因重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点以及其致畸、致癌和致突变的环境效应，长期以来一直受到公众普遍关注。由于经济有效和环境友好，植物修复(phytoremediation)已逐渐成为当今环境科学领域的一个研究热点。作为其核心技术之一的螯合诱导植物提取(chelate-induced phytoextraction)技术被认为是利用植物去除大面积轻度到中度污染土壤中重金属的重要方法。筛选重金属富集能力强且生物量大的植物、开发安全高效的螯合剂和实施优化的农业管理措施是此技术成功的关键因素。苎麻和香根草是我国广泛种植的大生物量植物，作为植物修复的材料具有很大潜力。本研究首先对广东、广西和湖南13个重金属污染区和4个非污染区的苎麻开展了生态调查以及在污染土壤上种植香根草进行了野外试验，从重金属耐性和吸收特征筛选出香根草或苎麻更适合用于植物提取；进而从种群(污染和非污染来源)、栽培品种(深根型、中根型和浅根型)层面，通过水培和土培试验，研究了苎麻对Pb、Zn、Cd和As的耐性和富集特征；最后，通过土柱试验，运用滴灌技术比较了不同浓度EDTA(ethylene diamine tetraacetic acid disodium salt)和不同形态EDTA(水溶态、固态和包膜型)对苎麻富集重金属的效果及其环境风险。结果表明： 1.香根草和苎麻都具有很高的重金属耐性，但是两者的重金属吸收特征差异明显。土壤中Cd、Cu、Pb和Zn的平均浓度为82、957、1820和1721 mg kg<-1>时，苎麻地上部分重金属积累量(g ha<-1>a<-1>)为39 Cd、1189 Cu、693 Pb和4549Zn，相当于土壤中DTPA(diethylenetriamine pentoacetic acid penta sodium)有效态重金属量(以0-20 cm计，土壤密度以1.3 t m<-3>计)的0.86﹪、1.43﹪、0.99﹪和2.82﹪。而当土壤中Cd、Cu、Pb和Zn的平均浓度为32、37、816和4378mg kg<-1>，香根草重金属积累量(g ha<-1>a<-1>)为0 Cd(未检出)、18 Cu、90 Pb和282 zn，占土壤中DTPA有效态重金属量的比例明显小于苎麻。因此本研究认为苎麻比香根草更适合于植物提取。 2.苎麻在重金属污染区和非污染区都生长良好，表明其具有相当程度的耐性。对其中来自污染区的6个种群和非污染区的2个种群和2个栽培品种的水培实验证实了这些种群和品种对Pb、Zn、Cd和As的耐性无显著差异，在世界上首次揭示苎麻对这四种金属具有一定程度的先天耐性。该结果表明易获得的、生长迅速、大生物量、高经济价值和成熟的育种栽培经验的苎麻品种可直接用于植物修复过程中。 3.现有苎麻品种达2000多份，确定合适的指标来筛选适合用于植物修复的品种尤其重要。通过土培实验比较14种不同根型(深、浅和中)苎麻品种对Pb、zn和Cd的耐性和富集，以及通过土柱实验比较不同耐旱能力(高和低)深根型苎麻品种对淋溶的影响，发现一般情况下，不同根型的苎麻品种之间以及同根型苎麻品种之内的重金属富集均无显著差异。一般来说，耐旱能力强的深根型苎麻品种生物量较大并能减小淋溶现象，因此更适合于植物修复。 4.选择硅酸盐为膜材，包膜厚度为0.15-0.20 mm，固化时间为30天，制备出缓释期与苎麻生长周期基本一致的包膜型EDTA(一般为60-70天)。通过76天的土柱试验研究了包膜型EDTA、固态EDTA和水溶态EDTA对苎麻生长和Pb、Zn、Cd等金属的吸收的影响，发现包膜型EDTA处理时，苎麻的生物量与未加入EDTA(对照)相比并无显著减小，并且比固态EDTA和水溶态EDTA处理高，表明包膜状态降低了EDTA的毒性。同时包膜型EDTA处理对植物叶中Pb、Zn、Cd含量增加了1.4-20倍，其中对Pb的效果最好。与固态EDTA和水溶态EDTA相比，包膜型EDTA的长期效果明显，显示出包膜状态提高了EDTA的利用效率。比较三种形态EDTA对淋溶的影响表明包膜型EDTA显著地降低了淋溶液中重金属含量，在整个试验期内土壤中仅有4.94﹪Pb、2.19﹪Zn和4.43﹪Cd被淋溶，只相当于其它两种形态EDTA处理时的五分之一甚至更低。同时与水溶态EDTA相比，包膜型EDTA对土壤微生物的影响更小。 5.将农业上常用的滴灌技术运用到重金属污染土壤的修复中，能更真实地模拟出自然状态下EDTA-诱导植物提取法的环境风险。并且在修复过程中运用滴灌技术能有效增加植物对水的利用效率而降低环境风险。苎麻在我国有数千年的种植历史，其育种和栽培技术成熟，如果管理措施到位，每公顷苎麻每年的经济效益可达24，000元，这些直接减小了植物修复所需的成本。随着新型螯合剂的开发以及包膜等相关技术的不断完善，苎麻有望成为一种重要的植物修复材料。