第41卷第3期东北林业大学学报Vol．41No．32013年3月JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Mar．20131）黑龙江省自然科学基金项目（C201240）。
第一作者简介：金忠民，女，1968年6月生，齐齐哈尔大学生命科学与农林学院，副教授。
通信作者：沙伟，齐齐哈尔大学研究生院，教授。
Shw1129@263．net 。
收稿日期：2012年7月17日。
责任编辑：任俐。
EDDS 对铅镉污染的高羊茅和红三叶的影响1）金忠民沙伟张艳馥刘丽杰赵静（齐齐哈尔大学，齐齐哈尔，161006）摘要本研究利用盆栽试验研究Cd 、Pb 以及外加EDDS 对高羊茅和红三叶生长及富集Cd 、Pb 能力的影响，测定植物干质量、植株体内重金属质量分数及叶绿素质量分数，旨在为Cd 、Pb 污染土壤的植物修复筛选适宜物种。
结果表明，Pb 、Cd 污染使高羊茅和红三叶的生物量降低，添加EDDS 使在经Cd100mg ·kg －1、Pb500mg ·kg －1处理的土壤中生长的高羊茅和红三叶地上部干质量均比对照略有升高，但差异不显著；高羊茅和红三叶可以富集土壤中的Pb 、Cd ，而且根部Pb 、Cd 的质量分数远大于地上部的，多数处理中EDDS 可以增加根部Pb 、Cd 的富集量；外加EDDS 使经Cd100mg ·kg －1处理的土壤中高羊茅和红三叶的叶绿素a /b 的值有所升高，其他处理的叶绿素a /b 的值都降低，但差异不显著。
关键词铅；镉；土壤污染；植物修复；高羊茅；红三叶分类号Q945．78Effects of EDDS on Tall Fescue and Red Clover Contaminated by Lead and Cadmium /Jin Zhongmin ，Sha Wei ，Zhang Yanfu ，Liu Lijie ，Zhao Jing （Qiqihaer University ，Qiqihaer 161006，P．R．China ）//Journal of Northeast Forestry University．－2013，41（3）．－82 84The research was conducted to investigate the effect of Pd ，Cd and EDDS on the growth and Pd /Cd hyper-accumula-tion ability of tall fescue and red clover by the pot experiments．The dry quality and the contents of heavy metals and chlo-rophyll in plant were determined to filter suitable plant species for the phytoremediation of Cd and Pb contaminated soil．The results showed Pd and Cd can decrease the net weight of tall fescue and red clover．The dry weight of tall fescue and red clover increase slightly compared with the control in soils with 500mg ·kg －1Pb and 100mg ·kg －1Cd by adding EDDS ，but the variances are not significant．Tall fescue and red clover can be enriched by Pb and Cd in the soil ，and the content in the roots is much larger than that above ground．EDDS can enhance the accumulation of Pb and Cd by the ma-jority treatments．The chlorophyll a /b ratios increase in the soil with 100mg ·kg －1Cd by adding EDDS．However ，the chlorophyll a /b ratios decrease by other treatments ，but the variances are not significant．Keywords Lead ；Cadmium ；Soil pollution ；Phytoremediation ；Tall fescue ；Red clover随着人口的快速增长、工业的迅速发展、农药与化肥的大量施用，大量的重金属污染物进入土壤环境，土壤污染日益严重。
粗略统计，在过去的50a 中，排放到全球环境中的Cr22kt 、Cu0．939Mt 、Pb 0．783Mt 和Zn1．35Mt ，其中大部分进入土壤，致使世界各国土壤出现不同程度的重金属污染［1］。
