3种绿化树种对土壤重金属铅的分布与迁移的影响

张海波，于军，赵晓光，何旭光

(1.辽宁省阜蒙县建设林场，辽宁 阜新 123000;2.阜蒙县周家店林场，辽宁 阜新 123000;3.阜蒙县大巴林场，辽宁 阜新 123000)

3种绿化树种对土壤重金属铅的分布与迁移的影响

张海波1，于军2，赵晓光3，何旭光2

(1.辽宁省阜蒙县建设林场，辽宁 阜新 123000;2.阜蒙县周家店林场，辽宁 阜新 123000;3.阜蒙县大巴林场，辽宁 阜新 123000)

摘要以2年生的侧柏、桧柏和云杉为研究对象，通过人为添加重金属Pb模拟污染土壤，研究重金属在3树种器官中的分布与迁移。结果表明：重金属Pb在3种树的器官分布与迁移大小顺序都是桧柏>侧柏>云杉，重金属Pb积累量和富集系数都以桧柏最高，侧柏次之。北方城市绿化应该多以桧柏和侧柏为主。

关键词桧柏；侧柏；云杉；重金属Pb；含量；富集系数

近年来如何修复被污染的土壤受到世界各国学者的广泛关注。目前传统土壤重金属污染修复方法有物理和化学方法，它们虽然都有较好的防治效果，但是存在价格高和工程复杂等缺点，所以不能大规模实施。植物修复是近年一种新兴技术，其特点经济、操作简易等特征，逐渐成为土壤修复的热点方法[1，2]。随着城市化的迅速发展，城市的环境污染也越来越严重，其中重金属Pb的污染尤其严重。中国东北地区气候寒冷，城市常以耐寒耐旱的树种为主要绿化树种。本试验以北方城市绿化常用的侧柏、桧柏和云杉2年生的幼苗为研究对象，通过人工添加含铅的无机盐，模拟土壤污染状态，探讨3种树体内的重金属Pb的分布与迁移能力。

1.1试验材料与地点

在辽宁阜新一苗圃进行，选择2年生的侧柏、桧柏和云杉幼苗为试验材料。

1.2试验设计

选择盆栽种植方式，塑料盆的规格为50 cm×50 cm，每盆装40 kg土壤。重金属铅以Pb(NO3)2无机盐的形式施入，根据《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》[3]，使土壤达到3级重度污染水平500 mg.kg-1土，通过换算每个盆中装入Pb(NO3)2无机盐32 g。将Pb(NO3)2在土中不断搅拌，混匀后，定期浇水，沉化2个月。于当年6月将树苗植入，每盆1株，每个树种10盆，在11月初每个树种随机选取5盆，全部取出。将树的根茎叶分离，用蒸馏水洗净，放入烘箱中烘干。之后研磨成粉，过100目筛，根茎叶各取20 g备用。每个处理重复3次。

1.3项目测定

植物重金属Pb含量测定采用原子吸收分光光度法[4]

重金属Pb富集系数=地上部分重金属Pb含量/土壤中重金属Pb含量[4]

数据采用Excel和Spss17.0 统计软件处理

2结果与分析

2.1重金属Pb在3种树各器官中的分布

重金属元素在植物体内的分布情况可以反映出植物对重金属富集能力的大小。由表1可知，3种树木的根茎叶器官中的重金属Pb含量范围分别在84.33～167.24 mg.kg-1，46.21～74.41 mg.kg-1，23.66～34.38 mg.kg-1。3个植物器官中都以桧柏的重金属Pb含量最高，根茎器官中以云杉含量最低，叶器官中以侧柏含量最低。平均含量桧柏>侧柏>云杉。3种树的根叶器官中含量差异达到显著水平(P<0.05)。

2.2重金属Pb在3种树各器官中的富集系数比较

富集系数是植物从土壤中积累重金属能力一个重要指标，它是植物器官中的重金属与土壤中重金属含量的比值，比值越大植物对重金属积累量就会越多，富集能力越强[5]。由表2可知，3种树种根茎叶器官中重金属Pb的富集系数分别在0.14～0.27，0.07～0.11和0.03～0.05之间。平均富集系数在0.08～0.15之间。其中富集系数最高值都是以桧柏最高，根茎器官中都以云杉最低，叶器官中以侧柏最低。根茎器官中3种树的含量差异达到显著水平(P<0.05)。

表2　重金属Pb在3种树各器官中的富集系数比较

3结论

在模拟重金属Pb污染的土壤中，3种树木器官重金属Pb含量各不相同，其中植物根和叶器官中达到了显著差异水平。在重金属Pb的分布来看，桧柏3个器官中的积累量都是最高，云杉根茎积累量都是最低。3种树对重金属Pb富集能力来看，3种器官中富集能力的大小为根>茎>叶。3种树的每个器官比较来看，都以桧柏的富集系数最高。根据结果可知，3种树对重金属Pb分布和富集系数顺序都是桧柏>侧柏>云杉。所以建议对于重金属Pb污染加重的北方城市来说，绿化树种应该多以桧柏和侧柏为主。

参考文献：

[1] 周脚根，宋变兰，尤冬梅.土壤重金属污染风险预测研究进展[J].安徽农业科学,2009,37(22)：617-619，622

[2] 谢建治,刘树庆,王立敏,等.保定市郊土壤重金属污染现状调查及其评价.河北农业大学学报,2002,25(1):38-41

[3] 匡少平，徐仲，张书圣.玉米对土壤中重金属铅的吸收特性及污染防治[J].安全环境科学报，2002，2(1)：28-31

[4] 杨居荣，鲍子平，张素芹.Cd、Pb在植物细胞内的分布及其可溶性[J].中国环境科学，1993，13(4)：263-268

[5] 宋波,陈同斌,郑袁明,等.北京市菜地土壤和蔬菜镉含量及其健康风险分析[J].环境科学学报,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

文章编号：1005-5215(2016)06-0044-01

收稿日期：2016-03-29

作者简介：张海波(1972-)，男，辽宁阜新人，大专，助理工程师，现从事造林和绿化工作.

中图分类号：S153.61

文献标识码：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.015