幾種花卉對(duì)鉛積累能力的比較研究

劉藝蕓等

摘要：為尋找鉛污染土壤凈化和景觀化的花卉植物，采用盆栽方法，研究了3種花卉對(duì)鉛污染土壤的修復(fù)能力。結(jié)果表明，3種花卉中送春花（Godetia amoena）地上部吸收富集鉛的量最大，積累鉛能力最強(qiáng)，其次為勿忘我（Limonium sinuatum），馬絡(luò)葵（Malope trifida）吸收積累鉛能力最弱。在Pb濃度為1 000 mg/kg 時(shí)，3種花卉耐性均較強(qiáng)，可用作鉛污染土壤的穩(wěn)定修復(fù)植物。

關(guān)鍵詞：土壤修復(fù)；鉛污染；花卉

中圖分類號(hào)：S681.901 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2014）03-0074-03

AbstractIn order to search flower plants which could purify and beautify Pb-contaminated environment， 3 kinds of flowers were screened to determine their soil remediation abilities by pot method. The results showed that Godetia amoena had the strongest capability of accumulating Pb in aerial part， followed by Limonium sinuatum， and Malope trifida had the weakest. When the Pb concentration was 1 000 mg/kg， 3 kinds of flowers all exhibited strong endurance， which could be used for soil stabilization remediation.

Key wordsSoil remediation； Pb contamination； Flower

鉛是環(huán)境中一種主要的重金屬污染物之一，我國(guó)及世界各地普遍存在土壤鉛污染情況，尤其在礦山、冶煉廠和公路周圍，鉛污染情況更為嚴(yán)重[1]。鉛一旦進(jìn)入人體，將通過血液干擾神經(jīng)細(xì)胞，破壞血紅素的生存和腦微血管的滲透性，可導(dǎo)致大腦發(fā)育遲緩、不健全，最終影響人的智力[2]，因此對(duì)鉛污染土壤的治理和修復(fù)，是十分緊迫的任務(wù)。

污染土壤采用植物修復(fù)技術(shù)費(fèi)用低廉、不破壞場(chǎng)地結(jié)構(gòu)、不造成地下水及環(huán)境的二次污染[3～6]?；ɑ芸梢悦阑h(huán)境，且不會(huì)進(jìn)入食物鏈，因此，如果其對(duì)污染物耐受性良好或是能夠在體內(nèi)積累某種污染物，就可以成為比較理想的修復(fù)植物，尤其是針對(duì)中等或大面積的土壤污染[7]。研究花卉對(duì)鉛的抗性及對(duì)鉛的富集特性，一方面可以為鉛的毒害作用積累資料，另一方面可以為鉛污染環(huán)境的凈化和景觀化提供材料，充實(shí)耐鉛植物基因庫(kù)，為未來基因工程強(qiáng)化技術(shù)提供材料。

1材料與方法

1.1花卉種類

供試植物為一、二年生草本花卉，種子購(gòu)自北京中國(guó)林木種子公司，參試花卉植物分別為馬絡(luò)葵（Malope trifida）、送春花（Godetia amoena）和勿忘我（Limonium sinuatum）（見表1）。

1.2盆栽試驗(yàn)方法

依據(jù)我國(guó)國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB15618-1995（表2）[8]和已有資料，本試驗(yàn)設(shè)定土壤Pb污染處理濃度為1 000 mg/kg，相當(dāng)于國(guó)家土壤Pb環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的2倍，這一污染水平與遼寧地區(qū)土壤鉛污染平均狀況大體相符[9]。

將供試土壤風(fēng)干并過4 mm孔徑篩后，與一定量的固態(tài)Pb（NO3）2分析純?cè)噭┏浞只靹?，裝入塑料盆中，平衡半年后待用，并設(shè)對(duì)照處理（不加Pb土壤）。選擇生長(zhǎng)一致的花卉幼苗分別移栽至對(duì)照（CK）和Pb處理的盆中。每盆栽苗3株，重復(fù)3次?；ɑ艹墒旌笫斋@植株[7]，將收獲的花卉樣品分為根、莖、葉和花四部分，用去離子水沖洗去除泥土和污物，瀝去水分，烘至恒重，稱出每種花卉植物各部分干重，粉碎備用。采用HNO3-HClO4消化法，原子吸收分光光度計(jì)（AAS，Hitachi 180-80）測(cè)定植物樣品中重金屬Pb含量 [7]。

2結(jié)果與分析

2.1觀賞花卉對(duì)土壤鉛的富集特征

2.1.1各器官鉛含量試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明，在鉛污染土壤中生長(zhǎng)的馬絡(luò)葵和送春花各器官鉛含量的分布情況為根>莖>葉>花，根中鉛含量最高，地上部分莖、葉、花鉛含量逐漸降低；勿忘我的鉛含量分布情況為根>葉>莖>花。送春花地上部莖、葉、花整體吸收鉛的量最大，富集鉛能力最強(qiáng)，其次為勿忘我，馬絡(luò)葵地上部整體鉛富集能力最弱。3種花卉根中Pb的含量均超過1 000 mg/kg。

3種花卉根部及地上部鉛含量均極顯著高于對(duì)照 （P<0.01）。其中，鉛污染組馬絡(luò)葵的根、莖、葉、花中鉛含量分別比對(duì)照組高18.3、2.5、1.2、1.1倍，地上部整體鉛含量比對(duì)照組高1.4倍；送春花的根、莖、葉、花中鉛含量分別比對(duì)照組高20.3、28.8、2.8、3.3倍，地上部整體鉛含量比對(duì)照組高12.1倍； 勿忘我的根、莖、葉、花中鉛含量分別比對(duì)照組高71.1、10.8、9.2、1.0倍，地上部整體鉛含量比對(duì)照組高9.5倍。

3結(jié)論

3種花卉植物的Pb富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)均小于1。送春花（古代稀）地上部富集鉛能力最強(qiáng)，其次為勿忘我，馬絡(luò)葵的鉛富集能力最弱。3種花卉鉛耐性均較強(qiáng)，可用作鉛污染土壤的穩(wěn)定修復(fù)植物。

參考文獻(xiàn)：

[1]張欣， 范仲學(xué)， 王麗香， 等. 濟(jì)南城郊菜園土壤和蔬菜中重金屬污染狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011（5）：68-70.

