重金屬污染對蔬菜生產的危害以及緩解重金屬污染措施的研究進展

（揚州大學水生蔬菜研究室，江蘇揚州 225009）

重金屬污染對蔬菜生產的危害以及緩解重金屬污染措施的研究進展

韓承華 江解增*

（揚州大學水生蔬菜研究室，江蘇揚州 225009）

重金屬會影響蔬菜生長發(fā)育，導致其產量和品質的降低，最終危害人類健康。本文從水分代謝、光合作用、呼吸作用、抗氧化酶活性、抗壞血酸、谷胱甘肽、植物絡合素、其他礦質元素吸收等方面，綜述了重金屬對蔬菜生長發(fā)育的影響及其生理生化反應，闡述了不同蔬菜種類、品種和器官對重金屬的積累機理，總結了緩解土壤重金屬污染的有效措施。結合研究現(xiàn)狀，就蔬菜安全生產方面提出以下建議：應廣泛開展不同蔬菜種類及其品種對重金屬積累的差異化研究，針對現(xiàn)有國家無公害標準中土壤重金屬臨界值，開展蔬菜中低積累種類及其品種篩選，同時開發(fā)有效緩解土壤重金屬污染的栽培調控措施，以保障蔬菜的安全生產。

蔬菜；重金屬；積累機理；緩解措施

造成蔬菜污染的因素主要有農藥污染、硝酸鹽污染、增塑劑污染、生物性污染和重金屬污染等（李淑梅，2000）。相比而言，重金屬性質更加穩(wěn)定，進入土壤后難以排除，過量的重金屬會影響土壤肥力和農產品質量，通過食物鏈在人體內不斷積累，危害人類健康。因此重金屬污染危害更大。我國耕地重金屬污染可分為農業(yè)外源污染和農業(yè)內源污染。農業(yè)外源污染主要是工業(yè)“三廢”以及人類生活垃圾的不合理排放；農業(yè)內源污染主要是指肥料、農藥以及污水灌溉等（史海娃 等，2008）。我國是世界第一大化肥消費國，化肥的投入占全部農業(yè)生產支出的50%左右（張北贏 等，2010）。但肥料中常含有重金屬，化肥中以Pb和Cd為主，尤其磷肥中含量較高（周永鋒 等，2006）。施用磷肥過多會導致生菜中Cd、Pb含量升高（劉啟東 等，2005），長期施用畜禽糞肥會導致Cu、Zn和Cd在土壤中累積（劉赫 等，2009）。長期污水灌溉也會導致土壤和蔬菜重金屬污染。北京涼水河污灌區(qū)土壤重金屬出現(xiàn)不同程度累積，Cu和Pb污染較為嚴重（胡文 等，2008）；天津市郊主要蔬菜產地因長期污灌導致蔬菜普遍受重金屬污染，Cd污染最嚴重（師榮光 等，2005）；上海張江鎮(zhèn)污灌區(qū)土壤Cd污染最嚴重，生產的蔬菜Cd超標率達100%（姚春霞 等，2005）。波爾多液、代森錳鋅等含重金屬農藥的長期使用也會導致土壤重金屬污染（劉翀，2009）。蔬菜，尤其是葉菜類易受重金屬污染和毒害（杜應瓊 等，2003）。因此，應進一步加強蔬菜重金屬污染的研究，只有了解蔬菜重金屬傷害、抗性機理以及重金屬在蔬菜中的積累分布規(guī)律，才能提出避免蔬菜重金屬毒害的有效措施，促進蔬菜產業(yè)健康發(fā)展。

1 重金屬對蔬菜生長的危害

1.1重金屬對蔬菜生理代謝的影響

1.1.1 重金屬對水分代謝的影響 首先，重金屬通過抑制根的生長影響水分代謝。徐明崗等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，當土壤中Cu、Zn和Pb的濃度均為50 mg·kg-1時，番茄根伸長抑制率分別為40.0%、21.0%和6.7%。Pb濃度為2 000 mg·kg-1時，根伸長抑制率達到97%，而Cu和Zn濃度分別為400 mg·kg-1和500 mg·kg-1時，番茄停止生長。其次，重金屬通過干擾蒸騰作用影響水分代謝。低濃度重金屬脅迫下，蒸騰作用升高；高濃度重金屬脅迫導致氣孔阻力增加甚至氣孔關閉，蒸騰作用受阻（江行玉和趙可夫，2001）。

1.1.2 重金屬對光合作用的影響 重金屬對光合作用的影響主要有4個方面。第一，破壞葉綠體結構。導致葉綠體膨大，類囊體排列不規(guī)則，葉綠體膜系統(tǒng)破壞（劉延盛 等，2007）。第二，導致光合色素含量下降。Mobin和Nafees（2007）以及Hattab等（2009）發(fā)現(xiàn)Cd會抑制葉綠素和胡蘿卜素的合成。第三，影響光合氣體交換和光合熒光參數(shù)。王林和史衍璽（2008）發(fā)現(xiàn)Cd、Pb能顯著降低蘿卜Pn、Tr和Gs。Tukaj等（2007）發(fā)現(xiàn)，重金屬會導致綠色微藻Fv/Fm、φPSⅡ和qP的下降。第四，影響光合相關酶活性。核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶（Rubisco）具有催化Calvin循環(huán)中RuBP固定CO2的作用，重金屬會降低其活性，抑制光合作用（Rodriguez et al.，2012）。

