鉛（Pb）植物抽出の限界と汚染土壌における植物安定化の可能性：批判的レビュー

The limits of lead (Pb) phytoextraction and possibilities of phytostabilization in contaminated soil: a critical review.

• Sara Perl Egendorf
• Peter Groffman
• Gerry Moore
• Zhongqi Cheng

抄録

このレビュー記事では、土壌中に存在する最もユビキタスで有害な毒性物質の一つである鉛（Pb）に焦点を当てています。私たちの目的は、植物が根から鉛を取り込み、地上の組織に移動させる能力、および高集積体として作用し、それによって鉛を植物抽出する能力に関する誤解に対処することである。引用された多くの定義に従って、私たちは、Pb の植物抽出能力のある種を以下の 3 つの基準で評価することを提案する。(1) 1,000mg Pb/kg の公称閾値以上の根の取り込み、(2) 生物濃縮係数（BCF またはシュート/土壌濃度）＞1、および (3) 転移係数（TF またはシュート/根の濃度）＞1。 我々は、更新された USDA Phytoremediation Database の文献をレビューし、修正なしで、以下の 3 つの基準を持つ植物はないと結論付けています：どの植物もメタ ルの 3 つの基準を持っておらず、どの植物も Pb 超集積体として確認されていません。私たちの分析は、Pb の植物抽出は実行可能な修復オプションではないことを示唆しています。しかし、Pb の植物安定化は、様々な環境で効果的な浄化手段となる可能性がある。土壌の Pb 暴露に耐えうる多くの種のうちのいくつかを植え、根域またはその周辺にそれを隔離することで、他の生態系への Pb の移動を制限し、再浮遊粉塵を防ぎ、Pb 暴露を緩和することができる。

This review article focuses on lead (Pb), one of the most ubiquitous and harmful toxicants found in soil. Our objective is to address misconceptions regarding the ability of plants to uptake Pb through their roots and translocate it to above-ground tissues, and their ability to act as hyperaccumulators and thereby phytoextract Pb. In accordance with a number of cited definitions, we suggest that species capable of Pb phytoextraction can be rated with the following three criteria: (1) root uptake above a nominal threshold of 1,000 mg Pb/kg, (2) bioconcentration factor (BCF or shoot/soil concentration) >1, and (3) translocation factor (TF or shoot/root concentration) > 1. We review the literature in the updated USDA Phytoremediation Database and conclude that without amendments: no plant has met all three criteria; no plant has been confirmed as a Pb hyperaccumulator. Our analysis suggests that Pb phytoextraction is not a viable remediation option. Pb phytostabilization, however, may be an effective remediation tool in a variety of settings. Planting some of the many species capable of tolerating soil Pb exposure and sequestering it in or around the root zone will limit Pb movement into other ecosystems, prevent resuspended dusts, and mitigate Pb exposure.