侧柏和油松对重金属铅的分布与富集的特征研究

刘彦辉

(辽宁省朝阳县林业局，辽宁 朝阳 122000)



侧柏和油松对重金属铅的分布与富集的特征研究

刘彦辉

(辽宁省朝阳县林业局，辽宁 朝阳 122000)

摘要：以1年生的侧柏和油松为研究对象，通过人为添加含铅无机盐来模拟污染土壤，研究了其在这两种树器官中的分布与富集特征变化。试验结果表明：重金属Pb的含量和富集系数大小在根和叶都以侧柏最高，在茎则以油松最高。综合考虑，提出了要根据环境中对重金属部位要求的不同，来选择树种植。

关键词：重金属Pb；含量；富集系数

1引言

近年来关于土壤重金属污染的报道越来越多，保护土壤和修复已经污染的土壤越来越受到各国学者的关注。物理和化学方法是传统土壤重金属污染修复方法，虽然能收到较好的防治效果，但是因其具有价格高和工程复杂等缺点难以得到大规模实施。植物修复是近年的一种热点修复技术，其具有经济、操作简易等特点，受到广泛使用。随着我国城市化的发展速度加快，落后的管理导致城市环境污染也越来越严重，其中重金属Pb的污染尤其严重。中国东北地区气候寒冷，城市常以耐寒耐旱的树种为主要种植树种。本试验以北方城市绿化常用的侧柏和油松1年生的幼苗为研究对象，通过人工添加含铅的无机盐，模拟土壤污染状态，探讨重金属Pb在两种树体内分布和富集特点，为北方城市植物土壤修复提供理论依据。

2材料方法

2.1试验材料与地点

在辽宁朝阳县一苗圃大棚进行，选择1年生的侧柏和油松幼苗为试验材料。

2.2试验设计

选择盆栽种植方式，采用规格为35 cm×40 cm的塑料盆，每盆装20 kg土壤。根据《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》标准，使土壤达到3级重度污染水平(500 mg/kg土)，通过换算每个盆中装入Pb(NO3)2无机盐16 g。将Pb(NO3)2在土中不断搅拌，混匀后，定期浇水，沉化3个月。于当年6月份将树苗植入，每盆一颗，每个树种10盆，在11月初每个树种随机选取5盆，全部取出。将树的根茎叶分离，用蒸馏水洗净，放入烘箱重烘干。之后研磨成粉，过100目筛，根茎叶各取20 g备用。每个处理重复3次。

2.3项目测定

重金属Pb在植物中的含量采用原子吸收分光光度法；

重金属Pb的富集系数=地上部分重金属Pb含量/土壤中重金属Pb含量。

2.4数据分析

数据采用Excel和Spss13.0 统计软件处理。结果见表1。

表1　供试土壤的基本情况

3结果与分析

3.1侧柏和油松中的重金属Pb的分布。

植物体内重金属元素的分布变化可以反应出不同植物对重金属吸收能力的差异。由图1可知，侧柏和油松根茎叶器官中的重金属Pb含量分别为116.24 mg/kg和106.32 mg/kg，55.63 mg/kg和74.38 mg/kg，35.63 mg/kg和32.38 mg/kg。两种树在根和叶器官中都以侧柏幼苗的重金属Pb含量最高，茎中以油松幼苗含量最高。

图1　重金属Pb在侧柏和油松各器官中的分布变化

3.2侧柏和油松中重金属Pb富集系数变化

富集系数的高低代表着植物从土壤中吸收重金属能力，它是植物地上器官中的重金属含量与土壤中重金属含量的比值，比值越大说明植物对重金属积累量就会越多，富集能力越强。由图2可知，侧柏和油松根茎叶器官中重金属Pb的富集系数分别在0.19～0.23，0.09～0.11和0.03～0.05之间。两种树的根和叶器官中的富集系数以侧柏幼苗最高，茎中以油松幼苗最高。

4结语

在模拟重金属Pb污染的土壤中，两种树木器官重金属Pb含量各不相同。从重金属Pb的分布来看，侧柏根叶器官中的积累量都是最高，叶中以油松积累量最高。从两种树对重金属Pb富集能力来看，三种器官中富集能力的大小为根>茎>叶。两种树的每个器官比较来看，侧柏根和叶器官富集能力最好，油松茎的富集能力好。所以根据不同环境的要求考虑把重金属留在根系还是地上器官来选择树种。

参考文献：

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图2重金属Pb在侧柏和油松各器官中的富集系数变化

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收稿日期：2016-04-26

作者简介：刘彦辉(1971—)，女，高级工程师，主要从事森林保护方面工作。

中图分类号：S791

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2016)11-0047-02