土壤重金屬污染治理工作僅使用植物修復(fù)技術(shù)難以快速達到預(yù)期效果,，需輔以其他技術(shù)手段：如根際微生物克服其自身生物學(xué)缺陷,；通過化學(xué)修復(fù)技術(shù)(如絡(luò)合劑、土壤改良劑)等增加目標重金屬的生物有效性,，提高植物吸收速率,，進而提高土壤重金屬污染修復(fù)效率；通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)優(yōu)化植物本身性能,。目前在強化植物修復(fù)效率方面,，研究者正致力于開發(fā)增加植物生物量的同時又大幅提高對重金屬絕對吸收的技術(shù)，主要包括基因工程,、螯合誘導(dǎo)(螯合劑,、表面活性劑)、根系強化,、菌根強化植物修復(fù)技術(shù),。

1.基因工程強化植物修復(fù)技術(shù)

基因工程是將對重金屬污染土壤有修復(fù)作用的異源目的基因轉(zhuǎn)入超富集植物，在植物體內(nèi)進行有效的表達并參與重金屬吸收,、轉(zhuǎn)運,、轉(zhuǎn)化、隔離,、絡(luò)合及揮發(fā)等過程,。異源目的基因的轉(zhuǎn)入能有效增加植物對重金屬的提取,，從而提高植物修復(fù)的效率，如金屬螯合劑,、金屬硫蛋白(MTs),、植物螯合肽(PCs)和重金屬轉(zhuǎn)運蛋白等基因。

Thomas等研究表明,，酵母的MTs基因CUP1導(dǎo)入含Cu量高的沙地上生長的煙草中,，CUP1煙草幼苗葉片累積的Cu是對照組的2～3倍。運用基因技術(shù)對重金屬轉(zhuǎn)運體處理后可明顯提高植物對重金屬的耐性和積累性,。

Nagata等[42]研究表明,，利用基因工程手段，同時構(gòu)建含有汞運載體(MerT)和表達超積累Hg的多聚磷酸鹽激酶基因(polyP)的表達載體,，通過轉(zhuǎn)化獲得的轉(zhuǎn)基因煙草,，不僅對Hg的吸收加強，而且對Hg的積累也大大加強,。基因工程技術(shù)被認為是改良超富集植物對重金屬耐性和富集能力的有效途徑,，為植物修復(fù)的發(fā)展開辟了廣闊的應(yīng)用前景，并成為強化植物修復(fù)領(lǐng)域最具潛力的發(fā)展方向之一,。

2.螯合誘導(dǎo)強化植物修復(fù)技術(shù)

目前強化植物修復(fù)中使用的螯合劑主要分為人工螯合劑和天然螯合劑,，常用的螯合劑有乙二胺四乙酸(EDAT)和乙二胺四乙酸鈉(EDAT-Na2)。由于螯合劑具有廣泛的配位性能,，幾乎能與所有的金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物,，可以改變重金屬在土壤中的形態(tài)分布，從而使重金屬由不溶態(tài)轉(zhuǎn)化為可溶態(tài),，大大活化土壤中的重金屬,，增加重金屬離子的溶解度，為土壤淋洗或植物吸收創(chuàng)造有利條件,，并顯著增強重金屬向植物地上部分的轉(zhuǎn)運,。

Seth等將0.5mgL的EDTA混勻加入鉛污染土壤中，發(fā)現(xiàn)向日葵根部和地上部分Pb濃度分別提高了135和575mgkg,，達到強化去除土壤中重金屬的目的,。天然螯合劑通過酸化、沉淀,、絡(luò)合,、氧化還原等方式改變重金屬溶解性或間接通過對土壤微生物群落的作用來影響重金屬活性以提高植物提取重金屬的效率。

Wang等研究表明,，用70mgL的草酸處理Cr超富集植物李氏禾,，緩解了生物量的減少和Cr對根系生長的抑制作用。目前,，研究重點逐漸從難降解人工螯合劑轉(zhuǎn)移到對環(huán)境危害較小的天然螯合劑或易降解螯合劑上,。近幾年,，生物可降解螯合劑，如乙二胺二琥珀酸(EDDS),、氨三乙酸(NTA)和檸檬酸(CIT)成為研究熱點,。

表面活性劑主要分為化學(xué)合成表面活性劑和天然生物表面活性劑。表面活性劑的作用機制是土壤界面的吸附和金屬的締合及有效絡(luò)合去除重金屬,，然后通過離子交換或與重金屬離子發(fā)生配合反應(yīng)解吸被吸附的重金屬,，最終使重金屬和表面活性劑膠束締合。

