物活性，也对其有抑制作用。有不少实验表明[8]，增加土磷含量会促进植株对镉的积累,能一定程度地提高砷超富集植物的修复能力。施磷肥同样也能增加土壤砷的生物有效性，这是由于磷酸盐通过离子交换作用置换土壤中砷酸盐所产生的效应。廖晓勇等[9]的研究表明，含磷有机物含量增大，砷超富集植物蜈蚣草对磷砷(V价盐)的吸收表现为协同作用。这说明含磷有机物的种类对重金属在土壤中的形态有不同的影响，因此在土壤中施加合理的磷肥能增加超富集植物对土壤中重金属的富集。
3.4 络合剂EDTA对重金属富集的影响
植物对重金属的迁移转化能力是指植物从土壤中提取的重金属由生长周期较长的根部向生长周期较短的茎叶转移的能力，其可用转运系数表示。转运系数即植物地上部分重金属含量与植物根部重金属含量之比，以显示根部吸收的重金属向地上部的迁移转化能力[10]。由于重金属离子在土壤中会产生沉淀和吸附现象，降低植物对重金属的迁移能力，但施用螯合剂可提高超积累植物对重金属的吸收。
EDTA是螯合剂的代表性物质，能和碱金属，稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物，是一种重要的络合剂。它能与重金属盐反应，生成可溶性的金属络合物，提高金属离子在土壤中的迁移速率。Domen Lestan等研究表明，EDTA能与绝大部分重金属离子以1∶1的摩尔比螯合形成有机金属螯合物，并且去除率随着两者摩尔比的增加而升高，因此理论上EDTA的最少用量为1倍重金属的量，才有可能完全将重金属离子置换到溶液相中。杨天周[11]在2008年的研究中提到，EDTA对Pb或Cu的单一污染土壤可以大幅度增加金属的解吸量，但在Cu-Pb复合污染土壤中，由于两种金属离子同时存在，出现了Cu，Pb对EDTA的竞争性反应，彼此间互相影响。王伟等[12]在2009年的研究中发现，ED-TA不但能活化土壤中Cd，而且能显著提高印度芥菜对Cd的富集量，使被活化的土壤Cd向印度芥菜根系密集层迁移。
3.5 重金属离子间的影响
不同重金属离子之间由于彼此竞争附着点，影响了植物对金属离子的富集能力，某种离子浓度过高可能就会影响植物对其他离子的选
择性吸收。一般而言，重金属污染土壤多是几种重金属混合在一起的复合污染，而植物富集重金属时往往只对其中一种重金属具有提取作用，只种植一种植物每次仅能治理一种重金属，同时其他金属的含量也会影响植物对这种重金属的富集能力。例如，镉，锌具有相同的核外电子构型，化学性质相似，可以相互取代，发生竞争[13]。大量的研究证明，向土壤中施锌可抑制植物对镉的吸收。沉水植物和浮水植物尽管能够吸收很多重金属，特别是对Cd的吸收，但这种吸收不断增加会导致营养元素的丧失，如果程度严重,会导致植物死亡。所以，沉水植物和浮水植物适合在低污染区域作为吸收重金属的载体，同时可以监测水体重金属含量。关于这方面的研究比较少，很难给出确切的参考内容。
3.6 光照对重金属富集的影响
光照不仅影响植物的光合作用，它对植物自身代谢，酶的活性、金属离子的运动等都有不同程度的影响。一般情况下，光照强度3000 lx时，富集量会高于在无光照或其他光照强度下的情况。李英敏等在2002年的一篇文章中将一定量的Pb2+加至密度，pH值都一定的藻液中，在室温下对比黑暗培养的去除率分别为6.56%和50.12%。可见，一定条件下强度大的光照能提高小球藻对Pb2+的生物富集量。李志勇等[14]于1999年的研究报告中同时也提到一定强度的光照能提高螺旋藻对Cr3+的生物富集效果,可初步证明螺旋藻对Cr3+的生物富集过程中确实存在着与生物体的某些代谢过程有关的主动吸收途径。该过程需要消耗一定的能量，而且可以涉及到某些酶的参与。
4 重金属污染的处理方法
重金属污染土地的治理大致有客土法，石灰改良法，化学淋洗法等[15]。这些方法在污染土壤的改良和治理方面虽然具有一定的理论意义，但在实际应用上往往都存在着很大的局限。如加入土壤改良剂的沉淀法虽然在一定时期内可以降低土壤溶液中重金属离子的溶解度，但同时却会导致某些土壤营养元素的沉淀，造成土壤肥力的下降而难以耕作；淋洗法在淋洗重金属元素的同时会造成营养元素的淋失；客土法虽效果较好，但费用昂贵，只适用于小面积的土地，无法在大面
积工程中使用。而超富集植物的发现和利用，为土壤修复开辟了新的途径。由于它具有投资和维护成本低，操作简便，不造成二次污染，具有双重经济效益等特点，因而越来越受到各国政府，科技界和企业界的高度重视，并广泛应用于土壤，水体，污泥的修复处理。
土壤重金属污染的植物修复指通过种植对土壤重金属元素有特殊富集能力的植物，收获植物地上部将土壤中超量重金属去除以达到清洁污染土壤的目的。这种方法可节省大量治理费用，且可实现废物资源化，因此备受关注。
植物修复通常包括植物萃取作用，即植物对重金属的吸收；植物挥发作用，即通过植物使土壤中的某些重金属(如Hg2+)转化为气态(如HgO)而从土壤中挥发出去;根际滤除作用，即利用植物根孔通过水流移出土壤重金属；以及植物钝化作用，即利用植物将土壤重金属转变成无毒或毒性较低的形态。其中最有前景的是植物萃取作用，即狭义的植物修复。