1.1.3 重金屬對呼吸作用的影響 重金屬對呼吸作用的影響主要體現(xiàn)在對線粒體結構以及呼吸酶活性的影響。50 mg·L-1Pb2+會導致豌豆幼苗線粒體空泡化，200 mg·L-1Pb2+會導致線粒體嚴重受損且數(shù)量明顯減少（劉延盛 等，2007）。K+是呼吸作用關鍵酶，如蘋果酸脫氫酶（MDH）、琥珀酸脫氫酶（SDH）、丙酮酸激酶（PK）等的激活劑，高濃度Cd能導致細胞K+外滲而抑制呼吸作用（Andreu et al.，2000）。重金屬還能影響淀粉酶、MDH和細胞色素氧化酶（COD）的表達而影響水稻呼吸作用（葛才林 等，2005）。Cd2+會影響小麥幼苗SDH、異檸檬酸脫氫酶（IDH）、COD、MDH的活性或同工酶表達，導致呼吸作用下降（馬麗娟 等，2007）。

1.1.4 重金屬對其他礦質元素吸收的影響 重金屬干擾礦質元素的種類因作物的不同而不同。Cd抑制玉米對K的吸收（Nocito et al.，2002），但能促進對S的吸收（Fabio et al.，2002）。Cd抑制番茄對N、P、K的吸收，但能提高黑麥草對P的吸收（Chaffei & Gorbel，2003）。重金屬對同一作物不同部位影響吸收的主要元素不同。Cd處理能增加葉用萵苣葉片中Ca含量，Pb處理結果則恰好相反，Cd和Pb均能抑制Ca在根部的積累（付慶靈 等，2006）。Cd能增加小麥地上部Zn2+含量，地上部、地下部Mn2+含量則隨Cd濃度的升高而不斷降低（朱志勇等，2011）。

1.1.5 重金屬對抗氧化系統(tǒng)的影響 不同抗氧化酶對重金屬的耐性不同。油菜幼苗POD和CAT對Sr的耐性高于SOD（敖嘉 等，2010）。玉米幼苗SOD和CAT對Cd的耐性高于POD（黃輝 等，2010）。重金屬脅迫下抗氧化酶同工酶的表達不同。隨Cu2+濃度的增加，紫花苜蓿幼苗SOD活性無顯著變化，但Fe-SOD活性逐漸增強，其他SOD同工酶活性與對照無明顯差異。GR同工酶譜的5條帶中，只有GR-3、GR-4和GR-5的表達隨Cu2+濃度的升高而逐漸增強，GR-1和GR-2無明顯變化（王松華 等，2011）。

重金屬對抗氧化非酶系統(tǒng)的影響也各有不同。抗壞血酸能顯著提高Cd脅迫下石竹幼苗的生物量、抗氧化酶活性和谷胱甘肽（GSH）的含量（丁繼軍 等，2013）。GSH能還原S-S鍵，保護酶和結構蛋白的SH-基團，在維持生物膜結構的完整性和防御膜脂質過氧化方面作用重大（Mates，2002）。GSH可合成植物絡合素（PCs），與游離重金屬離子螯合，降低其毒性（Cobbett，2000），也能通過AsA-GSH抗氧化循環(huán)系統(tǒng)清除H2O2（Paradiso et al.，2008）。PCs能與Cu2+、Zn2+等必需金屬離子結合，并將其轉運至液泡或目標酶等部位（Tennstedt et al.，2008），也能與Cd2+、Pb2+等非必需金屬離子螯合，減緩重金屬毒害（Alberich et al.，2008；黃凱豐和江解增，2011）。不同重金屬對PCs合成的誘導能力不同，其中Cd2+是最強的激活劑（Zenk，1996）。

低濃度Cd處理下，PCs能有效防止Cd毒害，高濃度、長時間Cd處理下，PCs含量顯著下降，抗氧化酶活性升高。因此PCs被稱為“第一道防線”，抗氧化酶被稱為“第二道防線”（Sanita et al.，2008）。

1.2重金屬在蔬菜中的積累

1.2.1 不同蔬菜對重金屬的積累能力不同 劉景紅和陳玉成（2004）發(fā)現(xiàn)不同種類蔬菜Cd污染程度為：葉菜類＞茄果類＞豆類＞瓜果類，葉菜類易積累Cd。祖艷群等（2003）和韓承華等（2013）也發(fā)現(xiàn)葉菜類最容易積累重金屬。在土壤Cd未超標的情況下，葉菜類產品也可能出現(xiàn)Cd超標現(xiàn)象（江解增 等，2006）。因此，葉菜類蔬菜生產中更要注意Cd的污染。

