3種綠化樹種對土壤重金屬鉛的分布與遷移的影響

張海波，于軍，趙曉光，何旭光

(1.遼寧省阜蒙縣建設(shè)林場，遼寧 阜新 123000;2.阜蒙縣周家店林場，遼寧 阜新 123000;3.阜蒙縣大巴林場，遼寧 阜新 123000)

3種綠化樹種對土壤重金屬鉛的分布與遷移的影響

張海波1，于軍2，趙曉光3，何旭光2

(1.遼寧省阜蒙縣建設(shè)林場，遼寧 阜新 123000;2.阜蒙縣周家店林場，遼寧 阜新 123000;3.阜蒙縣大巴林場，遼寧 阜新 123000)

摘要以2年生的側(cè)柏、檜柏和云杉為研究對象，通過人為添加重金屬Pb模擬污染土壤，研究重金屬在3樹種器官中的分布與遷移。結(jié)果表明：重金屬Pb在3種樹的器官分布與遷移大小順序都是檜柏>側(cè)柏>云杉，重金屬Pb積累量和富集系數(shù)都以檜柏最高，側(cè)柏次之。北方城市綠化應該多以檜柏和側(cè)柏為主。

關(guān)鍵詞檜柏；側(cè)柏；云杉；重金屬Pb；含量；富集系數(shù)

近年來如何修復被污染的土壤受到世界各國學者的廣泛關(guān)注。目前傳統(tǒng)土壤重金屬污染修復方法有物理和化學方法，它們雖然都有較好的防治效果，但是存在價格高和工程復雜等缺點，所以不能大規(guī)模實施。植物修復是近年一種新興技術(shù)，其特點經(jīng)濟、操作簡易等特征，逐漸成為土壤修復的熱點方法[1，2]。隨著城市化的迅速發(fā)展，城市的環(huán)境污染也越來越嚴重，其中重金屬Pb的污染尤其嚴重。中國東北地區(qū)氣候寒冷，城市常以耐寒耐旱的樹種為主要綠化樹種。本試驗以北方城市綠化常用的側(cè)柏、檜柏和云杉2年生的幼苗為研究對象，通過人工添加含鉛的無機鹽，模擬土壤污染狀態(tài)，探討3種樹體內(nèi)的重金屬Pb的分布與遷移能力。

1.1試驗材料與地點

在遼寧阜新一苗圃進行，選擇2年生的側(cè)柏、檜柏和云杉幼苗為試驗材料。

1.2試驗設(shè)計

選擇盆栽種植方式，塑料盆的規(guī)格為50 cm×50 cm，每盆裝40 kg土壤。重金屬鉛以Pb(NO3)2無機鹽的形式施入，根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標準(GB15618-1995)》[3]，使土壤達到3級重度污染水平500 mg.kg-1土，通過換算每個盆中裝入Pb(NO3)2無機鹽32 g。將Pb(NO3)2在土中不斷攪拌，混勻后，定期澆水，沉化2個月。于當年6月將樹苗植入，每盆1株，每個樹種10盆，在11月初每個樹種隨機選取5盆，全部取出。將樹的根莖葉分離，用蒸餾水洗凈，放入烘箱中烘干。之后研磨成粉，過100目篩，根莖葉各取20 g備用。每個處理重復3次。

1.3項目測定

植物重金屬Pb含量測定采用原子吸收分光光度法[4]

重金屬Pb富集系數(shù)=地上部分重金屬Pb含量/土壤中重金屬Pb含量[4]

數(shù)據(jù)采用Excel和Spss17.0 統(tǒng)計軟件處理

2結(jié)果與分析

2.1重金屬Pb在3種樹各器官中的分布

重金屬元素在植物體內(nèi)的分布情況可以反映出植物對重金屬富集能力的大小。由表1可知，3種樹木的根莖葉器官中的重金屬Pb含量范圍分別在84.33～167.24 mg.kg-1，46.21～74.41 mg.kg-1，23.66～34.38 mg.kg-1。3個植物器官中都以檜柏的重金屬Pb含量最高，根莖器官中以云杉含量最低，葉器官中以側(cè)柏含量最低。平均含量檜柏>側(cè)柏>云杉。3種樹的根葉器官中含量差異達到顯著水平(P<0.05)。