表面活性劑具備降低Cu,、Pb,、Cd和Zn在黏土中的吸附作用。研究表明,，在生物淋濾試驗中,，表面活性劑Tween-80的最佳投加量為6.0gL時，元素硫的生物氧化率明顯提高,，污泥酸化速度加快,，Gu和Zn的淋溶效果最好[49]。

時進鋼[50]研究了銅綠假單胞菌所產(chǎn)生的鼠李糖脂去除沉積物中的重金屬,，結(jié)果表明,，鼠李糖脂對沉積物中Pb和Cd的去除率分別為36.5%和80.1%。3%的皂角苷對Cu,、Pb、Cd和Zn淋洗量分別達43.87%,、83.54%,、95.11%和20.35%，能起到絡(luò)合洗脫污灌土壤中重金屬作用,。

3.根系強化植物修復(fù)技術(shù)

根系分泌物作為根際沉積的重要組成部分,，包括高分子量的黏膠和胞外酶，以及低分子量的有機酸,、糖,、酚及各種氨基酸(包括非蛋白氨基酸，如植物鐵載體)[52],。根系分泌物作為植物與土壤發(fā)生物質(zhì)交換的載體,，能夠通過活化、螯合,、絡(luò)合,、脅迫等方式，降低重金屬在土壤中的遷移和擴散能力,，從而降低重金屬的毒性,。

首先,，根系分泌物能對土壤中的重金屬進行活化，如海州香薷和鴨跖草根系分泌物[53],，以便于植物吸收,，能對污染土壤中Cu進行活化從而降低或消除重金屬污染物化學(xué)毒性和生物毒性[54-55];其次，根系分泌物通過螯合土壤中的重金屬來降低或消除其毒性,，如植物根系在10～50μmolL的Al脅迫條件下根尖檸檬酸合成酶活性增加,，分泌出大量的檸檬酸形成檸檬酸-Al的螯合物[56];根系分泌物還可降低土壤的pH，以解除Al毒從而促進根系的發(fā)育并進一步提升根系分泌物的產(chǎn)生量,，最終提升植物對重金屬的修復(fù)能力,。

4.菌根強化植物修復(fù)技術(shù)

菌根真菌(AM)可增強宿主植物對重金屬的耐受性，影響植物對重金屬的吸收,、轉(zhuǎn)運和累積,，以達到強化植物修復(fù)技術(shù)對土壤重金屬污染的治理。AM通過根外菌絲和孢子提供重金屬結(jié)合的位點,，結(jié)合土壤中的重金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物,，降低重金屬的移動性。

Valentinuzzi等研究了菌根小麥和無菌根小麥根際Cu,、Pb,、Zn和Cd的形態(tài)分布，結(jié)果表明,，菌根可通過改變根際中重金屬的形態(tài)來改變重金屬的生物有效性,，降低重金屬的毒性。

此外,，AM通過根外菌絲內(nèi)的聚磷酸鹽結(jié)合重金屬,，降低了重金屬的生物有效性，減少重金屬向植物體內(nèi),。AM定殖在植物根系上,，通過菌絲磷酸運輸鹽、巰基等化合物的絡(luò)合作用,，提高根系結(jié)合重金屬的能力,，將重金屬離子固持在作物根系中，減少重金屬向地上部遷移,。

Nogales等[59]研究發(fā)現(xiàn),，在200mgkg的Cr(Ⅲ)污染土壤中，接種叢枝菌根真菌(GlomusintraradicesBEG72)較不接種對長葉車前(Plantagolanceolata)的促生效應(yīng)更顯著,，其植物地上部Cr濃度也相對較低,。AM具有較強的吸附能力，可以將大量重金屬固持在其表面,，從而阻滯重金屬進入菌絲及植物體內(nèi),，降低重金屬對叢枝菌根真菌和宿主植物的危害,。Fagundes-klen等研究發(fā)現(xiàn)Glomusmosseae菌絲吸附Cu(Ⅱ)的能力為3～14gkg。

重金屬污染情況下,，AM直接影響到植物對重金屬的吸收累積,，一般認為，叢枝菌根可以抑制重金屬自植物根系向地上部的運輸,，從而減輕重金屬對植物的生理毒害,。如Chen等利用室內(nèi)模擬盆栽的方法研究發(fā)現(xiàn)，叢枝菌根能在改善植物磷營養(yǎng)的同時降低植物地上部Cu,、As和Cd的濃度,，從而減緩重金屬對宿主植物的毒害。