1.2.2 同種蔬菜的不同品種對同種重金屬的吸收積累能力不同 不同大白菜品種對Cd的積累存在顯著差異，土壤Cd含量為5.0 mg·kg-1時，20個品種中仍有3個品種地上部Cd含量未超標（茹淑華等，2010）。普通白菜對Zn的積累也存在品種差異（陳秀靈 等，2010）。

1.2.3 同一蔬菜不同器官中重金屬積累量不同 蔞蒿不同器官Cd含量為根＞莖＞葉（潘靜嫻 等，2006）。南瓜根中As、Pb和Hg含量均高于葉片（阮美穎 等，2008）。蘿卜葉片中Pb和As的平均含量是根中的10倍（王曉芳和羅立強，2009）。

1.2.4 同一蔬菜對不同重金屬的吸收能力不同 莧菜對Cd的積累高于Pb和Cr（杜應瓊 等，2003）。大白菜對重金屬的積累為Zn＞Pb＞Cu＞Cd（楊慶娥 等，2007）。菜薹（菜心）對重金屬的積累為Cd＞Cr＞As＞Pb（文典 等，2012）。

1.2.5 蔬菜對重金屬吸收的季節(jié)性差異 溫度和光照的變化會影響植物對重金屬的吸收。水生植物Elodea canadensis和Potamogeton natans中Pb、Cd、Cu、Zn含量隨溫度的升高而增加（Fritioff et al.，2005）。溫度在25～38℃時，藻類對Ni的積累隨溫度的升高而增加；光強在3 000 lx時，積累量高于低光照（李秋華 等，2007）。對海濱灘蘆葦和海三棱藨草中Cd、Cu、Pb、Zn含量研究發(fā)現(xiàn)，蘆葦和海三棱藨草分別在夏季和春季富集重金屬（畢春娟 等，2003）。

2 緩解重金屬污染的措施

2.1化學緩解措施

2.1.1 土壤改良劑 有機肥具有大量的官能團，能與重金屬離子絡合，減少植物對重金屬的吸收（張亞麗 等，2001）。吳清清等（2010）通過施用雞糞和垃圾有機肥顯著降低了莧菜中Pb和Cd含量。硅肥被列為繼N、P、K之后的第四大元素肥料，具有緩解重金屬毒害的作用（許建光 等，2006）。

2.1.2 有機物 一方面，有機物通過調節(jié)作物的生理指標增強植株對重金屬的耐性；另一方面，有機物能抑制重金屬由根向地上部的轉運，降低重金屬在蔬菜地上部的積累。水楊酸（SA）能提高水稻抗氧化酶活性，從而緩解Cd的脅迫（Sanjib & Hemanta，2007），還可通過調節(jié)光合效率來增強植物對重金屬的抗性（陳珍和朱誠，2009）。外源ABA能有效降低普通白菜地上部Cd含量（錢海勝等，2008）。葉面噴施低濃度乙酰水楊酸（ASA）可增加油菜抗氧化酶活性及葉片中葉綠素、類胡蘿卜素含量，降低MDA含量（張佩 等，2008）。

2.1.3 稀土元素 Ce、Nd、La和Pr能抑制油菜對Cd的吸收，其效果為Ce＞Nd＞La＞Pr（馬建軍等，1998）。適宜濃度的Pr能增加水稻根系長度、根系表面積和根系體積，提高根系活力，且隨處理時間的延長，其緩解Cd脅迫的效果也越明顯（任艷芳 等，2010）。

2.1.4 礦質元素以及其他化學物質 利用元素間的拮抗作用可以抑制植物對重金屬的吸收。Cd脅迫條件下，一定濃度的Se能提高油菜的生理活性，說明Se與Cd呈現(xiàn)拮抗作用（劉燕和蔣光霞，2008）。張海英等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，一定濃度的Se處理能顯著降低Cd和Pb在草莓中的積累。通過提高抗氧化酶活性也可以增強植物對重金屬的耐性。一定濃度的S能抑制水稻根部對Cu的吸收，還可提高抗氧化酶活性，降低Cu2+毒害（王海鷗等，2008）。外源NO供體硝普鈉（SNP）能明顯緩解Cd對綠豆根生長的抑制，提高根尖APX和SOD活性，降低根尖中MDA含量（王松華 等，2011）。外源亞精胺（SPD）能提高黃瓜的抗氧化酶活性，減少MDA的生成（汪天 等，2005）。Cd脅迫條件下，精胺（SPM）能顯著提高苧麻葉綠素、可溶性蛋白質含量，增強苧麻抗氧化能力（劉云國等，2007）。

2.2物理緩解措施

物理緩解措施主要有改土修復、土壤淋洗、電熱修復和電動修復等。改土修復主要有客土、換土、去表土、深耕翻土等。土壤淋洗是利用淋洗液將土壤固相中的重金屬轉移到土壤液相中，再將富含重金屬的廢水回收處理。電熱修復用于可揮發(fā)重金屬污染土壤的修復。利用高頻電壓加熱土壤，Hg、Se等重金屬受熱揮發(fā)，從而凈化土壤（崔德杰和張玉龍，2004）。電動修復是利用電子遷移，對土壤中可溶性重金屬陽離子Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+等進行定向遷移，集中回收（Denisov et al.，1996）。

