4種灌木滯塵量及重金屬富集能力的比較分析

劉芳

摘要：城市綠化樹木不僅能美化城市，也能對城市環境起到凈化作用。本文通過對北方城市常見的幾種綠化帶內灌木對重金屬富集和滯塵能力進行比較分析，結果可知，重金屬富集方面，紫丁香對重金屬Pb富集能力較好，東北連翹對重金屬Cr富集能力較好，紫丁香葉部和東北連翹根部對重金屬Cr富集能力較好;葉片滯塵量方面，紫丁香>東北連翹>金葉女貞>紫葉小檗。根據城市綠化需要，可對城市街道灌木結構進行適宜的調整。

關鍵詞：灌木;重金屬富集;滯塵能力

Abstract： Urban greening trees can not only beautify the city， but also purify the urban environment. This paper compares and analyzes the heavy metal accumulation and dust retention capacity of several common green belts in northern cities. The results show that in terms of heavy metal enrichment， lilac has a better ability to accumulate heavy metals Pb， while Forsythia suspense has a better ability to accumulate heavy metals Cr. The enrichment ability is better. The leaves of lilac and the roots of Forsythia suspensa have better ability to enrich heavy metal Cr. In terms of the dust retention capacity of the leaves， lilac> Forsythia suspensa> Ligustrum lucidum> Barberry. According to the needs of urban greening， the shrub structure of urban streets can be adjusted appropriately.

Keywords： shrubs; heavy metal enrichment; dust retention capacity

近年來隨著全球對環境關注程度提升，人們逐漸意識到城市綠化對城市生態環境的重要性。城市的園林綠化是現代城市發展的一種重要組成部分，對構建生態文明、低碳可持續發展城市做出重要貢獻。城市綠化帶（行道樹）不僅可以美化城市景觀，還能調節城市小氣候，降低空氣粉塵和減少機動車排放尾氣中重金屬對環境的污染的作用[1]。在城市發展前期，城市綠化往往只考慮到城市美化作用，而忽略了綠化樹種的生態效益。本文以幾種常見綠化灌木為研究對象，通過對它們重金屬的富集和葉片滯塵能力進行分析比較，為北方城市綠化生態效益最大化提供理論參考。

1材料與方法

1.1試驗材料與地點

遼寧省朝陽位于遼寧西部，地理坐標介于東經118°50′-121°17′和北緯40°25′-42°22′之間。氣候屬于北溫帶大陸性季風氣候，盡管東南部受海洋暖濕氣影響，但由于北部蒙古高原的干燥冷空氣經常侵入，形成了半干燥半濕潤易干燥地區，四季分明，雨熱同季，日照充足，日溫差較大，降水偏少。全年平均氣溫5.4℃—8.7℃;年均日照時數2850—2950小時;年降水量450—580毫米;無霜期120—155天。春秋兩季多風易旱，風力一般2—3級，冬季盛行西北風，風力較強。地形大勢由西北向東南傾斜。域內山巒起伏、河道縱橫。地貌以低山丘陵為主。

本試驗地點選在朝陽市市中心主干道的朝陽大街兩旁的綠化帶為研究地點，采樣點全長12.5km。選擇城區綠化的常用的東北連翹（Forsythio mandshurica Uyeki）、金葉女貞（Ligustrum × vicaryi Hort）、紫葉小檗（Berberis thunbergii var. atropurpurea Chenault）和紫丁香（Syringa oblata Lindl）四種常見灌木作為試驗樹種。

1.2 試驗設計

2018年遼寧省朝陽市對朝陽大街主干道旁綠化帶的灌木進行結構更新，主要以1a的東北連翹、金葉女貞、紫葉小檗和紫丁香四種灌木為主。

1.2.1植物重金屬富集試驗

對三種灌木進行定點采樣，進行重金屬含量測定。方法如下：對每種灌木在大街主干道選擇三處環境一致的小區域，選擇健康長勢一致的灌木10株，每株灌木隨機取20個葉片和5根15cm以上新生枝條。將采回的葉片和枝條帶回實驗室，用去離子水清洗干凈，放在105℃的烘箱進行30min殺青，然后在80℃溫度下烘干，將烘干后的葉片和枝條粉碎過100目篩，4℃冰箱保存備用[1]。2019年9月（即移栽后1年后），對植物樣品進行一次項目測定，作為對照處理，記為CK，重復三次。2020年9月（即移栽后2年后）對植物樣品進行一次項目測定，重復三次。

1.2.2植物滯塵能力試驗

選在植物生長旺季進行，在2020年8-9月間，在街道上選擇三個采樣點，在降雨量高于25mm，降雨時間高于6小時后的一周無降雨時間后進行采樣，重復三次。選擇成熟葉片，在灌木外側每棵灌木隨機選擇20個葉片，帶回實驗室將葉片在蒸餾水中浸泡48小時，使葉片上的附著物充分脫落，將浸泡后的葉片放在濾紙上晾干，采用方格紙計算其葉面積記為S，再將葉片在濾紙上沖洗，并將之前浸泡的沉積物的水在濾紙上過濾，之后間過濾紙烘干至恒重記為W1，濾紙重量記為W2[3]。

