萬山汞礦區內草本植物汞含量調查分析

唐幫成 郭洪剛 邵靜

摘 要：為了找到一些汞超富集植物，對貴州省銅仁市萬山汞礦廢棄地區自然生長的7種草本植物進行了調查，并對其汞含量進行分析，以期為重金屬污染的土壤改良提供參考。研究結果表明，礦區內不同的植物所含汞量不同，所采集的7種植物中，蒲公英的含汞量比其他幾種高，蕎麥的含汞量則相對最低。

關鍵詞：草本植物；汞含量；汞礦區；調查分析

中圖分類號 X171 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）21-81-02

汞是在常溫下唯一呈液態的金屬元素，具有很強的毒性。在自然界中，大部分汞與硫結合成硫化汞，廣泛分布于地殼表層，汞在化工業、造紙業、采礦業和國防工業中應用廣泛。汞在作物體內的富集隨土壤污染程度的增加而增加，植物可以吸收大氣中的汞，也可以吸收土壤中的汞；當其源于土壤汞時，則植物根汞高于植物地上部汞。汞在植物各部分的分布一般是根>莖、葉>種子。汞是危害植物生長的元素，通常有機汞和無機汞化合物以及汞蒸氣都會引起植物汞中毒。然而，在食物鏈中，植物處在整個食物鏈的最底層，植物體內的汞含量以及其本身對汞的富集程度對整個生態系統有著重要的影響。因此，對植物中汞含量的調查及研究就顯得非常重要。為此，筆者通過對礦區植物的調查和分析，找出一些富集重金屬的植物，以期對富集重金屬的土壤進行改良。

1 材料與方法

1.1 試驗儀器 量筒、燒杯、漏斗、玻璃棒、濾紙、膠頭滴管、容量瓶（100mL）、植物粉碎機、標準檢驗篩（100目）、電子分析天平、98-II-B磁力攪拌電熱套、AFS-3100雙道原子熒光光度計（北京科創海光儀器有限公司）。

1.2 試驗試劑 硝酸（65%～68%）和雙氧水（30%）均為優級純；氫氧化鉀和硼氰化鉀均為分析純；1 000μg/mL汞標準貯備液（由國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院提供，介質5%硝酸）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品采集 萬山區坐落在貴州銅仁，有著高低起伏的地勢，區內最高海拔達1 149.2m，最低海拔270m，伴有特殊的中亞熱帶濕潤氣候。在萬山黑洞子礦區，筆者對周圍生長的草本植物進行普查后，選擇在黑洞子礦區廢礦渣上進行隨機取樣，觀察并記錄植物的種類、數量以及生長狀況，然后全株采集帶回，并按S型路線采回混合土樣，每個土樣按采集深度10～20cm采取3次，貼上標簽帶回實驗室。樣品的采集時間為10月上旬。

1.3.2 樣品處理 將采集的植物樣品用自來水沖洗干凈，再用蒸餾水淋洗，并將洗凈的植株在室溫下自然風干。用植物粉碎機將其粉碎，再用100目的標準檢驗篩把粉碎后的植物樣品篩過后，裝于小玻璃瓶中貼上標簽待用。將植物樣品進行消解處理，準確稱取0.20g處理好的植物樣品放入玻璃儀器中，加5mL濃HNO3和1mLH2O2，置于磁力攪拌電熱套中加熱至植物樣品溶解，冷卻，過濾，定容至100mL，貼上對應標簽待測。

1.3.3 樣品汞含量的檢測 稱取1.009 3g氫氧化鉀和0.052 2g硼氰化鉀，加水溶解并定容至500mL作為標準液，先對原子熒光光度計進行校準。取0.5mL經過消解處理的植物樣品溶液，稀釋。在7種植物樣品中，將蒲公英稀釋4 000倍，芒其稀釋2 000倍，其它幾種均稀釋1 000倍，搖勻，再分別用原子熒光光度計測定其熒光強度值，根據所得標準曲線，用植物消解樣品的汞濃度乘以稀釋倍數得到植株中的汞含量。

2 結果與分析

2.1 汞礦區的植物種類組成及分布 經過長期的自然選擇，在萬山汞礦區廢礦及廢渣上，正常生長的多為草本植物，喬木和灌木較稀少。所選擇的7種植物都采于萬山黑洞子礦區，分屬6個科，其中狗尾巴草和竹子為禾本科，其它幾種屬于鳳尾蕨科、里白科、菊科、桑科、蓼科（表1）。該汞礦區的植物生長形態各異，除少數植物生長比較茂盛外，其他植物表現出一定的受毒癥狀：生長矮小，葉色不正常，且生物量也不多。

2.2 幾種植物汞含量的測定結果分析 由植物樣品汞含量的測定結果表明，7種植物的汞含量差異明顯，其中蒲公英的汞含量最高，蕎麥的汞含量相對較低，這幾種植物對汞的富集能力都較差，體內汞含量都小于10mg/kg（圖1）。

2.3 植物對汞敏感程度的評價 汞對不同植物形態的影響不同。在長期受汞污染的環境下，植物生長對汞有一定的耐受能力，且體現的敏感性分為3個等級：第一等級，植物莖稈細小，枝葉枯萎，葉片癥狀顯黃色或紅色，不耐汞毒害，適應能力較差，對汞敏感性強；第二等級，莖稈較挺拔，枝葉有輕微的枯萎癥狀，比較耐汞毒害，適應能力一般，對汞敏感性較強；第三等級，植物莖稈挺拔，枝繁葉茂，耐汞毒害，適應能力較強，對汞的敏感性較差。

3 結論

超富集植物是指能超量吸收重金屬并將其轉移到地上部的植物，對汞超富集汞植物來說，植物體內的汞含量應至少超過10mg/kg。由本次研究結果表明，從汞礦區所調查到的7種植物中的汞含量差異明顯，其中蒲公英的汞含量最高，蕎麥的汞含量相對較低，且7種植物的汞含量均未超過10mg/kg，這7種植物均不能對汞污染的土壤起到很好的修復效果。因此，若要找到對土壤有良好修復作用的植物，仍需要作進一步的調查研究。

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