2.3生物緩解措施

2.3.1 植物修復 植物修復主要指3個方面。第一，植物提取。利用超富集植物吸收土壤中的重金屬。如As超富集植物大葉井口邊草（韋朝陽 等，2002），Cd超富集植物忍冬（劉周莉 等，2013），Cu超富集植物海州香薷和鴨跖草（施積炎 等，2004），Mn超富集植物商陸（薛生國 等，2008），Ni超富集植物Alyssum bertolonii（亢希然 等，2007），Zn超富集植物東南景天（楊肖娥和傅承新，2002）。第二，植物固定。植物生長過程產生的特殊分泌物將重金屬轉化為低毒或無毒物質。小麥根系分泌的有機酸可螯合土壤中離子態(tài)的Cd，有效降低Cd的毒性（萬敏 等，2003）。一些植物可以將Cr6+還原為毒性較低的Cr3+，以降低Cr6+毒害（Lytle et al.，1998）。第三，植物揮發(fā)。植物可以將土壤或廢水中重金屬轉化為可揮發(fā)態(tài)重金屬，從而降低土壤或廢水中重金屬含量。如，濕地植物能吸收Se污染煉油廢水中89%的Se，其中植物揮發(fā)可移除10%～30%（Lytle et al.，1998）。轉Hg還原酶基因的植物可將植物吸收的具有較高毒性的Hg2+轉化為可通過植物揮發(fā)的低毒單質Hg（Heaton et al.，1998）。

2.3.2 微生物 向Cd污染土壤中添加透光球囊酶菌根菌能顯著降低玉米幼苗地上部Cd含量（胡振琪 等，2007）。接種叢枝菌根真菌（AMF）能降低重金屬在紫羊茅體內的積累（劉茵 等，2004），也能增強三葉草抗氧化酶活性（Azcon et al.，2009）。深色有隔內生真菌（DSE）也具有緩解重金屬毒害的作用（張玉潔 等，2012）。

2.3.3 轉基因手段 10 mol·L-1Cd可明顯抑制煙草的生長，而表達MT基因的煙草在200 mol·L-1Cd處理下仍能正常生長（張曉鈺 等，2000）。轉小麥PC基因的煙草比野生型對重金屬的耐性有明顯增強（Gisbert，2003）。轉細菌汞代謝基因mer A和mer B以及轉金屬轉運蛋白基因也能提高植物對重金屬的抗性（劉曉峰 等，2006）。

3 小結與展望

不同蔬菜種類及其品種對重金屬的敏感度不同，對重金屬的積累能力也不同，由于轉基因食品的安全性問題一直存有爭議，我國《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》對轉基因農產品的生產也有嚴格規(guī)定。因此在土壤重金屬含量接近國家標準限值或者土壤出現(xiàn)重金屬輕微污染的狀況時，如何選擇合適的蔬菜種類和品種，并通過合理的栽培調控措施來緩解蔬菜重金屬污染，可望在提高土壤利用率的同時也能保證蔬菜的安全生產。針對研究現(xiàn)狀，提出以下研究建議：

第一，加強蔬菜，尤其是葉菜類對重金屬的吸收積累機理研究。相對其他蔬菜，葉菜類更容易積累重金屬，更容易出現(xiàn)重金屬超標的現(xiàn)象。無公害蔬菜產地環(huán)境要求國家標準中，對土壤重金屬限量有明確規(guī)定。但長期不當?shù)脑耘喙芾砜赡軙黾油寥乐兄亟饘俸?，對蔬菜的安全生產帶來潛在危害，因此應加強蔬菜對重金屬、尤其是農業(yè)內源性重金屬的吸收積累機理的研究。

第二，開展不同蔬菜種類、尤其是品種間重金屬吸收積累差異性研究。無公害蔬菜產地環(huán)境要求國家標準中，對所有蔬菜安全生產土壤重金屬限量的標準是統(tǒng)一的，但蔬菜不同種類、不同品種對重金屬吸收、積累能力存在差異。因此應在土壤重金屬安全標準臨界值上下，開展不同種類、不同品種蔬菜吸收積累重金屬差異性的研究，以探求不同種類及品種蔬菜對重金屬積累能力的異同，為蔬菜的安全生產提供理論依據(jù)。

第三，篩選和培育重金屬低積累蔬菜品種。期望在土壤重金屬含量接近限值或出現(xiàn)輕微污染時，選擇重金屬低積累蔬菜進行種植，在保證食品安全的同時，對提高土壤利用率和經濟效益有一定的積極意義。

第四，關注不同蔬菜對重金屬吸收的季節(jié)性差異研究。溫度和光照的變化會導致植物對重金屬的吸附積累產生差異。在生產上表現(xiàn)為栽培季節(jié)不同，植物對重金屬的積累能力不同。國家標準中土壤重金屬的限值沒有季節(jié)性差異。因此應開展不同季節(jié)蔬菜重金屬積累規(guī)律的研究，為不同季節(jié)蔬菜的安全生產提供參考依據(jù)。