[2]孫鐵珩， 周啟星， 李培軍. 污染生態(tài)學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2001.

[3]周啟星， 宋玉芳. 植物修復(fù)的技術(shù)內(nèi)涵及展望[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào)， 2001，1（3）： 48-53.

[4]Cui S，Zhang T，Zhao S， et al. Evaluation of three ornamental plants for phytoremediation of Pb-contamined soil[J]. International Journal of Phytoremediation， 2013， 15（4）： 299-306.

[5]Turgut C， Pepe K M， Cutright T J. The effect of EDTA and citric acid on phytoremediation of Cd， Cr， and Ni from soil using Helianthus annuus [J]. Environmental Pollution， 2004， 131（1）： 147-154.

[6]Cui S， Zhou Q X. Effects of exogenous chelators on phytoavailability and toxicity of Pb in Zinnia elegans Jacq. [J]. Journal of Hazardous Materials，2007， 146（1）：341-346.

[7]崔爽，周啟星，李萍，等. 幾種觀賞花卉對(duì)土壤鉛的吸收特性和抗性能力研究[J]. 江西科學(xué)，2009，27（1）：157-160.

[8]夏家淇. 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳解[M]. 北京： 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

[9]周啟星， 宋玉芳. 污染土壤修復(fù)原理與方法[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2004.

[10]Wei S H， da Silva J A T， Zhou Q X. Agro-improving method of phytoextracting heavy metal contaminated soil[J]. Journal of Hazardous Materials， 2008，150（3）： 662-668.

[11]魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社， 2000.

[12]杜連彩. 鉛污染土壤植物修復(fù)中螯合誘導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J]. 濰坊學(xué)院學(xué)報(bào)， 2006， 6（4） ： 88-89.

[3]周啟星， 宋玉芳. 植物修復(fù)的技術(shù)內(nèi)涵及展望[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào)， 2001，1（3）： 48-53.

[4]Cui S，Zhang T，Zhao S， et al. Evaluation of three ornamental plants for phytoremediation of Pb-contamined soil[J]. International Journal of Phytoremediation， 2013， 15（4）： 299-306.

[5]Turgut C， Pepe K M， Cutright T J. The effect of EDTA and citric acid on phytoremediation of Cd， Cr， and Ni from soil using Helianthus annuus [J]. Environmental Pollution， 2004， 131（1）： 147-154.

[6]Cui S， Zhou Q X. Effects of exogenous chelators on phytoavailability and toxicity of Pb in Zinnia elegans Jacq. [J]. Journal of Hazardous Materials，2007， 146（1）：341-346.

[7]崔爽，周啟星，李萍，等. 幾種觀賞花卉對(duì)土壤鉛的吸收特性和抗性能力研究[J]. 江西科學(xué)，2009，27（1）：157-160.

[8]夏家淇. 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳解[M]. 北京： 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

[9]周啟星， 宋玉芳. 污染土壤修復(fù)原理與方法[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2004.

[10]Wei S H， da Silva J A T， Zhou Q X. Agro-improving method of phytoextracting heavy metal contaminated soil[J]. Journal of Hazardous Materials， 2008，150（3）： 662-668.

[11]魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社， 2000.

[12]杜連彩. 鉛污染土壤植物修復(fù)中螯合誘導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J]. 濰坊學(xué)院學(xué)報(bào)， 2006， 6（4） ： 88-89.

[3]周啟星， 宋玉芳. 植物修復(fù)的技術(shù)內(nèi)涵及展望[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào)， 2001，1（3）： 48-53.

[4]Cui S，Zhang T，Zhao S， et al. Evaluation of three ornamental plants for phytoremediation of Pb-contamined soil[J]. International Journal of Phytoremediation， 2013， 15（4）： 299-306.

[5]Turgut C， Pepe K M， Cutright T J. The effect of EDTA and citric acid on phytoremediation of Cd， Cr， and Ni from soil using Helianthus annuus [J]. Environmental Pollution， 2004， 131（1）： 147-154.

[6]Cui S， Zhou Q X. Effects of exogenous chelators on phytoavailability and toxicity of Pb in Zinnia elegans Jacq. [J]. Journal of Hazardous Materials，2007， 146（1）：341-346.

[7]崔爽，周啟星，李萍，等. 幾種觀賞花卉對(duì)土壤鉛的吸收特性和抗性能力研究[J]. 江西科學(xué)，2009，27（1）：157-160.

[8]夏家淇. 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳解[M]. 北京： 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

[9]周啟星， 宋玉芳. 污染土壤修復(fù)原理與方法[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2004.

[10]Wei S H， da Silva J A T， Zhou Q X. Agro-improving method of phytoextracting heavy metal contaminated soil[J]. Journal of Hazardous Materials， 2008，150（3）： 662-668.

[11]魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社， 2000.

[12]杜連彩. 鉛污染土壤植物修復(fù)中螯合誘導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J]. 濰坊學(xué)院學(xué)報(bào)， 2006， 6（4） ： 88-89.