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>側柏>云杉，重金屬Pb積累量和富集系數都以檜柏最高，側柏次之。北方城市綠化應該多以檜柏和側柏為主。

關鍵詞檜柏；側柏；云杉；重金屬Pb；含量；富集系數

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注。目前傳統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，所以不能大規模實施。植物修復是近年一種新興技術，其特點經濟、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展，城市的環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，探討3種樹體內的重金屬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年生的側柏、檜柏和云杉幼苗為試驗材料。

1.2試驗設計

選擇盆栽種植方式，塑料盆的規格為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《土壤環境質量標準(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=地上部分重金屬Pb含量/土壤中重金屬Pb含量[4]

數據采用Excel和Spss17.0 統計軟件處理

2結果與分析

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，葉器官中以側柏含量最低。平均含量檜柏>側柏>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比較

富集系數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的富集系數分別在0.14～0.27，0.07～0.11和0.03～0.05之間。平均富集系數在0.08～0.15之間。其中富集系數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比較

3結論

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最高。根據結果可知，3種樹對重金屬Pb分布和富集系數順序都是檜柏>側柏>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].安徽農業科學,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狀調查及其評價.河北農業大學學報,2002,25(1):38-41

[3] 匡少平，徐仲，張書圣.玉米對土壤中重金屬鉛的吸收特性及污染防治[J].安全環境科學報，2002，2(1)：28-31

[4] 楊居榮，鮑子平，張素芹.Cd、Pb在植物細胞內的分布及其可溶性[J].中國環境科學，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