第五，關注緩解重金屬危害的栽培措施研究。關于緩解土壤重金屬危害的研究已有眾多報道，發(fā)現(xiàn)具有緩解作用的物質也有眾多。在此基礎之上，應開展具體的緩解措施研究。針對不同蔬菜，開發(fā)適合其生產中緩解重金屬污染的栽培調控措施，為其安全生產提供一定的理論依據(jù)和實踐指導。

敖嘉，唐運來，陳梅，按冰，王丹，陶揚．2010．Sr脅迫對油菜幼苗抗氧化指標影響的研究．核農學報，24（1）：166-170．

畢春娟，陳振樓，許世遠．2003．蘆葦與海三棱藨草中重金屬的累積及季節(jié)變化．海洋環(huán)境科學，22（2）：6-9，19．

陳秀靈，徐艷如，崔秀敏，吳小賓．2010．普通白菜高Zn脅迫耐性及Zn積累特性研究．中國蔬菜，（14）：19-25．

陳珍，朱誠．2009．水楊酸在植物抗重金屬元素脅迫中的作用．植物生理學通訊，45（5）：497-502．

崔德杰，張玉龍．2004．土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復技術研究進展．土壤通報，25（3）：366-370．

丁繼軍，潘遠智，劉柿良，何楊，王力，李麗．2013．外源AsA對土壤重金屬鎘脅迫下石竹（Dianthus chinensis）幼苗生長的影響．農業(yè)環(huán)境科學學報，32（ 8）：1520-1528．

杜應瓊，何江華，陳俊堅，魏秀國，楊秀琴，王少毅，何文彪．2003．鉛、鎘和鉻在葉類蔬菜中的累積及對其生長的影響．園藝學報，30（1）：51-55．

付慶靈，呂意，黎佳佳，胡紅青．2006．生菜對灰潮土重金屬Cd，Pb污染的反應與礦質元素吸收．農業(yè)環(huán)境科學學報，25（5）：1153-1156．

葛才林，絡劍峰，劉沖，殷朝珍，王澤港，馬飛，羅時石．2005．重金屬對水稻呼吸速率及相關同功酶影響的研究．農業(yè)環(huán)境科學學報，24（2）：222-226．

韓承華，周增輝，張娜，江解增．2013．豆瓣菜對Cd的生理反應及其Cd積累的研究．中國蔬菜，（24）：16-21．

胡文，王海燕，查同剛，查同剛，王宇，蒲俊文，王玉紅，王晨．2008．北京市涼水河污灌區(qū)土壤重金屬累積和形態(tài)分析．生態(tài)環(huán)境，17（4）：1491-1497．

胡振琪，楊秀虹，高愛林，危向峰．2007．鎘污染土壤的菌根修復研究．中國礦業(yè)大學學報，36（2）：237-240．

黃輝，李升，郭嬌麗．2010．鎘脅迫對玉米幼苗抗氧化系統(tǒng)及光合作用的影響．農業(yè)環(huán)境科學學報，29（2）：211-215．

黃凱豐，江解增．2011．肥料和硫處理對鎘脅迫下茭白植物絡合素（PCs）含量的影響．中國蔬菜，（4）：39-43．

江解增，許學宏，余云飛，陳慶生，廖啟林．2006．蔬菜對重金屬生物富集程度的初步研究．中國蔬菜，（7）：8-11．

江行玉，趙可夫．2001．植物重金屬傷害及其抗性機理．應用與環(huán)境生物學報，7（1）：92-99．

亢希然，范稚蓮，莫良玉，陳海鳳．2007．超富集植物的研究進展．安徽農業(yè)科學，16 （35）：4895-4897．

李秋華，白慧卿，彭濱．2007．螺旋藻生物富集鎳的影響因素研究．廣州化學，32（3）：26-30．

李淑梅．2000．蔬菜污染及其防范對策．農業(yè)與技術，（3）：27-28，31．

劉翀．2009．我國蔬菜重金屬污染現(xiàn)狀及對策．安徽農學通報，15（12）：73-75．

劉赫，李雙異，汪景寬．2009．長期施用有機肥對棕壤中主要重金屬積累的影響．生態(tài)環(huán)境學報，18（6）：2177-2182．

劉景紅，陳玉成．2004．中國主要城市蔬菜重金屬污染格局的初步分析．微量元素與健康，21（5）：42-44．

劉啟東，王正銀，陳玉成．2005．肥料組合對生菜硝酸鹽和重金屬的影響．生態(tài)環(huán)境，14 （1）：48-51．

劉曉峰，王海鷗，弓愛君，鐘廣蓉，張淑貞．2006．轉基因技術在植物修復重金屬污染土壤研究中的新進展．環(huán)境監(jiān)測管理與技術，18（6）：34-37．

