张丽萍+沈亚婷

摘 要 采用原位微区X射线荧光分析法（In-situ micro-X-ray fluorescence spectrometry， μ-XRF）和分步提取技术， 研究了苜蓿幼苗中Cu原位微区分布特征及其根茎叶中Cu的不同结合形态。结果表明， 苜蓿根部富集Cu浓度高达12.06 mg/g， 是茎的8倍， 叶的4.9倍。微区分布结果表明， 过量Cu暴露下的苜蓿根部是富集Cu的主要部位， 且在根茎交界处存在Cu的阻隔屏障， 以减轻过量Cu对地上部分的毒害作用。过量Cu（大于50 μmol/L时）还抑制了苜蓿对Zn和Ca的向上吸收， 增强了苜蓿对Fe的吸收， 但对K和Mn的吸收影响不明显。亚细胞分步提取结果表明， 根细胞中主要通过形成难溶的残渣态（41%）和细胞壁螯合态（20%）实现对过量Cu的固定； 而在茎中则以疏水蛋白质结合态、细胞壁结合态、残渣态、水溶态等4种形式存在， 以进一步减少过量Cu向叶中输送； 在叶中， 进入叶细胞的过量Cu主要以液泡区隔和难溶残渣态形式存在， 以实现对Cu的耐受和解毒。

关键词 紫花苜蓿； 铜； 植物分步提取； 原位微区X射线荧光分析法； 形态

1 引 言

我国铜矿储量丰富， 随着对Cu需求量日益增加， 铜矿的大规模开采使得我国很多地区土壤中的Cu含量超标[1，2]， 典型工业区Cu的超标率甚至高达97%[3]。Cu是生物体必需的微量元素， 是生命过程中许多酶的固有组成成分之一， 在生物体中多以有机复合物形式（如金属蛋白等）存在， 参与催化生物系统中涉及氧的电子传递和氧化还原反应[4]。但过量的Cu会影响人类造血功能， 导致人体肝硬化、运动和知觉神经障碍等[5]。Cu进入土壤后的赋存状态相对长期稳定， 易通过食物链进入人体， 严重危害人类健康[6，7]， 因此， 使用绿色环保、成本低廉的植物重金属修复技术， 降低污染土壤中的重金属含量， 成为研究的热点。……