复合污染土壤中菠菜对Pb、Cd、Cu、Zn吸收和累积规律的研究.pdfVIP

环境与健康 复合污染土壤中菠菜 对Pb、Cd、C{u、Zn吸收和累积规律的研究 韩美清、 王路光1 赵 琪1 卢 虹2 1．河北省环境科学研究院0500512．河北省环境工程评估中心050051 摘 要 为了对土壤重金属复合污染条件下重金属元素的生物有效性的影响进行研 究，以菠菜为供试作物，在Pb、Cd、Cu、Zn共同胁迫的条件下，通过盆栽试验的方法，对苗期、 收获期菠菜茎叶和根系的重金属含量进行测定，并计算各元素的累积率和分配率，结果表 元素茎叶的累积率低于根系，cd、zn元素茎叶的累积率高于根系。cu、zn、Pb元素茎叶和根 系的累积率都随土壤中重金属元素浓度的增高而降低；Cd在土壤中重金属元素浓度较低时 茎叶和根系中cd的累积率逐渐增高。重金属元素在茎叶的分配率随土壤中浓度的增高呈 下降趋势，Cu元素降低最显著；Pb元素在茎叶的分配率较低，Cd、zn元素在茎叶的分配率 较高，在80％以上。 关键词 复合污染 重金属 生物有效性 累积 我国面临的土壤环境安全问题日益突出，受不同程度污染的土壤面积不断扩大，土壤污 染已成为农产品质量安全的严重隐患。目前，我国受Cd、As、Cr、Pb等重金属污染的耕地面 积近2000万公顷，约占总耕地面积的1／5，其中约1．3万公顷耕地受Cd污染，合计经济损 失至少200亿元[1以】。重金属污染对土壤生态系统存在显著影响，表现为土壤肥力水平下 降、土壤微生物群落结构发生演替、土壤酶活性受到抑制、植物品质降低等，并最终通过食物 链影响人体健康【3】。植物对重金属的吸收累积受土壤理化性质、重金属元素种类、污染程 度、环境因素等影响。同一植物对不同重金属元素的吸收富集能力不同，不同植物对同一种 重金属的吸收富集能力也不同。许多研究结果表明，在低浓度和高浓度下，重金属间的交互 作用对植物吸收的影响是不同的。同时重金属的交互作用在不同的植物类型下表现也不 同，当多种元素存在时，其交互作用更为复杂【4】。目前，对土壤中重金属在复合污染条件下 的形态分析及其对生物有效性影响的研究还处于初级阶段。本研究对土壤重金属复合污染 条件下重金属元素的生物有效性的影响进行了探索。 1 材料方法 1．1 供试土壤 试验地点设在河北省农林科学院试验基地，采用网室盆栽试验，供试土壤为潮褐土，取 自河北省农林科学院试验基地，基本性状见表1。 ·122· 复合污染土壤中菠菜对Pb、cd、Cu、zn吸收和累积规律的研究 表l 盆栽试验供试土壤的基本性质 阳离子交换量 有机质 全N 碱解N 速P(P205)速K(K20)重金属含量(mg·kg“) pH (mg·I【g一) Pb Cd CU Zn (cmol·kg。)(g·kg一’)(g·kg“) (mg·kg一1)(mg·kg一1) ， 7．66 13．1 12．6 O．35 51．06 16．7 156 30．540．1421．5213．81 1．2 试验设计 ＼ 采集供试土壤后风干，过3mm筛，先测定供试土壤重金属含量，然后根据土壤重金属含 50d采收3个重复，采收时均用水冲出盆内泥土，尽可能收集菠菜的全部根系。采收后测定 菠菜叶绿素、地上部(茎叶)、地下部(根系)的干重，测定其Pb、cd、cu、zn含量。 表2盆栽试验设计 处理 Pb／mg·kg一‘ Cd／mg·kg+1Cu／mg·kg’1 Zn／mg·kg一1 T0 30．54 0．14 21．52 13．8l Tl 150 0．15 50 100 T2 300 O．3