鄱陽湖野生籬蒿重金屬鉻的富集研究

江西省進賢一中 袁會娟

鄱陽湖野生籬蒿重金屬鉻的富集研究

江西省進賢一中 袁會娟

本實驗對鄱陽湖濕地土壤樣品及蘺蒿中重金屬鉻的富集狀況進行研究，用原子吸收法測定它們的含量。本實驗的數(shù)據(jù)能為政府更有針對性、更好地保護鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)提供理論依據(jù)。

鄱陽湖 鉻 富集 蘺蒿

一、實驗材料與方法

本實驗的主要內(nèi)容是測定土壤及蘺蒿中鉻的含量并進行數(shù)據(jù)分析。本標(biāo)準(zhǔn)采用“酸消解溶樣—原子吸收分光光度法測定”的技術(shù)路線，其中土壤樣品采用HF-HClO4-HNO3消化法消煮，植物樣品蘺蒿HNO3-HClO4消煮法消煮 。

土壤采樣蘺蒿樣品采集：標(biāo)準(zhǔn)樣品來源于江西省永修縣吳城鎮(zhèn)3個不同時期贛江與饒河交匯處的中湖池樣點的蘺蒿，根據(jù)不同地理位置以及生物群落的不同確定樣方布點采集植物樣品，采用系統(tǒng)隨機抽樣和典型抽樣的方法。

主要試劑：1HClO4-HNO3，2mol/L鹽酸，鉻（Cr）標(biāo)準(zhǔn)貯備液，蘺蒿樣品。

樣品的制備：樣品采集后送實驗室，通常沾有泥土或農(nóng)藥等，樣品需要洗滌，洗滌方法一般是先用蒸餾水沖洗，然后盡快用吸水紙擦干。樣品洗滌過程：自來水洗滌→蒸餾水洗滌→重蒸餾水洗滌，時間不能過長，一般不超過2min。擦干后的樣品先在80℃～90℃烘箱中烘15 min～30 min，然后降溫至65℃逐盡水分，通常時間為12h～24h。對干燥的樣品進行粉碎、過篩。用磨樣機粉碎后，放入瑪瑙研缽進行研磨，然后過尼龍篩，處理好的樣品保存于磨口的廣口瓶中并貼好標(biāo)簽。

樣品的消煮：稱取烘干磨細（0.5mm）植物樣品0.500g于150ml三角瓶中，加濃硝酸25ml，置過夜。蓋上小漏斗，在電熱板上低溫加熱30min，冷卻。加高氯酸5ml，小火加熱，使瓶內(nèi)白煙慢慢消失，待溶液呈無色透明商有2ml時終止。冷卻后用熱水洗入50ml容量瓶中，用水定容，過濾待測。

1.原子吸收法測定鉻含量的原理。原子吸收分光光度法測定的基本原理：原子吸收分光光度法是將含有少量金屬元素的溶液，化為霧狀引入火焰中，在高溫下試樣溶液蒸發(fā)，待測元素被分解成自由態(tài)原子，這樣的自由態(tài)金屬原子大部分處于基態(tài)。當(dāng)空心陰極燈發(fā)出的被測元素的特征譜線(Io)通過火焰時，分散在火焰中的原子，吸收部分特征光，使特征輻射光的強度離開火焰的強度減弱至I，吸光度的大小A則與火焰中被測元素的濃度成正比，即：

A=lgIo/I=KCL

A，吸光度；Io，特征輻射的入射光強；I，特征輻射的出射光強；K，吸收系數(shù)；L，特征輻射穿過火焰的路程；C，特征元素濃度。

因此，吸光度A與樣品中的該元素的濃度C成正比，測量標(biāo)準(zhǔn)溶液及未知溶液的吸光度，已知標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，可作標(biāo)準(zhǔn)曲線，求的未知液中待測元素濃度。

方法選擇依據(jù)：原子吸收分光光度法具有靈敏度高，選擇性好，操作簡便，快速的特點，是測定土壤重金屬的主要方法之一，根據(jù)含量的高低可分別采用火焰法和無火焰法來進行測定。

2. 測量

（1）操作方法按照原子分光光度計說明書進行。

（2）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（3）計算結(jié)果：w（Cr）=ρ× 0.1×1000×A%

w（Cr）：植物鉻的含量 mg/kg；ρ：測得的鉻的濃度（mg/ L）；0.1×1000：實驗中樣品是0.5g，最后定容是50ml。相當(dāng)于0.1×1000L水中有1kg樣品，實際上是個單位轉(zhuǎn)換的系數(shù)。A%：所用藥品中鉻的摩爾質(zhì)量分數(shù)。

二、結(jié)果與分析

蘺蒿各部位的鉻富集系數(shù)

上表表明，蘺蒿各部位的富集強度是：根＜莖＜葉。與普通植物不同的是，蘺蒿對Cr的儲存多集中在莖葉中，地上部鉻富集系數(shù)大于地下部。表中數(shù)據(jù)表明，各部分的含鉻量以葉最高，根最低，莖處于中間，可見蘺蒿對Cr有極強的耐性和獨特的富集能力，鉻在該植物體中容易向上運輸和富集。有研究表明，植物耐重金屬排斥機理主要是通過向地上部運輸來實現(xiàn)。因而，蘺蒿的這種特性可以解釋為：超富集植物將根中重金屬運送到地上部，通過區(qū)室化或絡(luò)合反應(yīng)減弱重金屬毒性并儲存起來。

四、結(jié)論

1.鄱陽湖濕地的土壤鄱陽湖濕地土壤受到重金屬鉻的污染。其中土壤中各樣點的鉻平均含量為235.4996 mg/kg，需尋找污染源進一步治理鄱陽湖重金屬污染問題。

2.鄱陽湖植物蘺蒿對鉻有很強的富集能力，蘺蒿中的鉻平均含量為105.6132mg/kg，因而要謹慎食用，這也從側(cè)面反映出生存環(huán)境受到重金屬污染。

3.通過數(shù)據(jù)分析得知蘺蒿的不同部分對重金屬表現(xiàn)出不同的富集規(guī)律，含量分別為：根為102.5337 mg/kg，莖為104.514 mg/kg，葉為109.792 mg/kg，因而富集規(guī)律為：根＜莖＜葉。總體表現(xiàn)為根中重金屬含量低于葉中重金屬含量即分布規(guī)律為地上部的富集量大于地下部，可以將其考慮為一種超富集植物，用于植物修復(fù)（一種治理重金屬污染土壤的新技術(shù)，將自然生長或遺傳培育的超富集植物種植于污染土壤上，吸收重金屬，從而降低土壤重金屬含量，達到治理的目的）。

本實驗的數(shù)據(jù)能為政府更有針對性、更好地保護鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)提供一定的理論依據(jù)。鄱陽湖植物體內(nèi)重金屬的富集，反映出其生存環(huán)境受到重金屬污染的狀況，了解鄱陽湖各種重金屬的污染狀況，能更有針對性地對其進行綜合治理和生態(tài)保護。

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ISSN2095-6711/Z01-2015-08-0255