劉燕，蔣光霞．2008．硒對鎘脅迫下油菜生物學特性的影響．河南農業(yè)科學，（3）：47-50．

劉延盛，魯家米，周曉陽．2007．Pb在豌豆幼苗細胞中的超微結構分布與毒性研究．應用與環(huán)境生物學報，13（5）：647-651．

劉茵，孔凡美，馮固，李曉林．2004．叢枝菌根真菌對紫羊茅鎘吸收與分配的影響．環(huán)境科學學報，24 （6）：1122-1127．

劉云國，王欣，曾光明，艾比布·努扎艾提，李欣．2007．外源精胺對鎘脅迫下苧麻生理代謝的影響，中國環(huán)境科學，27（1）：84-88．

劉周莉，何興元，陳瑋．2013．忍冬——一種新發(fā)現(xiàn)的鎘超富集植物．生態(tài)環(huán)境學報，22（4）：666-670．

馬建軍，朱京濤，于瑞芹．1998．單一稀土處理油菜種子對其吸收鎘的影響．河北農業(yè)技術師范學院學報，12（4）：13-16．

馬麗娟，邵云，李春喜，姜麗娜．2007．Cd2+脅迫對小麥幼苗生長及呼吸作用的影響．西北植物學報，27（6）：1185-1190．

潘靜嫻，戴錫玲，陸勐?。?006．蔞蒿重金屬富集特征與食用安全性研究．中國蔬菜，（1）：6-8．

錢海勝，陳亞華，王桂萍，沈振國．2008．鎘在不結球白菜中的積累及外源脫落酸對鎘積累的影響．南京農業(yè)大學學報，31（4）：61-65

任艷芳，何俊瑜，周國強，王陽陽．2010．鐠對鎘脅迫下水稻幼苗根系生長和根系形態(tài)的影響．生態(tài)環(huán)境學報，19（1）：102-107．

茹淑華，張國印，蘇德純，孫世友，王凌，耿暖．2010．河北省白菜主要栽培品種吸收累積重金屬鎘的特征和質量安全性研究．中國農學通報，26（14）：282-287．

阮美穎，徐明飛，張永志，王鋼軍，俞林火，鄭紀慈．2008．南瓜對重金屬As，Pb，Cd，Hg的吸收及其積累規(guī)律．浙江農業(yè)學報，20（5）：358-361．

史海娃，宋衛(wèi)國，趙志輝．2008．我國農業(yè)土壤污染現(xiàn)狀及其成因．上海農業(yè)學報，24（2）：122-126．

施積炎，陳英旭，田光明，林琦．2004．海州香薷和鴨跖草銅吸收機理．植物營養(yǎng)與肥料學報，10（6）：642-646．

師榮光，趙玉杰，高懷友，劉鳳枝，王躍華，姚秀榮，王斌．2005．天津市郊蔬菜重金屬污染評價與特征分析．農業(yè)環(huán)境科學學報，24（s）：169-173．

王海鷗，鐘廣蓉，徐海洋，呂俊君，洪敏杰．2008．S對水稻耐重金屬Cu毒性的影響．農業(yè)環(huán)境科學學報，27（6）：2319-2324．

王松華，張華，何慶元．2011．銅脅迫對紫花苜蓿幼苗葉片抗氧化系統(tǒng)的影響．應用生態(tài)學報，22（9）：2285-2290．

汪天，胡曉輝，郭世榮，王素平．2005．外源多胺對低氧脅迫下黃瓜幼苗根系活性氧及保護酶活性變化的影響．農業(yè)環(huán)境科學學報，26（2）：487-493．

王曉芳，羅立強．2009．鉛鋅銀礦區(qū)蔬菜中重金屬吸收特征及分布規(guī)律．生態(tài)環(huán)境學報，18（1）：143-148．

韋朝陽，陳同斌，黃澤春，張學青．2002．大葉井口邊草——一種新發(fā)現(xiàn)的富集砷的植物．生態(tài)學報，22（5）：777-778．

文典，劉香香，王其楓，王富華，孫芳芳．2012．菜薹（菜心）對土壤中重金屬的富集特征及產地土壤安全臨界值．中國蔬菜，（12）：83-90．

吳清清，馬軍偉，姜麗娜，葉靜，王強，汪建妹，俞巧鋼，孫萬春，符建榮．2010．雞糞和垃圾有機肥對莧菜生長及土壤重金屬積累的影響．農業(yè)環(huán)境科學學報，29（7）：1302-1309．

許建光，李淑儀，王榮萍．2006．硅肥抑制作物吸收重金屬的研究進展．中國農學通報，22（7）：495-499．

徐明崗，納明亮，張建新，張文菊，劉軍領．2008．紅壤中Cu、Zn、Pb污染對蔬菜根伸長的抑制效應．中國環(huán)境科學，28（2）：153-157．

薛生國，葉晟，周菲，田守祥，王鈞，徐圣友，陳英旭．2008．錳超富集植物垂序商陸（Phytolacca americana L．）的認定．生態(tài)學報，28（12）：6344-6347．