与常规的土壤重金属清除方法相比，植物修复有如下优势：一是土壤的物理结构不被破坏，生物功能保存完好；二是不产生废物残留的产品和能植物修复项目与同期常规治理的费用比较，植物修复总费用为250,000美元，而常规的治理需要660,000美元，比植物修复高1.6倍；四是可以长期，大面积的田间应用；五是可回收重金属元素，并加以循环利用。
从实用性角度来看，生长周期短，生物量积累迅速的草本植物具有相当大的筛选价值，国内外目前发现的重金属富集，超富集植物主要集中在草本植物中。因此，草本植物在重金属污染土壤的植物修复中具有非常重要的意义。
5 我国超富集植物的研究进展
目前，全世界已发现的重金属超富集植物有500多种，其中360多种是Ni的超富集植物。
韦朝阳，陈同斌等[16]通过野外调查和栽培实验，发现了砷超富集植物蜈蚣草。其叶片含As可达5070 mg/kg，在含砷9 mg/kg的正常土壤中，蜈蚣草地下部和地上部对砷的生物富集系数分别高达71和
80。韦朝阳等[17]发现了另一种As的超富集植物大叶井口边草，其地上部分平均含As量为418 mg/kg，最大含As量可达694 mg/kg，生物富集系数为1.3～4.8。
杨肖娥、龙新宪等[18]发现了一种新的Zn的超富集植物东南景天，天然条件下东南景天的地上部分Zn平均含量为4515 mg/kg。营养液培养试验表明，其地上部分含量最高值可达19674 mg/kg。
李华和姜理英[19]等研究了耐性植物海洲香薷对Cu的吸收和积累,指出虽然地上部分Cu积累水平未达到超富集植物的要求，但由于其生物量大，根系能超富集Cu，植株Cu总积累较高，可考虑将其用于Cu污染土壤的植物修复。李红艳等[20]报道菊科植物艾蒿和滨蒿对Cu也表现出高的富集能力，其中艾蒿地上部分的Cu含量为91-698 mg/kg，滨蒿为42～259 mg/kg。范稚莲，莫良玉[21]在对典型矿区进行调查后发现，生长在锰矿区的狗牙根，香附子和菜蕨中Mn的含量分别达到27514，16144和11516 mg/kg,相应的富集系数为11.4，6.7和4.8。这3种植物均达到Mn超富集植物的相关标准，是潜在的Mn超富集植物。
柯文山等在温室砂培盆栽条件下对十字花科芸薹属5种植物芥菜，芥兰，鲁白，竹芥，甘蓝进行铅吸收和耐性的研究，认为鲁白，芥菜不仅生长快，生物量高,且其地上铅的含量超过1000 mg/kg，迁移总量和迁移率都很高，是很好的潜在修复铅污染的材料。近期对Pb富集植物品种的筛选的研究还有，聂俊华等对生长于铅锌尾矿区的36种植物进行了筛选，以叶片叶绿素含量，株高，植株含Pb量为Pb富集植物的筛选指标进行实验筛选。筛选出6个富集Pb的植物品种，分别是香根草、绿叶苋菜，裂叶荆芥，羽叶鬼针草，紫穗槐和苍耳。吴双桃等人首次报道了土荆芥是一种铅超富集植物，其茎叶Pb质量分数高达3888 mg/kg。杨远祥在四川汉源县普陀山铅锌矿区筛选到了铅和锌的超富集之物小鳞苔草，其地上部分锌最大积累量91.85 mg/kg，铅最大积累量1013.23 mg/kg；铅，锌转运系数分别为1.961和0.996。铅，锌胁迫处理发现，小鳞苔草根部和地上部分对铅含量最高分别可达1395.96 mg/kg和1834.17 mg/kg，对锌含量最高分别可
达483.93 mg/kg和416.23 mg/kg；植株对铅富集系数最高可达3.1，对锌则富集系数最高可达4.76。
6 有关超富集植物研究前景展望
6.1 利用转基因技术提高修复效率
近年来，国内外的一些相关报道还提出了利用转基因的方法[22]，将自然界中超累积植物的耐重金属，超累积基因移植到生物量大，生长速率快的植物中去，构建能够同时超量积累多种重金属污染的植物种群，以克服天然超积累植物的缺点改善超积累植物的生物学性状，提高植物对重金属的富集能力或超积累植物的生长速度和生物量，从而提高植物修复的效率。
6.2 利用根际微生物提高修复效率
不同的植物，其根系分泌物不同，根际微生物的种群和数量也不同，构建高效降解特定污染物的微生物，诱导根际微生物去修复或降解特定的重金属污染物，将会使植物修复技术得到更广泛的应用。如果能充分发挥根系分泌物在植物—微生物协同修复土壤污染物中的作用，摸清根分泌物对根际微生物的进化选择，以及植物根际微生物的群落特征，将为土壤污染的植物修复技术开辟一条新的途径[23]。 6.3 寻找超富集植物新品种
研究表明，应用于植物修复的超富集植物往往有植株矮小，生长速度慢，生物量少等缺点，因而难以满足商业要求。因此,寻找开发生物量大，富集能力强的超富集植物是植物修复技术发展的首要任务
[24]
。我国有广袤的国土面积和丰富的物种资源，是寻找超富集植物较
理想的地区。另外,针对植物修复方法存在的对植物种类的特殊要求的问题，可以充分利用我国植物品种繁多的有利条件，发挥植物资源丰富的优势，寻找和培育新的超富集植物。
另外,将重金属超积累植物与新型土壤改良剂相结合，也会极大地推进植物修复技术的应用进程，具有广阔的研究前景[25]。 综上所述，选择超富集植物是植物修复技术的关键，所以超富集植物的研究将成为国际学术热点和重大科技发展方向。