重金属污染不仅导致土壤退化、农作物产量和品质降低，影响大气和水环境质量，而且可能通过直接接触、食物链传递等途径危及人类的健康和生命。
特别是Hg 、Cd 、Pb 、Cr 等。
据统计，我国受Cd 、As 、Pb 等重金属污染的耕地面积近2000万hm 2，约占总耕地面积的1/5［2］。
我国Cd 污染农田面积已达1．33万hm2［3］。
中国污灌区生产的大米中Cd 质量分数严重超标，中国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万t ，被重金属污染的粮食多达1200万t ，合计经济损失至少200亿元［4］。
镉（Cd ）是生物毒性最强的重金属元素，在环境中的化学活性强，移动性大，毒性持久，容易通过食物链传递危及人类健康，对人体具有致病、致突变作用，能诱发肾衰变、关节炎、癌症等病［5］。
铅进入土壤环境后不易被降解，很容易被农作物吸收继而通过食物链危害人体健康。
铅对人体的主要危害是影响造血系统、肾脏以及神经系统，对免疫、消化及儿童的生长发育也有一定的毒害作用［6］。
高羊茅（Festuca arundinacea ），禾本科多年生草本，由于其快速生长且可耐高质量分数的Zn 、Pb ，并可用于修复Zn 、Pb 污染土壤；红三叶（Trifolium prat-ense ），豆科多年生草本，对Zn 有较强的耐性和一定的富集能力。
［S ，S ］－乙二胺二琥珀酸（［S ，S ］－EDDS ，简称EDDS ）是一种易于生物降解且低毒性的螯合剂［7］，从环境安全方面考虑，EDDS 是目前推荐的能够大量使用的螯合剂。
草坪植物在重金属污染土壤改良方面是很有希望的植物材料，因为它不进入食物链，这样既可以修复土壤又可避免污染物通过食物链传递，具有较高的经济和生态价值［8］。
文中研究了外加EDDS对受Pb和Cd污染的高羊茅和红三叶生长的影响，以及二者对Pb和Cd的吸附能力，旨在为Cd、Pb污染土壤的植物修复筛选适宜物种提供参考依据。
1材料与方法土壤取自齐齐哈尔大学农园，高羊茅和红三叶种子购自北京种子公司。
挑选出大小一致、颗粒饱满、各部分生理结构完整健康的高羊茅和红三叶种子，播种前用水浸泡种子12h，经2%次氯酸钠表面消毒后播种，在500mL 塑料花盆中分别装入含Cd质量分数分别为100、200mg·kg－1，含Pb质量分数分别为500、1000mg·kg－1的土样400g，每盆分别播入高羊茅和红三叶种子，播种后每天保持土壤湿润。
设立不含重金属的对照组。
播种30d，待植株在重金属污染土壤中生长良好后，加入1．0mmol·kg－1EDDS，播种45d后收获，沿土面剪取植株地上部，洗出根系，105ħ下杀青烘干2h，称地上部和根部的干质量。
植物经V（HNO3）ʒV（H2O2）=3ʒ2消解后用ICP—MS测定重金属离子质量分数。
取叶片测定叶绿素质量分数［9］。
所有试验均设3个重复，所获数据利用Ex-cel和SPSS13．0软件进行统计分析及差异显著性检验。
2结果与分析2．1不同处理对高羊茅和红三叶干质量的影响由表1可知，在重金属污染的土壤中高羊茅和红三叶地上部干质量比对照都有降低，其中经Cd200mg·kg－1处理的土壤中红三叶和经Pb1000 mg·kg－1处理的土壤中高羊茅和红三叶地上部干质量显著降低（p＜0．05）。
供试植物的地上部干质量经EDDS处理后比在Pb、Cd污染土壤中有不同程度的增加，但差异不显著，经Cd100mg·kg－1和Pb500 mg·kg－1处理的土壤中高羊茅和红三叶的地上部干质量比对照略有升高。
这说明当部分金属离子穿过细胞壁和细胞膜进入细胞后，能和细胞质中的蛋白质等形成复杂的稳定螯合物，它们能使重金属的毒性降低［10］，从而增加植物生物量。
在重金属污染的土壤中高羊茅和红三叶根部干质量都有降低，在经Cd200mg·kg－1处理的土壤中红三叶干质量和经Pb1000mg·kg－1处理的土壤中高羊茅和红三叶根部干质量都明显降低（p＜0．05），外加EDDS只有在经Cd200mg·kg－1处理的土壤中红三叶根部干质量有所升高，其他处理根部干质量都降低。
表1不同处理对高羊茅和红三叶干质量的影响处理高羊茅干质量/mg地上部根红三叶干质量/mg地上部根对照79．4a76．1a53．0a54．9a Pb50069．9a70．6a45．9a40．5a Pb500+EDDS79．9a65．8a53．9a36．8b 对照80．0a74．1a48．7a51．6a Pb100042．9b44．9b25．3b24．9b Pb1000+EDDS51．7b40．6b21．8b22．1b 对照78．9a75．6a53．7a55．1a Cd10074．3a74．2a47．9a50．1a Cd100+EDDS81．6a69．9a54．1a45．9a 对照81．7a74．8a49．0a56．2a Cd20072．4a64．3a29．1b28．6b Cd200+EDDS74．0a52．0b32．4b30．8b 注：干质量为1g植物脱水后获得的质量；同列中不同小写字母表示差异显著（p＜0．05）。
2．2不同处理对高羊茅和红三叶富集铅镉的影响由表2可知，在重金属土壤中生长的高羊茅和红三叶地上部和根部的Cd和Pb的质量分数与对照相比都显著增加（p＜0．05）。