楊慶娥，任振江，高然．2007．污水灌溉對土壤和蔬菜中重金屬積累和分布影響研究．中國農村水利水電，（5）：74-75．

楊肖娥，傅承新．2002．東南景天（Sedumalfreii H）——一種新的鋅超積累植物．科學通報，47（13）：1003-1006．

姚春霞，陳振樓，張菊，侯晶，劉偉，徐益章，陸建忠．2005．上海市浦東新區(qū)土壤及蔬菜重金屬現(xiàn)狀調查及評價．土壤通報，36（6）：884-887．

張玉潔，李洪超，趙之偉．2012．礦區(qū)植物根內嗜魚外瓶霉對重金屬的耐性和超積累作用．土壤，44（3）：467-473．

張北贏，陳天林，王兵．2010．長期施用化肥對土壤質量的影響．中國農學通報，26（11）：182-187．

張海英，韓濤，田磊，王有年．2011．草莓葉面施硒對其重金屬鎘和鉛積累的影響．園藝學報，38（3）：409-416．

張佩，周琴，孫小芳，王福政，江海東．2008．抗壞血酸對鎘脅迫下油菜幼苗生長的影響．農業(yè)環(huán)境科學學報，27（6）：2362-2366．

張曉鈺，周慰，茹炳根．2000．轉金屬硫蛋白突變體αα的煙草具有較高的重金屬抗性．植物學報，42（4）：416- 420．

張亞麗，沈其榮，姜洋．2001．有機肥料對鎘污染土壤的改良效應．土壤學報，38（2）：212-218．

萬敏，周衛(wèi)，林葆．2003．不同鎘積累類型小麥根際土壤低分子量有機酸與鎘的生物積累．植物營養(yǎng)與肥料學報，9（3）：331-336．

王林，史衍璽．2008．鎘、鉛及其復合污染對蘿卜生理生化特性的影響．中國生態(tài)農業(yè)學報，16（2）：411-414．

周永鋒，劉興成，周艷琳．2006．肥料中重金屬含量及其對干旱灌溉農區(qū)玉米吸收累積的影響．農業(yè)環(huán)境科學學報，25（s）：503-506．

朱志勇，郝玉芬，吳金芝，黃明，劉英杰，李友軍．2011．鎘脅迫對不同小麥品種幼苗生長以及Cd2+、Zn2+、Mn2+吸收和積累的影響．水土保持學報，25（2）：209-213．

祖艷群，李元，陳海燕，陳建軍，Guhur M，Schvatz C．2003．蔬菜中鉛鎘銅鋅含量的影響因素研究．農業(yè)環(huán)境科學學報，22（3）：289-292．

Alberich A，Diaz C J M，Arino C，Esteban M．2008．Combined use of the potential shift correction and the simultaneous treatment of spectroscopic and electrochemical data by multivariate curve resolution：analysis of a Pb （II）-phytochelatin system．Analyst，133：470-477．

Andreu L，Cornelia U I，Amparo S．2000．Cd2+effects on transmembrance electrical potential difference，respiration and membrane permeability of rice （Oryza sativa L．）roots．Plant and Soil，219（1/2）：21-28．

Azcon R，Peralvarez M，Biro B，Roldan A，Uuiz-Lozano J M．2009．Antioxidant activities and metal acquisition in mycorrhizal plants growing in a heavy-metal multicontaminated soil amended with treated lignocellulosic agrowaste．Applied Soil Ecology，41（2）：168-177．

Chaffei C H，Gorbel M H．2003．Nitrogen metabolism of tomato under cadmium stress conditions．Journal of Plant Nutrition，26：1617-1634．

Cobbett C S．2000．Phytochelatin biosynthesis and function in heavy metal detoxification．Current Opinion in Plant Biology，3：211-216．

Denisov G，Hicks R E，Probstein A F．1996．On the kinetics of charged contaminant removal from soils using electric fields．Journal of Colloid and Interface Science，178：309-323．

Fabio F N，Pirovano L，Cocucci M，Sacchi G A．2002．Cadmiuminduced sulfate uptake in maize roots．Plant Physiology，129 （4）：1872-1880．

Fritioff A，Kautsky L，Greger M．2005．Influence of temperature and salinity on heavy metal uptake by submersed plants．Enviromental Pollution，133：265-274．

Gisbert C，Ros R，Haro A D，Walker D，Bertnal M P，Serrano R，Navarro A J．2003．A plant genetically modified that accumulates Pb is especially promising for phytoremediation．Biochemical and Biophysical Research Communication，303（2）：440-445．

Hattab S，Dridi B，Chouba L，Ben K M，Bousetta H．2009．Photosynthesis and growth responses of pea Pisum sativum L．under heavy metals stress．Journal of Environmental Sciences，21：1552-1556．

Heaton A C P，Rugh C L，Wang N J，Meagher R B．1998．Phytoremediation of mercury-and methylmercury-polluted soils using genetically engineered plants．Journal of Soil Contamination，7（4）：497-509．

Lytle C M，Lytle F W，Yang N，Qian J H，Hansen D，Zayed A，Terry N．1998．Reduction of Cr（VI）to Cr（III）by wetland plants：potential for in situ heavy metal detoxification．Environmental Science and Technology，32：3087-3093．