2.2重金屬Pb在3種樹各器官中的富集系數(shù)比較

富集系數(shù)是植物從土壤中積累重金屬能力一個重要指標，它是植物器官中的重金屬與土壤中重金屬含量的比值，比值越大植物對重金屬積累量就會越多，富集能力越強[5]。由表2可知，3種樹種根莖葉器官中重金屬Pb的富集系數(shù)分別在0.14～0.27，0.07～0.11和0.03～0.05之間。平均富集系數(shù)在0.08～0.15之間。其中富集系數(shù)最高值都是以檜柏最高，根莖器官中都以云杉最低，葉器官中以側(cè)柏最低。根莖器官中3種樹的含量差異達到顯著水平(P<0.05)。

表2　重金屬Pb在3種樹各器官中的富集系數(shù)比較

3結(jié)論

在模擬重金屬Pb污染的土壤中，3種樹木器官重金屬Pb含量各不相同，其中植物根和葉器官中達到了顯著差異水平。在重金屬Pb的分布來看，檜柏3個器官中的積累量都是最高，云杉根莖積累量都是最低。3種樹對重金屬Pb富集能力來看，3種器官中富集能力的大小為根>莖>葉。3種樹的每個器官比較來看，都以檜柏的富集系數(shù)最高。根據(jù)結(jié)果可知，3種樹對重金屬Pb分布和富集系數(shù)順序都是檜柏>側(cè)柏>云杉。所以建議對于重金屬Pb污染加重的北方城市來說，綠化樹種應該多以檜柏和側(cè)柏為主。

參考文獻：

[1] 周腳根，宋變蘭，尤冬梅.土壤重金屬污染風險預測研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2009,37(22)：617-619，622

[2] 謝建治,劉樹慶,王立敏,等.保定市郊土壤重金屬污染現(xiàn)狀調(diào)查及其評價.河北農(nóng)業(yè)大學學報,2002,25(1):38-41

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[4] 楊居榮，鮑子平，張素芹.Cd、Pb在植物細胞內(nèi)的分布及其可溶性[J].中國環(huán)境科學，1993，13(4)：263-268

[5] 宋波,陳同斌,鄭袁明,等.北京市菜地土壤和蔬菜鎘含量及其健康風險分析[J].環(huán)境科學學報,2006,26(8):1343-1351

Effects of Three Landscaping Species on Distribution and Migration of Lead (Heavy Metal) in Soil

Zhang Haibo1,Yu Jun2,Zhao Xiaoguang3,He Xuguang2

(Mongolian Autonomous County of Fuxin City,Liaoning Prov.,Fuxin 123000,China;2.Zhoujiadian Forest Farm,Mongolian Autonomous County,Fuxin 123000,China;3. Daba Forest Farm in Mongolian Autonomous County of Fuxin City,Fuxin 123000,China)

AbstractTaking 2-year-old Platycladus orientalis，Sabina chinensis & Picea asperata as research object,through artificially added Pb to simulate polluted soil,distribution and migration of heavy metals in 3 planting organs were studied. Result shows that the descending order Pb in distribution and migration of organ for three species is Sabina chinensis> Platycladus orientalis> Picea asperata;in terms of accumulation and enrichment coefficient of Pb,Sabina chinensis is the highest,and Platycladus orientalis is the second. Sabina chinensis & Platycladus orientalis should be mainly applied in landscaping of northern city.

Key wordsSabina chinensis;Platycladus orientalis;Picea asperata;Pb (heavy metal);content;enrichment factor

文章編號：1005-5215(2016)06-0044-01

收稿日期：2016-03-29

作者簡介：張海波(1972-)，男，遼寧阜新人，大專，助理工程師，現(xiàn)從事造林和綠化工作.

中圖分類號：S153.61

文獻標識碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.015