朝阳市区行道树重金属富集特征研究

白　杨

(朝阳市林业局，辽宁 朝阳122000)



朝阳市区行道树重金属富集特征研究

白杨

(朝阳市林业局，辽宁 朝阳122000)

摘要：以辽西朝阳市区内主干道两侧行道树为研究对象，来研究它们对Pb，Cd，Cu，Zn重金属的富集特征变化。试验结果可知，主干道两侧重金属Pb，Cd，Cu，Zn含量分别为130.23～234.46 mg·kg-1，0.22～0.45 mg·kg-1，45.77～89.79 mg·kg-1。对Pb，Cd，Cu，Zn四种重金属吸收量最大的灌木分别为京桃和小桃红。而对Pb，Cd，Cu，Zn四种重金属平均富集系数大小顺序为京桃>小桃红>紫丁香>榆叶梅。考虑到城市汽车带来的尾气排放和京桃的对重金属吸收行和平均富集系数都为最强，所以建议朝阳市区内多种植京桃品种的灌木。

关键词：朝阳市；行道树；灌木；重金属；富集特征

我国自改革开放以来，经济迅速发展，城市化进程的速度逐渐加快。其中城市的工业生产和人们的生活都给城市带来了不同程度的污染，尤其是重金属污染。这个问题问题近年来尤其受到世界的关注。有研究表明，城市中土壤的受到Pb，Cd，Hg，Zn等重金属污染日益严重，其含量明显高于城市周边土壤含量[1]。相比自然土壤，城市土壤具有其特殊性，致使它对重金属污染物的降解能力不足，造成长期积累而难以转化，这将对人们健康造成极大潜在危害。本试验以辽西朝阳市区内主干道两侧的行道树为试验材料，研究这些行道树对Pb，Cd，Cu，Zn四种重金属污染物的积累特征，以期为更好对城市重金属污染治理提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料与地点

朝阳市区内朝阳大街(全长约5 km)主干道两侧灌木行道树榆叶梅、小桃红、京桃和紫丁香。

1.2试验设计

2015年春季进行试验，每树种随机选择10颗长势良好的植株，在树木向阳处随机摘取大约50 g叶片，同时在离树干10 cm左右处，取0～40 cm深土壤约1 kg置于自封袋带回实验室。摘取的叶片用蒸馏水洗净后自然风干，置于105℃烘箱内烘干，之后磨成粉，装袋保存备用。土壤置于阴凉处自然风干，之后用四分法取土，研磨后过60目筛。处理重复三次。

1.3测定项目及方法

土壤重金属含量采用火焰原子吸收分光光度法测定[2]；植物中重金属含量采用火焰原子吸收分光光度法测定[2]。

重金属富集系数=地上部分重金属含量/土壤中重金属含量。

1.4数据处理

数据采用用Excel和Spss17.0 统计软件处理。

2结果与分析

2.1市区内主干道土壤重金属含量特征

由表1可知，朝阳市区主干道土壤重金属Pb含量130.23～234.46 mg·kg-1， Cd含量0.22～0.45 mg·kg-1， Cu含量45.77～89.79 mg·kg-1， Zn含量187.45～244.65 mg·kg-1。重金属Pb、Cd、Cu、Zn含量分别低于《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》三类林地土壤环境质量标准值500、>1.0、400、500 mg·kg-1，表明朝阳市区朝阳大街主干道两侧行道树下土壤重金属Pb、Cd、Cu、Zn含量合乎标准，没达到污染程度。

2.2行道树叶片中重金属含量特征

植物对土壤重金属的修复是指植物生长在重金属污染过的土壤上，通过富集作用，将重金属污染物转移到植物的地上器官中，从而达到了降低土壤中重金属含量[3]。

由图1可知，四种灌木对重金属富集能力各不相同，京桃、榆叶梅、紫丁香、小桃红等4种灌木叶片Pb含量为4.34～5.82mg·kg-1，其中以京桃含量最高，小桃红含量最低，除紫丁香和小桃红之间差异不显著(p>0.05)外，其余差异都显著(p<0.05)，对重金属Pb富集能力为京桃>榆叶梅>紫丁香>小桃红。Cd含量为0.038～0.064 mg·kg-1，其中京桃含量最高，榆叶梅含量最低，除榆叶梅和小桃红之间差异不显著(p>0.05)外，其余差异都显著(p<0.05)，对重金属Cd富集能力为京桃>紫丁香>小桃红>榆叶梅。Cu含量为8.17～13.45 mg·kg-1，其中小桃红含量最高，京桃含量最低，除紫丁香和京桃之间差异不显著(p>0.05)外，其余差异都显著(p<0.05)，对重金属Cu的富集能力为小桃红>榆叶梅>紫丁香>京桃。Zn含量为24.27～44.96 mg·kg-1，其中京桃含量最高，紫丁香含量最低，四个品种之间差异显著(p<0.05)，对重金属Zn富集能力为京桃>小桃红>榆叶梅>紫丁香。结果可知，京桃对Pb、Cd和Zn的富集能力是最强的，小桃红对Cu的富集能力是最强的。

