水分胁迫对侧柏吸收重金属铅的影响

郝阳春

(辽宁省阜新市林业局，辽宁 阜新 123000)



水分胁迫对侧柏吸收重金属铅的影响

郝阳春

(辽宁省阜新市林业局，辽宁 阜新 123000)

通过在重金属Pb污染的土壤中栽植侧柏，设置水分胁迫条件，研究水分对侧柏吸收重金属的影响。结果表明：水分胁迫能显著提高侧柏对重金属Pb的吸收量，都以15d处理含量最高。而重金属Pb的迁移系数和富集系数，除了对照处理迁移系数外，都以15d处理最高。侧柏的灌溉以15d为宜，能提高其对重金属Pb的吸收量。

侧柏；重金属Pb;水分胁迫

侧柏(Platycladus orientalis)属常绿乔木，具有耐旱性，为阳坡常用造林树种，也是北方的城市绿化树种[1]。目前，随着城市化进程的迅速发展，城镇居民生活水平的提高，汽车的数量大幅增加。汽车尾气中所含的主要重金属污染物为铅，重金属铅对人体健康和城市环境有极大的危害。辽西地区干旱少雨，试验通过不同水分胁迫程度，来探讨水分胁迫对侧柏吸收重金属铅的影响，以期为城市环境重金属污染防治提供理论依据。

1　材料与方法

1.1试验材料

选择1年生长势一致、健康的侧柏苗为试验材料。

1.2试验设计

辽西地区土壤属于淋溶褐土，pH值在6.5～7.5之间，根据我国1996年颁发的《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》，属于二级土壤[2]，重金属Pb的土壤背景值在250～350 mg·kg-1土之间，根据标准加入超标的重金属Pb,设置为500 mg·kg-1土。选择50cm×40cm的塑料盆，每盆装入10kg土，加入5g重金属Pb〔以Pb(NO3)2形式加入，进行换算〕，定时搅拌和浇水，钝化60d。然后每个盆中栽入侧柏，定期定量浇水，生长30d后，停止浇水,即日起计算时间，分别测定不浇水后的5、10、15、20和25d的植物重金属Pb含量，以没加入铅的土壤种植的侧柏为对照，每个处理5盆，重复3次。

分别采集侧柏的根、茎、叶，用蒸馏水洗净后晾干，放入105 ℃烘箱烘干24h，然后都磨成粉状称重，分别取5g进行测定。

表1　供试土壤的基本化学性质

1.3测定项目

土壤和侧柏各器官样品的重金属Pb含量采用火焰原子吸收分光光度法测定[3]

重金属Pb迁移系数=侧柏地上部分重金属含量/侧柏地下部分重金属含量[3]

重金属Pb富集系数=侧柏地上部分重金属含量/土壤中重金属含量[3]

1.4数据处理

数据采用用Excel和Spss13.0 统计软件处理

2　结果与分析

2.1不同的水分胁迫对侧柏吸收重金属Pb的影响

由图1、2、3可知，随着水分胁迫程度的增加，侧柏的根、茎、叶三个部分在对照和添加Pb处理下对重金属Pb的吸收量都呈先上升后下降趋势，都以添加处理的含量高于对照处理。添加Pb处理都以15d水分胁迫处理最高，根、茎、叶分别为0.034 2 mg·g-1、0.028 1 mg·g-1和0.034 2 mg·g-1。其中对侧柏茎、叶两个部分，添加Pb处理较对照处理差异都达到了显著水平(P<0.05)。这种变化可能是侧柏的植物细胞随着干旱加剧，导致膜质化加剧，细胞透性增加，增加重金属的吸收量，但是随着干旱的进一步加剧，细胞膜的活性减弱，导致细胞内物质运输和吸收减慢，使重金属吸收量下降[4,5]。

图1　侧柏根部重金属Pb含量

图2　侧柏茎部重金属Pb含量

图3　侧柏叶片重金属Pb含量

2.2不同的水分胁迫下对重金属Pb迁移及富集能力的影响

重金属迁移系数和富集系数在一定程度上反映着植物各个器官之间及沉积物-植物系统中重金属元素迁移的难易程度，说明重金属在植物体内的迁移及吸收难度情况。

由表2可知，添加重金属Pb处理的迁移系数与吸收量的变化一致，呈先上升后下降的趋势，以15d处理最好，而对照处理的迁移系数除了第15d处理最小Q外都呈上升趋势。而重金属Pb的富集系数2种处理都是逐渐上升趋势，都以15d处理最高。

表2　水分胁迫对重金属Pb迁移及富集能力的影响

3　结论

试验结果表明，水分胁迫能显著地影响侧柏对重金属Pb的吸收。在对照和添加pb处理中，添加Pb处理的吸收量显著大于对照处理，并且两个处理的吸收量都是根>茎>叶。迁移系数和富集系数(对照处理迁移系数除外)都呈先升高后下降趋势。根据上述现象得出对侧柏的灌溉间隔以不超过15d为宜，能显著提升对重金属Pb的吸收能力。

[1] 黄铭洪.环境污染与生态恢复[M].北京: 科学出版社,2003

[2] 陈怀满.土壤 - 植物系统中的重金属污染[M].北京:科学出版社,1996:1-2

[3] 刘扬林,蒋新元.株洲市白马乡土壤和农作物重金属污染评价[J].土壤,2001,36(5):551-556

[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

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

郝阳春(1979-)，男，辽宁阜新人，大学，工程师，从事林学研究.

S791.38;Q945.78

Adoi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.05.009