Cu 既是植物生长发育必需的微量营养元素,又是环境污染的重金属元素。而铜矿的开采及冶炼是环境中铜污染的主要来源。采矿产生的大量废弃物和废水经排出后,对矿区附近的农田土壤和作物都有不同程度的污染。本文选取江苏九华铜矿区,对其农田土壤、作物的重金属污染状况进行了详细调查。结果发现,在所有采样点中,将近一半的土壤全 Cu 含量超过我国土壤环境质量三级标准。其 DTPA 提取态 Cu 含量的平均值为 117 mg/kg。作物可食部位中 Cu 超标率达67.46%。而通过 PI 的综合分析也发现,PI > 1.0 的土壤样品占 57.3%,这说明该区的重金属土壤复合污染也较严重。 通过矿区土壤重金属间的相关分析可得出,Cu 与 Zn、Pb、Cd 呈极显著的正相关关系(p < 0.01),而与 Cr、Co、Ni 无任何相关性,说明了该铜矿区可能会伴有部分 Zn、Pb、Cd 的污染。从实际调查结果也得出,该区除了 Cu 污染较严重外,还有部分 Zn 污染,Pb、Cd 的含量在我国的三级土壤标准范围以内。但是通过对作物的调查发现,该区的作物可食部位除了 Cu 超标以外,Zn、Pb、Cd、Cr 的超标率也较高,分别为 90.03%、62.5%、47.06%、91.76%。 本文还对长江沿岸的几个主要铜矿区的植被及其 Cu 含量分布进行了调查分析,并且通过多批次室内培养试验研究了几种候选植物品种对 Cu 的富集效果。结果表明,虽然在矿区被调查植物中仍没有发现具有严格意义上的 Cu 超积累植物,但是鸭跖草地上部有较高的吸 Cu 作用,具有很好的应用前景。水培试验发现,鸭跖草对 Cu 具有很高的耐性,溶液 Cu 浓度达 400μM 时对鸭跖草的生物量没有显著影响(p < 0.05)。另外,EDTA 可以显著增加鸭跖草对土壤 Cu 的吸收,但对其生长有一定的抑制。 通过溶液培养的方法研究了鸭跖草对 Cu 的耐性及其机理。结果表明,鸭跖草能吸收大量的 Cu,这些 Cu 主要分布在根系,地上部分所占的比例较小,随着Cu 处理时间的延长和 Cu 浓度的增加,鸭跖草根系和地上部的 Cu 含量均增加。鸭跖草中其它营养元素如 Ca、Mn、Fe 的吸收和积累受 Cu 处理的影响,高浓度Cu 明显抑制根对 Mn、Fe 的吸收,但是显著增加了根对 Ca 的吸收。Cu 处理在短时间内均能促进鸭跖草叶绿素、地上部鲜重含糖量、根系活力和叶片的 SOD活性的增加,使其对 Cu 有一定的耐性,但是随处理时间的延长,这些作用均会减弱,直至产生毒害。低浓度的 Cu 处理在短时间内可诱导 GSH 的合成,由此可能会促进 PCs 的合成,对 Cu 有一定的解毒作用。