水分脅迫對側柏吸收重金屬鉛的影響

郝陽春

(遼寧省阜新市林業局，遼寧 阜新 123000)

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水分脅迫對側柏吸收重金屬鉛的影響

郝陽春

(遼寧省阜新市林業局，遼寧 阜新 123000)

通過在重金屬Pb污染的土壤中栽植側柏，設置水分脅迫條件，研究水分對側柏吸收重金屬的影響。結果表明：水分脅迫能顯著提高側柏對重金屬Pb的吸收量，都以15d處理含量最高。而重金屬Pb的遷移系數和富集系數，除了對照處理遷移系數外，都以15d處理最高。側柏的灌溉以15d為宜，能提高其對重金屬Pb的吸收量。

側柏；重金屬Pb;水分脅迫

側柏(Platycladus orientalis)屬常綠喬木，具有耐旱性，為陽坡常用造林樹種，也是北方的城市綠化樹種[1]。目前，隨著城市化進程的迅速發展，城鎮居民生活水平的提高，汽車的數量大幅增加。汽車尾氣中所含的主要重金屬污染物為鉛，重金屬鉛對人體健康和城市環境有極大的危害。遼西地區干旱少雨，試驗通過不同水分脅迫程度，來探討水分脅迫對側柏吸收重金屬鉛的影響，以期為城市環境重金屬污染防治提供理論依據。

1　材料與方法

1.1試驗材料

選擇1年生長勢一致、健康的側柏苗為試驗材料。

1.2試驗設計

遼西地區土壤屬于淋溶褐土，pH值在6.5～7.5之間，根據我國1996年頒發的《土壤環境質量標準(GB15618-1995)》，屬于二級土壤[2]，重金屬Pb的土壤背景值在250～350 mg·kg-1土之間，根據標準加入超標的重金屬Pb,設置為500 mg·kg-1土。選擇50cm×40cm的塑料盆，每盆裝入10kg土，加入5g重金屬Pb〔以Pb(NO3)2形式加入，進行換算〕，定時攪拌和澆水，鈍化60d。然后每個盆中栽入側柏，定期定量澆水，生長30d后，停止澆水,即日起計算時間，分別測定不澆水后的5、10、15、20和25d的植物重金屬Pb含量，以沒加入鉛的土壤種植的側柏為對照，每個處理5盆，重復3次。

分別采集側柏的根、莖、葉，用蒸餾水洗凈后晾干，放入105 ℃烘箱烘干24h，然后都磨成粉狀稱重，分別取5g進行測定。

表1　供試土壤的基本化學性質

1.3測定項目

土壤和側柏各器官樣品的重金屬Pb含量采用火焰原子吸收分光光度法測定[3]

重金屬Pb遷移系數=側柏地上部分重金屬含量/側柏地下部分重金屬含量[3]

重金屬Pb富集系數=側柏地上部分重金屬含量/土壤中重金屬含量[3]

1.4數據處理

數據采用用Excel和Spss13.0 統計軟件處理

2　結果與分析

2.1不同的水分脅迫對側柏吸收重金屬Pb的影響

由圖1、2、3可知，隨著水分脅迫程度的增加，側柏的根、莖、葉三個部分在對照和添加Pb處理下對重金屬Pb的吸收量都呈先上升后下降趨勢，都以添加處理的含量高于對照處理。添加Pb處理都以15d水分脅迫處理最高，根、莖、葉分別為0.034 2 mg·g-1、0.028 1 mg·g-1和0.034 2 mg·g-1。其中對側柏莖、葉兩個部分，添加Pb處理較對照處理差異都達到了顯著水平(P<0.05)。這種變化可能是側柏的植物細胞隨著干旱加劇，導致膜質化加劇，細胞透性增加，增加重金屬的吸收量，但是隨著干旱的進一步加劇，細胞膜的活性減弱，導致細胞內物質運輸和吸收減慢，使重金屬吸收量下降[4,5]。

圖1　側柏根部重金屬Pb含量

圖2　側柏莖部重金屬Pb含量

圖3　側柏葉片重金屬Pb含量

2.2不同的水分脅迫下對重金屬Pb遷移及富集能力的影響

重金屬遷移系數和富集系數在一定程度上反映著植物各個器官之間及沉積物-植物系統中重金屬元素遷移的難易程度，說明重金屬在植物體內的遷移及吸收難度情況。

由表2可知，添加重金屬Pb處理的遷移系數與吸收量的變化一致，呈先上升后下降的趨勢，以15d處理最好，而對照處理的遷移系數除了第15d處理最小Q外都呈上升趨勢。而重金屬Pb的富集系數2種處理都是逐漸上升趨勢，都以15d處理最高。

表2　水分脅迫對重金屬Pb遷移及富集能力的影響

3　結論

試驗結果表明，水分脅迫能顯著地影響側柏對重金屬Pb的吸收。在對照和添加pb處理中，添加Pb處理的吸收量顯著大于對照處理，并且兩個處理的吸收量都是根>莖>葉。遷移系數和富集系數(對照處理遷移系數除外)都呈先升高后下降趨勢。根據上述現象得出對側柏的灌溉間隔以不超過15d為宜，能顯著提升對重金屬Pb的吸收能力。

[1] 黃銘洪.環境污染與生態恢復[M].北京: 科學出版社,2003

[2] 陳懷滿.土壤 - 植物系統中的重金屬污染[M].北京:科學出版社,1996:1-2

[3] 劉揚林,蔣新元.株洲市白馬鄉土壤和農作物重金屬污染評價[J].土壤,2001,36(5):551-556

[4] 莊樹宏，王克明.城市大氣重金屬(Pb，Cd，Cu，Zn)污染及其在植物中的富集[J].煙臺大學學報：自然科學與工程版，2000,13(1) : 31-37

[5] 盧瑛，龔子同，張甘霖.南京城市土壤Pb的含量及其化學形態[J].環境科學學報，2002，22(2)：156-160

EffectsofWaterStressonPlatycladus orientalis ’sAbsorbingHeavyMetal(Pb)

HaoYangchun

(BureauofForestryinFuxinCity,Fuxin123000,China)

ThroughplantingPlatycladus orientalisinthesoilpollutedbyPb,waterstresswasset;effectsofabsorptionbywateronPlatycladus orientaliswerestudied.ResultshowsthatwaterstresscansignificantlyincreasetheabsorptiononPlatycladus orientalisheavymetals(Pb)；15-daystreatmentisthehighest.ThecoefficientofmigrationandenrichmentforPb,inadditiontofactorsoutsidethecontrolhandlemigration,bothtodealwiththehighest15d.Therefore,arborvitaeirrigationto15disappropriate,canimproveitsabsorptiononheavymetals(Pb).

Platycladus orientalis;heavymetal(Pb);waterstress

1005-5215(2016)05-0027-02

2016-02-29

郝陽春(1979-)，男，遼寧阜新人，大學，工程師，從事林學研究.

S791.38;Q945.78

Adoi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.05.009