朝陽市區(qū)行道樹重金屬富集特征研究

白　楊

(朝陽市林業(yè)局，遼寧 朝陽122000)

?

朝陽市區(qū)行道樹重金屬富集特征研究

白楊

(朝陽市林業(yè)局，遼寧 朝陽122000)

摘要：以遼西朝陽市區(qū)內(nèi)主干道兩側(cè)行道樹為研究對象，來研究它們對Pb，Cd，Cu，Zn重金屬的富集特征變化。試驗(yàn)結(jié)果可知，主干道兩側(cè)重金屬Pb，Cd，Cu，Zn含量分別為130.23～234.46 mg·kg-1，0.22～0.45 mg·kg-1，45.77～89.79 mg·kg-1。對Pb，Cd，Cu，Zn四種重金屬吸收量最大的灌木分別為京桃和小桃紅。而對Pb，Cd，Cu，Zn四種重金屬平均富集系數(shù)大小順序?yàn)榫┨?小桃紅>紫丁香>榆葉梅。考慮到城市汽車帶來的尾氣排放和京桃的對重金屬吸收行和平均富集系數(shù)都為最強(qiáng)，所以建議朝陽市區(qū)內(nèi)多種植京桃品種的灌木。

關(guān)鍵詞：朝陽市；行道樹；灌木；重金屬；富集特征

我國自改革開放以來，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，城市化進(jìn)程的速度逐漸加快。其中城市的工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活都給城市帶來了不同程度的污染，尤其是重金屬污染。這個(gè)問題問題近年來尤其受到世界的關(guān)注。有研究表明，城市中土壤的受到Pb，Cd，Hg，Zn等重金屬污染日益嚴(yán)重，其含量明顯高于城市周邊土壤含量[1]。相比自然土壤，城市土壤具有其特殊性，致使它對重金屬污染物的降解能力不足，造成長期積累而難以轉(zhuǎn)化，這將對人們健康造成極大潛在危害。本試驗(yàn)以遼西朝陽市區(qū)內(nèi)主干道兩側(cè)的行道樹為試驗(yàn)材料，研究這些行道樹對Pb，Cd，Cu，Zn四種重金屬污染物的積累特征，以期為更好對城市重金屬污染治理提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與地點(diǎn)

朝陽市區(qū)內(nèi)朝陽大街(全長約5 km)主干道兩側(cè)灌木行道樹榆葉梅、小桃紅、京桃和紫丁香。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2015年春季進(jìn)行試驗(yàn)，每樹種隨機(jī)選擇10顆長勢良好的植株，在樹木向陽處隨機(jī)摘取大約50 g葉片，同時(shí)在離樹干10 cm左右處，取0～40 cm深土壤約1 kg置于自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室。摘取的葉片用蒸餾水洗凈后自然風(fēng)干，置于105℃烘箱內(nèi)烘干，之后磨成粉，裝袋保存?zhèn)溆?。土壤置于陰涼處自然風(fēng)干，之后用四分法取土，研磨后過60目篩。處理重復(fù)三次。

1.3測定項(xiàng)目及方法

土壤重金屬含量采用火焰原子吸收分光光度法測定[2]；植物中重金屬含量采用火焰原子吸收分光光度法測定[2]。

重金屬富集系數(shù)=地上部分重金屬含量/土壤中重金屬含量。

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用用Excel和Spss17.0 統(tǒng)計(jì)軟件處理。

2結(jié)果與分析

2.1市區(qū)內(nèi)主干道土壤重金屬含量特征

由表1可知，朝陽市區(qū)主干道土壤重金屬Pb含量130.23～234.46 mg·kg-1， Cd含量0.22～0.45 mg·kg-1， Cu含量45.77～89.79 mg·kg-1， Zn含量187.45～244.65 mg·kg-1。重金屬Pb、Cd、Cu、Zn含量分別低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)》三類林地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值500、>1.0、400、500 mg·kg-1，表明朝陽市區(qū)朝陽大街主干道兩側(cè)行道樹下土壤重金屬Pb、Cd、Cu、Zn含量合乎標(biāo)準(zhǔn)，沒達(dá)到污染程度。

2.2行道樹葉片中重金屬含量特征

植物對土壤重金屬的修復(fù)是指植物生長在重金屬污染過的土壤上，通過富集作用，將重金屬污染物轉(zhuǎn)移到植物的地上器官中，從而達(dá)到了降低土壤中重金屬含量[3]。

由圖1可知，四種灌木對重金屬富集能力各不相同，京桃、榆葉梅、紫丁香、小桃紅等4種灌木葉片Pb含量為4.34～5.82mg·kg-1，其中以京桃含量最高，小桃紅含量最低，除紫丁香和小桃紅之間差異不顯著(p>0.05)外，其余差異都顯著(p<0.05)，對重金屬Pb富集能力為京桃>榆葉梅>紫丁香>小桃紅。Cd含量為0.038～0.064 mg·kg-1，其中京桃含量最高，榆葉梅含量最低，除榆葉梅和小桃紅之間差異不顯著(p>0.05)外，其余差異都顯著(p<0.05)，對重金屬Cd富集能力為京桃>紫丁香>小桃紅>榆葉梅。Cu含量為8.17～13.45 mg·kg-1，其中小桃紅含量最高，京桃含量最低，除紫丁香和京桃之間差異不顯著(p>0.05)外，其余差異都顯著(p<0.05)，對重金屬Cu的富集能力為小桃紅>榆葉梅>紫丁香>京桃。Zn含量為24.27～44.96 mg·kg-1，其中京桃含量最高，紫丁香含量最低，四個(gè)品種之間差異顯著(p<0.05)，對重金屬Zn富集能力為京桃>小桃紅>榆葉梅>紫丁香。結(jié)果可知，京桃對Pb、Cd和Zn的富集能力是最強(qiáng)的，小桃紅對Cu的富集能力是最強(qiáng)的。

