显著,而Cu、Cd以抑制为主;对幼苗初期生长,Pb、Zn具有不同程度的促进作用;Cu毒性最强,均以抑制为主;Cd则抑制、促进作用兼有;四种金属均抑制幼苗根的生长。根据根生长的耐性指数比较了园林草本植物对重金属的耐受性,发现黑麦草、高羊茅和早熟禾对Zn、金鸡菊对Cu及狗牙根对Cd耐性最强。4.水培实验(以金鸡菊、高羊茅为研究对象)结果表明:植物对Zn(Cu)的吸收,与溶液中Zn(Cu)浓度成正相关,且主要集中在根部。地上部对Zn的吸收,均表现为单一Zn污染下大于Zn、Cu复合,交替污染,Cu对Zn向植株地上部上转运时表现抑制作用;根部Zn、Cu积累情况不同:金鸡菊在Zn/Cu污染下最大,Zn、Cu间表现为“协同作用”;而高羊茅在单一污染下最大,Zn、Cu间表现为“拮抗”。交替污染中,Zn促进植株对Cu的吸收及向地上部转运,Cu则相反。5.两植物对Zn、Cu,在短时间(0-72h)内都存在一个快速吸收过程。在本研究中,植物根部Zn、Cu积累,金鸡菊最高达16076,2036 mg/kg,高羊茅最高达94389,5466 mg/kg;地上部Zn、Cu富集系数,金鸡菊最大分别为26、10,高羊茅分别为23、113。可见两植物对Zn、Cu都具有较强的吸收、富集能力,且对Zn的吸收高于Cu。因此,对修复受一定程度Zn、Cu污染的城市土壤,这两种植物都具很广的应用前景:不仅可利用植物根部高Zn、Cu吸收能力对污染严重土壤进行改良与固定,还可通过收割地上部生物量达到降低或清除土壤中Zn、Cu,同时达到绿化环境,改善城市生态环境等目的。