Mates J M．2002．Glutathione and its relationship with intracellular redox status，oxidative stress and cell proliferation/death．The International Journal of Biochemistry and Cell Biology，34：439-458．

Mobin M，Nafees A K．2007．Photosynthetic activity，pigment composition and antioxidative response of two mustard （Brassica juncea）cultivars differing in photosynthetic capacity subjected to cadmium stress．Journal of Plant Physiology，164（5）：601-610．

Nocito F F，Pirovano L，Cocucci M，Sacchi G A．2002．Cadmiuminduced sulfate uptake in maize roots．Plant Physiology，129：1872-1879．

Paradiso A，Berardino R，Pinto M C，Toppi L S，Storelli M M，Tommasi F，Gara L D．2008．Increase in ascorbate-glutathione metabolism as local and precocious systemic responses induced by cadmium in durum wheat plants．Plant Cell Physiology．49（3）：362-374．

Rodriguez E，Santos C，Azevedo R，Moutinho P J，Correia C， Dias M C．2012．Chromium （VI）induces toxicity at different photosynthetic levels in pea．Plant Physiology and Biochemistry，53：94-100．

Sanita T L，Pawlik S B，Vurro E，Vattuone Z，Kalinowska R，Restivo F M，Musetti R，Skowronski T．2008．First and second line mechanisms of cadmium detoxification in the lichen photobiont Trebouxia impressa（Chlorophyta）．Environmental Pollution，151：280-286．

Sanjib K P，Hemanta K P．2007．Effect of salicylic acid potentiates cadmium induced oxidative damage in Oryza sativa L．leaves．Acta Physiologiae Plantarum，29（6）：567-575．

Tennstedt P，Peisker D，Bottcher C，Trampczynska A，Clemens S．2008．Phytochelatin synthesis is essential for the detoxification of excess Zn and contributes significantly to the accumulation of Zn．Plant Physiology，149：938-948．

Tukaj Z，Remisiewicz A B，Skowronski T，Tukaj C．2007．Cadmium effect on the growth，photosynthesis，ultrastructure and phytochelatin content of green microalga Scenedesmus armatus：a study at low and elevated CO2concentration．Environmental and Experimental Botany，60：291-299．

Zenk M H．1996．Heavy metal detoxification in higher plants—a review．Gene，179：21-30．

本刊常用計量單位表示法

1. 時間：用a（年）、d（天）、h（小時）、min（分）、s（秒）表示。

2. 面積：用km2（平方千米）、hm2（公頃）、m2（平方米）、cm2（平方厘米）表示，不用畝，可暫用667 m2代替。

3. 質量（原為重量）：用g（克）、kg（千克）、t（噸）表示。

4. 濃度：可用%表示質量分數(shù)和體積分數(shù)。質量濃度用kg·L-1（千克每升）、g·L-1（克每升）、mg·L-1（毫克每升）、μg·L-1（微克每升）表示。ppm并非單位符號，不能使用，可根據(jù)具體情況改寫成質量分數(shù)mg·kg-1、體積分數(shù)μL·L-1或質量濃度mg·L-1，數(shù)值保持不變。

5. 組合單位：

① 組合單位中不能插入其他信息，如“VC含量25 mg/100 g鮮重”，應為“VC含量250 mg·kg-1（鮮樣質量）”；“施肥量140 kg N/hm2”應為“施N肥量140 kg·hm-2”。

② 組合單位書寫錯誤，如“mg/kg·d”，應寫為“mg·kg-1·d-1”。

Research Progress on Effects of Heavy Metal on Vegetable Production and Measures for Releasing Heavy Metal Stress

HAN Cheng-hua，JIANG Jie-zeng*

（Institute of Aquatic Vegetable Research，Yangzhou University，Yangzhou 225009，Jiangsu，China）

Heavy metals can affect vegetable growth and development，lead to decline of vegetable yield and quality，and finally，affect human health．This paper analyzed the effects of heavy metal on vegetable growth，physiological and biochemical activities from the respects of water metabolism，photosynthesis，respiration，anti-oxidase activity，ascorbic acid，glutathione，phytochelatins and other mineral elements absorption．The paper also expounded the accumulation mechanism of heavy metals in different vegetable crops，varieties and vegetable organs，and summarized effective measures to alleviate soil heavy metal pollution．Besides，the paper suggested to carry out the following studies on： heavy metal accumulation differences in different vegetable varieties and species，screen and selection of vegetable species and varieties with low level heavy metal accumulation，development of effective measures to relieve soil heavy metal pollution，so as to ensure safe vegetable production.

Vegetable；Heavy metal；Accumulation mechanism；Mitigation measure

韓承華，男，博士研究生，專業(yè)方向：農產品安全與環(huán)境，E-mail：360885829@163.com

*通訊作者（Corresponding author）：江解增，教授，博士生導師，專業(yè)方向：水生蔬菜栽培，E-mail：jzjiang@yzu.edu.cn

2013-09-22；接受日期：2013-12-30

江蘇省農業(yè)三項工程項目〔SXGC（2013）338〕，“十二五”農村領域國家科技計劃項目（2012BAD27B02）