圖1　a、b、c、d分別為四種灌木葉片Pb，Cd，Cu，Zn含量

2.3行道樹重金屬富集系數(shù)變化

有研究表明，植物體內(nèi)重金屬含量的多少與其種植植物土壤重金屬含量有關(guān)[4]。因此可以用植物的富集系數(shù)來衡量植物吸收重金屬能力的大小，富集系數(shù)越大說明植物對越容易從該土壤中把重金屬轉(zhuǎn)移出來，降低對環(huán)境的危害。

由表1可知，供試四種灌木對重金屬Pb的富集系數(shù)為0.09～0.16，其中京桃最高，榆葉梅最低，除小桃紅與紫丁香差異不顯著(p>0.05)外，其余差異都顯著(p<0.05)，表明對重金屬Pb的吸收和富集能力京桃最強(qiáng)、榆葉梅最弱。重金屬Cd的富集系數(shù)為0.09～0.13，其中京桃最高，榆葉梅最低，表明對重金屬Cd的吸收和富集能力京桃最強(qiáng)、榆葉梅最弱。重金屬Cu的富集系數(shù)為0.29～0.42，其中小桃紅最高，京桃最低，除京桃與紫丁香差異不顯著(p>0.05)外，其余差異都顯著(p<0.05)，表明對重金屬Cu的吸收和富集能力小桃紅最強(qiáng)、京桃最弱。重金屬Zn的富集系數(shù)為0.44～0.71，其中京桃最高，榆葉梅最低，除小桃紅與榆葉梅差異不顯著(p>0.05)外，其余差異都顯著(p<0.05)，表明對重金屬Zn的吸收和富集能力京桃最強(qiáng)、榆葉梅最弱。平均富集系數(shù)為京桃>小桃紅>紫丁香>榆葉梅。

表1　四種灌木對重金屬的富集系數(shù)變化

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

3結(jié)論與討論

朝陽市區(qū)主干道土壤重金屬Pb含量130.23～234.46 mg·kg-1， Cd含量0.22～0.45 mg·kg-1， Cu含量45.77～89.79 mg·kg-1，Zn含量187.45～244.65 mg·kg-1,沒達(dá)到污染程度。京桃、榆葉梅、紫丁香、小桃紅等4種灌木葉片Pb含量為4.34～5.82 mg·kg-1、富集系數(shù)0.09～0.16，Cd含量為0.038～0.064 mg ·kg-1、富集系數(shù)0.09～0.13，Cu含量為8.17～13.45 mg·kg-1、富集系數(shù)為0.29～0.42，Zn含量為24.27～44.96 mg·kg-1、富集系數(shù)為0.44～0.71，京桃對Pb、Cd和Zn的富集能力最強(qiáng)，小桃紅對Cu的富集能力最強(qiáng)。在現(xiàn)代城市中，人們生活水平的提高，城市車輛日益增多，致使尾氣排放逐漸增大，所以導(dǎo)致Pb積累量逐漸增大[5]。為了減輕Pb、Cd、Zn等重金屬對環(huán)境的污染，朝陽市區(qū)主干道應(yīng)適當(dāng)增加京桃的栽植，為減輕由重金屬Cu的污染可適當(dāng)增加小桃紅的栽植。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 郭平，謝忠雷，李軍，等. 長春市土壤重金屬污染特征及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J]. 地理科學(xué)，2005，25 (1) : 108-112.

[2]陳懷滿.環(huán)境土壤學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2005.

[3]王學(xué)鋒，楊艷琴. 土壤-植物系統(tǒng)重金屬形態(tài)分析和生物有效性研究進(jìn)展[J]. 化工環(huán)保，2004，24(1): 24-28.

[4]莊樹宏，王克明. 城市大氣重金屬( Pb， Cd， Cu， Zn)污染及其在植物中的富集[J]. 煙臺大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)與工程版，2000,13 (1) : 31-37.

[5]盧瑛，龔子同，張甘霖.南京城市土壤Pb的含量及其化學(xué)形態(tài)[J]，環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2002，22(2)：156-160.

Study on the effect of street tree on the concentration characteristics to heavy metals

BAI Yang

(ChaoyangForestryBureauofLiaoning, 122000)

Abstract:The research object is street tree on both sides of the main road of Chaoyang City in Liaoning Province, We study their concentrated characteristics changes by heavy metals of Pb, Cd, Cu, Zn. Test results show that Pb, Cd, Cu, Zn content were 130.23～234.46 mg·kg-1，0.22～0.45 mg·kg-1，45.77～89.79 mg·kg-1on both sides of the road. The Beijing Peach Tree and pink Peach Tree have the maximum absorption of four kinds of heavy metal Pb, Cd, Cu, Zn. According to the coefficient of average concentration of Pb, Cd, Cu, Zn, We arrange four kinds of shrubs from maximum to minimum, Beijing Peach Tree, pink Peach Tree, lilac, Amygdalus triloba. According to the vehicle emission and the strongest absorption and coefficient of average concentration to heavy metals, it is recommended that more Beijing Peach Varieties of shrubs should be planted in Chaoyang city.

Key words:Liaoning; heavy metal; concentration

中圖分類號:X173

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1001-2117(2016)02-0014-03

作者簡介：白楊(1983-)，女，遼寧朝陽人，碩士，工程師，主要從事園林綠化管理與植被修復(fù)研究等工作。

收稿日期：2015-07-18