三种花卉植物对重金属污染土壤修复初探.doc

三种花卉植物对重金属污染土壤的修复初探 　　摘 要 通过盆栽试验，选择了玉树花、豆瓣绿和金钱兜3种观赏性植物，研究了其积累土壤中铅、铜、锌和镉的能力。试验证明：积累重金属能力较强的是金钱兜和豆瓣绿，但重金属浓度较高时，严重影响豆瓣绿的生长发育，为植物修复技术在重金污染土壤中的应用提供科学依据。 　　关键词 重金属;土壤污染;植物修复 　　中图分类号：X53 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2015）27--02 　　土壤是生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存的主要资源之一，在土壤中，重金属含量达到一定的度，会导致作物减产和品质降低、土壤退化，因重金属污染每年减产粮食超过1 000万t，每年有1 200万t粮食是被重金属污染的，年经济损失在200亿以上[1]。另外，通过植物的吸附作用重金属可以进入植物体内，最终危害人们的生命健康是过接触和食物链等途径[2]。 　　观赏性植物玉树花、豆瓣绿和金钱兜，一般只是欣赏，不做食用，假如它们能较大程度地吸收积累来源于土壤中的重金属，就可以将它们种植在有污染的土壤中先进行培育，修复污染土壤之后，作为盆栽观赏。因此，试验选择了玉树花、豆瓣绿和金钱兜3种植物，研究它们吸收累积土壤中重金属的能力。 　　1 材料与方法 　　1.1 试验仪器及药品 　　300型原子吸收分光光度计（美国PerkinElmer公司）;FA2004N型分析天平（上海精科天平仪器厂）;80-2离心机（大地自动化仪器厂）;pHS-25型pH计（上海今迈）;针筒式滤膜过滤器（上海金塔医用器材有限公司）。 　　乙酸钠，盐酸羟胺，氯化镁，醋酸，盐酸，钼酸铵，硝酸，抗坏血酸，铅、镉、铜、锌纯试剂，以上试剂均为分析纯（AR）。 　　试验所用土壤为不加药的优质耕地土，采样点布设采用对角线布点法，将土壤样采集、混匀后，装袋拿回实验室，自然风干，研钵研磨，用四分法缩分，到土壤样品至所需用量（样品通过200目筛），装入塑料袋中待试验使用。 　　1.2 样品的采集与制备 　　在栽玉树花、豆瓣绿和金钱兜盆中，先装入试验用土，添加预先配制好的硝酸盐重金属溶液。每种花卉植物栽4盆，每个编号为1号的花盆土壤内不添加任何重金属盐，为空白样品（CK），起对照作用;其他另外标号分别为2、3、4号的花盆土壤中，按一定浓度梯度分别加入重金属溶液，自4-9月，7 d添加1次，共添加24次。每次浇入量为75 mL。添加浓度见表1。 　　表1 投加重全属浓度 　　浓度/（mg/L） CK 编号2 编号3 编号4 　　铅 0.00 200 100 50 　　铜 0.00 60 30 20 　　锌 0.00 120 100 60 　　镉 0.00 100 60 40 　　重金属溶液按照表1浓度添加，6个月后，挖出盆栽内的部分土壤，添加重金属总量见表2。 　　表2 各植物样品投加重全属的总量 　　总投加量/mg CK 编号2 编号3 编号4 　　铅 0.00 360 180 90 　　铜 0.00 108 54 36 　　锌 0.00 216 180 108 　　镉 0.00 180 108 72 　　9月以后，将地上部分植物剪下，洗净，烘烤在80 ℃烘箱中，至恒质量取出，再在干燥器中冷却，研磨通过100目筛，混匀后，贮于试样瓶中。玉树花、豆瓣绿和金钱兜花卉样品的鲜质量和干质量见表3。 　　1.3 地上部分植物中重金属含量的测定 　　铅、铜、锌和镉标准储备溶液的浓度均为1 000 μg/mL，所需浓度使用时，用1%的硝酸溶液稀释，各金属溶液的浓度梯度见表4。 　　表4 金属标准溶液浓度 　　元素 浓度/（μg/mL） 　　铅 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 　　铜 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 　　锌 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 　　镉 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 　　元素的分析进行测定采用原子吸收分光光度计，它的最佳工作条件见表5。 　　表5 不同重金属元素对应的原子吸收的最佳条件 　　元素 波长/mm 空气流量 　　/（L/min） 乙炔流量 　　/（L/min） 灯电流 　　/（m/A） 狭缝宽度 　　/mm 　　铅 217.0 6 1.5 2 0.2 　　铜 324.8 7 1 2 0.2 　　锌 213.8 6 1 2 0.2 　　镉 228.8 7 1 2 0.2 　　按照表5仪器工作条件，绘制标准曲线，分别测定地上部分各种样品植物中铅、铜、锌、镉的含量，数据见表6。 　　2 结果与分析 　　在盆栽植物浇灌一段时间后，对地上部分植物进行分析，植物的生长、发育发生变化，植物长