1.3項目測定

重金屬含量：采用HNO3-HClO4法進行消解，然后采用原子吸收光度計測定重金屬含量。

滯塵量：采用萬分之一天平進行稱重。滯塵量=（W1-W2）/S，W1為沉積物和濾紙總重量（g）、W2為濾紙總重量（g）、S為葉片總面積（m2）。

1.4 數據分析

采用EXCEL和SPSS軟件進行數據分析。

2結果與分析

2.1不同灌木對重金屬富集能力分析根系

有研究表明，木本植物吸收重金屬主要是通過根系蒸騰拉力把重金屬離子及養分一同輸送到植物的各個器官和葉片氣孔或者枝條吸收大氣匯總的重金屬顆粒的兩種方式[2]。

由表1可知，四種灌木的葉部和枝部對重金屬Pb、Cr和Zn富集的能力村在差異性。不同灌木種類對重金屬Pb富集能力方面，葉部重金屬Pb富集量以紫丁香最高，在2019年重金屬Pb富集量為8.35 mg/kg，2020年重金屬Pb富集量為12.66 mg/kg，富集量增加了4.31 mg/kg，提升了51.62%;枝部重金屬Pb富集量也以紫丁香最高，在2019年重金屬Pb富集量為11.67 mg/kg，2020年重金屬Pb富集量為15.69mg/kg，富集量增加了4.02 mg/kg，提升了34.45%。

不同灌木種類對重金屬Cr富集能力方面，葉部重金屬Cr富集量以紫丁香最高，在2019年重金屬Cr富集量為2.04 mg/kg，2020年重金屬Cr富集量為2.19 mg/kg，富集量增加了0.15 mg/kg，提升了7.35%;枝部重金屬Cr富集量以東北連翹最高，在2019年重金屬Cr富集量為3.31 mg/kg，2020年重金屬Cr富集量為5.28mg/kg，富集量增加了1.97mg/kg，提升了58.61%。

不同灌木種類對重金屬Zn富集能力方面，葉部重金屬Zn富集量以東北連翹最高，在2019年重金屬Zn富集量為12.32 mg/kg，2020年重金屬Zn富集量為15.66 mg/kg，富集量增加了3.34 mg/kg，提升了27.11%;枝部重金屬Zn富集量也以東北連翹最高，在2019年重金屬Zn富集量為18.57 mg/kg，2020年重金屬Zn富集量為23.34mg/kg，富集量增加了4.77mg/kg，提升了25.69%。

2.2不同灌木葉片滯塵量分析

城市行道樹被稱為空氣的天然過濾器，能夠有效的凈化空氣，通過植物葉片能夠吸附大氣中的有害物質和各種粉塵。植物葉片滯塵能力越大，對大氣顆粒物的消減作用越強。植物的葉片和枝條所占面積比植物自身的占地面積要大二三十倍，且大部分植物的葉片表面都具有點液或續毛，能夠有效的滯留空氣中的粉塵顆粒，提高空氣質量，改善人們的居住環境[4-5]。

由表2可知，四種灌木的葉片滯塵能力存在不同的差異。東北連翹的葉片滯塵量在0.53-0.63 g/m2之間，平均滯塵量為0.58 g/m2;金葉女貞的葉片滯塵量在0.48-0.61 g/m2之間，平均滯塵量為0.54 g/m2;紫葉小檗的葉片滯塵量在0.38-0.45 g/m2之間，平均滯塵量為0.41 g/m2;紫丁香的葉片滯塵量在0.62-0.71g/m2之間，平均滯塵量為0.67 g/m2。在三個采樣點，四種灌木的葉片滯塵量都以紫丁香最高，顯著高于其他三種灌木葉片的滯塵量（P<0.05），在采樣點1的葉片滯塵量最好，達到了0.11 g/m2。

3結論

對遼寧省朝陽市市區的幾種常見綠化用灌木的重金屬富集能力和滯塵能力進行分析。灌木重金屬富集方面，四種灌木對重金屬富集量對著時間的延長逐漸提升，對同一種重金屬富集量的增長幅度不同，說明了植物根系分泌物對重金屬的活化能力不同。紫丁香對重金屬Pb富集能力較強，東北連翹重金屬Zn富集能力較強，而紫丁香葉部和東北連翹根部對重金屬Cr富集能力較強。灌木滯塵方面，四種灌木葉片的滯塵量以紫丁香最高，紫葉小檗最低，平均滯塵量紫丁香>東北連翹>金葉女貞>紫葉小檗。

城市街道污染主要來自汽車尾氣的重金屬（Pb尾氣主要成分）污染和空氣粉塵沉降污染，選擇適宜的街道綠化樹種，對城市街道環境的改善十分必要。通過本文的試驗結果分析，紫丁香有較好汽車尾氣重金屬Pb有較好的富集和粉塵滯塵能力效果，東北連翹效果次之，紫葉小檗效果最低，可以根據城市街道環境做出適宜的灌木結構調整。

參考文獻

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