低浓度钴是植物生长的重要元素,而高浓度钴通过食物链进入人体后会严重影响身体健康,通过植物修复水体或土壤中的有害物质已有广泛研究,其中对有害物质的富集植物筛选为重中之重。本文通过9种植物种子的发芽试验、30种植物的模拟钴污染水体试验及模拟钴污染土壤试验,比较在不同钴处理浓度下各植物的生长及对钴的吸收转运富集能力,探讨不同植物对钴的耐受能力及吸收富集机理,以期筛选出钴的富集植物,为钴污染的植物修复方法提供理论基础和技术储备。主要研究结果如下:(1)通过对9种植物种子发芽试验表明:各处理浓度(20、40、80、120 mg/L)钴对甜高粱和油菜的发芽无显著影响;在低浓度(20 mg/L)下,钴对供试种子的发芽表现出促进作用,随着浓度的升高,钴对大多数种子的发芽表现出抑制作用,其中萝卜在120 mg/L时种子发芽率(80%)仍然高于对照(74%),其余植物均低于对照,说明在高浓度时钴仍会促进萝卜种子的发芽,对于其他6种植物则表现出毒害作用。当钴浓度达120 mg/L时,供试植物种子钴含量是对照(0 mg/L)的5.78-459.17倍,钴含量最大的油菜为2399.15 mg/kg。由于植物品种的差异,不同植物的生物量具有显著性差异,豌豆的单粒生物量最大(301.14 mg)。甜高粱和油菜在钴胁迫下表现出较强的耐受性及对钴表现出较强的吸收能力。(2)通过对30种植物在钴污染水体中研究表明,在80、120、160 mg/L时,倒挂金钟的地上及单株生物量均显著高于其他植物。各植物不同部位的钴含量及富集量均随钴浓度的增加而增大,其中绿萝的地上部钴含量在各浓度下均最高,倒挂金钟的根部钴含量在各浓度下均显著高于其他植物,在40 mg/L时,绿萝的单株地上部钴富集量最大,为1338.89μg,在80、120、160 mg/L时,倒挂金钟的单株地上部钴富集量为最大,在各处理浓度下,倒挂金钟的根部和单株钴富集量均最高;在各处理浓度,绿萝的地上部及单株富集系数均最高,倒挂金钟的地上部富集量系数、根部富集系数、根部及单株富集量系数均最高;在各处理浓度下,绿萝、紫罗兰、羽叶鬼针草的转运系数均大于1;绝大多数植物的转运量系数在不同浓度下均大于1。所以,倒挂金钟、绿萝、羽叶鬼针草和紫罗兰可能是潜在的钴富集植物。(3)通过对倒挂金钟、绿萝、常春藤、羽叶鬼针草和紫罗兰5种植物在盆栽钴污染土壤中研究表明,倒挂金钟一直表现出正生长且生物量均高于其他植物,绿萝、常春藤、羽叶鬼针草和紫罗兰4种植物在钴浓度为120 mg/kg时的生长情况与60 mg/kg时相比较弱,但均高于空白对照组。比较5种植物在不同钴浓度处理下对钴的吸收转运富集能力可知,绿萝和倒挂金钟对钴的吸收富集能力较强,在60 mg/kg时,各植物单株钴富集量大小顺序为:倒挂金钟(48.30μg)>绿萝(36.62μg)>常春藤(33.59μg)>羽叶鬼针草(25.26μg)>紫罗兰(14.07μg);绿萝的地上部(0.91)和单株钴富集系数(0.93)均高于其他植物,绿萝的转运系数最高,为0.95。在120 mg/kg时,倒挂金钟的地上部、根部及单株钴富集量均显著高于其他植物,绿萝的地上部及单株钴富集系数均大于1,且显著大于其他植物,分别为1.14和1.20,羽叶鬼针草的根部富集系数(2.35)最大,绿萝(1.43)次之;转运系数大于0.5的植物有绿萝(0.80)、常春藤(0.72)和紫罗兰(0.54)3种。可见在污染土壤中,绿萝和倒挂金钟对钴的吸收转运富集能力较强,可能为钴的富集植物。