图1　a、b、c、d分别为四种灌木叶片Pb，Cd，Cu，Zn含量

2.3行道树重金属富集系数变化

有研究表明，植物体内重金属含量的多少与其种植植物土壤重金属含量有关[4]。因此可以用植物的富集系数来衡量植物吸收重金属能力的大小，富集系数越大说明植物对越容易从该土壤中把重金属转移出来，降低对环境的危害。

由表1可知，供试四种灌木对重金属Pb的富集系数为0.09～0.16，其中京桃最高，榆叶梅最低，除小桃红与紫丁香差异不显著(p>0.05)外，其余差异都显著(p<0.05)，表明对重金属Pb的吸收和富集能力京桃最强、榆叶梅最弱。重金属Cd的富集系数为0.09～0.13，其中京桃最高，榆叶梅最低，表明对重金属Cd的吸收和富集能力京桃最强、榆叶梅最弱。重金属Cu的富集系数为0.29～0.42，其中小桃红最高，京桃最低，除京桃与紫丁香差异不显著(p>0.05)外，其余差异都显著(p<0.05)，表明对重金属Cu的吸收和富集能力小桃红最强、京桃最弱。重金属Zn的富集系数为0.44～0.71，其中京桃最高，榆叶梅最低，除小桃红与榆叶梅差异不显著(p>0.05)外，其余差异都显著(p<0.05)，表明对重金属Zn的吸收和富集能力京桃最强、榆叶梅最弱。平均富集系数为京桃>小桃红>紫丁香>榆叶梅。

表1　四种灌木对重金属的富集系数变化

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

3结论与讨论

朝阳市区主干道土壤重金属Pb含量130.23～234.46 mg·kg-1， Cd含量0.22～0.45 mg·kg-1， Cu含量45.77～89.79 mg·kg-1，Zn含量187.45～244.65 mg·kg-1,没达到污染程度。京桃、榆叶梅、紫丁香、小桃红等4种灌木叶片Pb含量为4.34～5.82 mg·kg-1、富集系数0.09～0.16，Cd含量为0.038～0.064 mg ·kg-1、富集系数0.09～0.13，Cu含量为8.17～13.45 mg·kg-1、富集系数为0.29～0.42，Zn含量为24.27～44.96 mg·kg-1、富集系数为0.44～0.71，京桃对Pb、Cd和Zn的富集能力最强，小桃红对Cu的富集能力最强。在现代城市中，人们生活水平的提高，城市车辆日益增多，致使尾气排放逐渐增大，所以导致Pb积累量逐渐增大[5]。为了减轻Pb、Cd、Zn等重金属对环境的污染，朝阳市区主干道应适当增加京桃的栽植，为减轻由重金属Cu的污染可适当增加小桃红的栽植。

参 考 文 献

[1] 郭平，谢忠雷，李军，等. 长春市土壤重金属污染特征及其潜在生态风险评价[J]. 地理科学，2005，25 (1) : 108-112.

[2]陈怀满.环境土壤学[M].北京：科学出版社，2005.

[3]王学锋，杨艳琴. 土壤-植物系统重金属形态分析和生物有效性研究进展[J]. 化工环保，2004，24(1): 24-28.

[4]庄树宏，王克明. 城市大气重金属( Pb， Cd， Cu， Zn)污染及其在植物中的富集[J]. 烟台大学学报：自然科学与工程版，2000,13 (1) : 31-37.

[5]卢瑛，龚子同，张甘霖.南京城市土壤Pb的含量及其化学形态[J]，环境科学学报，2002，22(2)：156-160.

Study on the effect of street tree on the concentration characteristics to heavy metals

BAI Yang

(ChaoyangForestryBureauofLiaoning, 122000)

Abstract:The research object is street tree on both sides of the main road of Chaoyang City in Liaoning Province, We study their concentrated characteristics changes by heavy metals of Pb, Cd, Cu, Zn. Test results show that Pb, Cd, Cu, Zn content were 130.23～234.46 mg·kg-1，0.22～0.45 mg·kg-1，45.77～89.79 mg·kg-1on both sides of the road. The Beijing Peach Tree and pink Peach Tree have the maximum absorption of four kinds of heavy metal Pb, Cd, Cu, Zn. According to the coefficient of average concentration of Pb, Cd, Cu, Zn, We arrange four kinds of shrubs from maximum to minimum, Beijing Peach Tree, pink Peach Tree, lilac, Amygdalus triloba. According to the vehicle emission and the strongest absorption and coefficient of average concentration to heavy metals, it is recommended that more Beijing Peach Varieties of shrubs should be planted in Chaoyang city.

Key words:Liaoning; heavy metal; concentration

中图分类号:X173

文献标识码:A

文章编号:1001-2117(2016)02-0014-03

作者简介：白杨(1983-)，女，辽宁朝阳人，硕士，工程师，主要从事园林绿化管理与植被修复研究等工作。

收稿日期：2015-07-18