超積累植物,即那些能夠超量積累重金屬的植物,可以從土壤中吸取一種或幾種重金屬(shǔ),並將其轉移、貯存到(dào)地上部分。隨後收獲上部並集中處理,連續種植這種植物,即可使土壤中重金屬(shǔ)含(hán)量降低可(kě)接受水平。
超(chāo)積(jī)累植物的發現一直被植物物種的係統篩選所阻礙,並且高(gāo)度偏向(xiàng)Ni超積累體。這主要是由於存在(zài)一種針對Ni的試紙測試(基於二甲基乙二肟),大約500種已知的(de)超積累(lèi)劑中有400種以上是針對Ni的。現在,新的技術進步允許使用(yòng)便攜式(shì)X射線熒光光譜(XRF)對植物樣本進行大規模篩(shāi)選,利用這個方(fāng)法發現了許多新的超積累物種。
1.利用Bruker便攜式x射線熒光技術進行植(zhí)物標本篩選
為了發現超積累物種,對植物(wù)物(wù)種進行(háng)係統的篩選。使用手持式XRF儀器是一種(zhǒng)即節省時間又(yòu)經濟的方(fāng)法。它具有30-60秒內對幹燥樣本同(tóng)時測量不同元素的能力。對於大(dà)多數過渡元素(例如,Co,Ni和Zn),XRF儀器(配備6-50 kV的Ag陽,0-200μA),檢出(chū)限範圍為100-300ppm。
近期,手持式XRF係統已經被驗證可用於植物樣品中的(de)元素測量。使用Bruker新(xīn)型科研級(jí)別設備以每天約300個標本的速度測(cè)量(換算為每月約6000個標本),這使得掃描整個(gè)係統發育譜係以(yǐ)及來(lái)自許多不同地方收集的同一物種的(de)標本成為(wéi)可能。此外,XRF篩選可以與植物標本室標本的數字(zì)化(huà)過程(chéng)相結合,許多(duō)植物標本室已經在進(jìn)行這項工作。
2. 用於標本室(shì)篩選的便攜(xié)式X射線熒光技術(shù)
植物標本室標本的XRF測(cè)量結果在一個標本內可能會(huì)有所不同,這(zhè)取決於所(suǒ)測葉表麵的確切區域(如葉脈或葉片),建議選取多個測量區域。在進行XRF測量(liàng)時,需要考慮的問題是,一些植物標本(běn)室標本經過了HgCl2處理,以長期保護昆蟲,因此這些標本的汞含量(liàng)可能高(> 500ppm)。此外,須考慮土壤顆粒的表麵(miàn)汙染(Fe和Cr),因為這會增加Ni、Co、Mn的表觀濃度。為了獲得準確定量數據,XRF應該(gāi)進行(háng)適當的校準(zhǔn)(Markowicz 2008)。
在新喀裏多尼亞,目前已知65種Ni和11種(zhǒng)Mn超積累植物(vander Ent et al. 2015a)。Jaffre等人(1976)發現新喀裏多尼亞特樹種Pycnandra acuminata(原Sebertia)的(de)乳膠中含有0.25的Ni(幹重(chóng))。新喀(kā)裏多尼亞研究與發展研(yán)究所(IRD)的植物標本室用便攜式XRF儀器對7500個幹燥的植物標本進行了檢測。

圖3:新喀裏多尼亞IRD植物標本室的植(zhí)物標本室示例
3.Bruker的手持熒(yíng)光光譜儀(yí)TRACER 5 以及S1TITAN,均可用於定性和半定量元素檢測。通(tōng)過使用標準樣品進行曲線校準後,可實現相應類型樣(yàng)品中元素(sù)含量的定量分析。檢測結(jié)果能夠(gòu)以光譜,單元素/多元素濃度或者用戶預先設置好(hǎo)閾值的通過/不通過形式給出。可選配台式支架對容器內的(de)樣品(如粉末、土壤和液體)以及需要較長測試時間(jiān)樣品進行檢測。






